EqualAir: hordható NeoPixel kijelző, amelyet légszennyezés -érzékelő indít: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A projekt célja egy viselhető póló elkészítése, amely hangulatos grafikát jelenít meg, amikor a légszennyezés meghaladja a beállított küszöböt. A grafikát a klasszikus "téglatörők" játék ihlette, mivel az autó olyan, mint egy lapát, amely kiköpi a kipufogót (amelyek golyókhoz hasonlóak), amelyek "eltalálják" a tüdő darabjait és lerontják azokat. Ha a légszennyezés meghaladja a küszöbértéket (pl. Autóval járva), az egyébként ártalmatlan fehér pólók elkezdik játszani a kijelzőt. Ezt a projektet Jordan, Mary, Nick és Odessa építette a The Art and Science of Making nevű osztályhoz.

Lépés: Gyűjtse össze anyagait

Kijelző:

• 6 * Adafruit NeoPixel digitális RGBW LED szalag - fehér NYÁK 144 LED/m
• 1 * Arduino Mega (az Adafruit webhelye szerint a NeoPixel több mint egy csíkjának használatához Arduino Mega szükséges)
• 1 * 9 voltos akkumulátor
• 1 * laptop töltő

Érzékelés:

1 * Adafruit MiCS5524 érzékelő (ezt használtuk a légszennyezés érzékelőjét, mert olcsó. A hátránya, hogy több gázt érzékel, és nem tesz különbséget közöttük)

Egyéb:

2 * fehér póló (azt javasoljuk, hogy túl nagy pólókat vásároljon, mert 1) helyet kell biztosítani a hardvernek, és 2) le kell vágnia egy kis extra szövetet, hogy zsebet készítsen elrejteni a hardvert)

Eszközök:

• Jumpers
• Protoboard
• Kondenzátor
• Ellenállás
• Drótvágó
• Forrasztógép
• Varróanyag és/vagy szövetragasztó

2. lépés: A NeoPixel rács összeállítása

A NeoPixel rács összeszereléséhez az eredeti NeoPixel csíkokat le kell vágni és újra forrasztani a kívánt rácsméretektől függően. Ehhez a kialakításhoz 47x16 méretű NeoPixels rácsot építettünk:

1. Vágja le az 1 méteres (144 NeoPixel) csíkokat 47 NeoPixel lépésekben, ügyelve arra, hogy a csíkok szélein forraljon egy kis hely (kis fémhuzalok láthatók a NeoPixels alján). Ügyeljen arra, hogy úgy vágjon, hogy az egész forrasztópárna szabaddá váljon (mert kezdetben már olyan kicsik). A szalagok (144/3 = 48) képpont helyett 47 képpont hosszúságúak, mert legalább egyet elveszítesz a vágásuk miatt, mivel a NeoPixelek nagyon közel vannak egymáshoz.
2. Óvatosan fektesse le az oszlopokat egymás mellé (opcionálisan használjon elektromos szalagot a helyükön tartásához), és győződjön meg arról, hogy a kívánt méretek (47x16). Rakja ki az oszlopokat S-mintában.
3. A NeoPixelek vezetékeket tartalmaznak a feszültség bemenetére, bemenetére és földelésére, amelyeket a következő sávban lévő társaikhoz kell csatlakoztatni. Többszálú huzal segítségével csatlakoztassa össze az oszlopok vezetékét S-mintában, ügyelve a megfelelő vezetékek csatlakoztatására.
4. Hagyja a vezetékeket a rács végén (legyen két vége - az egyik, ahol elkezdte, és a másik, ahol befejezte az S -mintát), és opcionálisan adjon hozzá huzalhosszabbításokat a kényelem érdekében. A vezetékeket opcionálisan le is ragaszthatja vagy más módon rögzítheti. Ezenkívül forró ragasztóval rögzítse a csatlakozásokat.
5. Győződjön meg arról, hogy az újonnan összeszerelt rács biztonságos, és tegyen még néhány réteget elektromos szalagot vagy más ragasztót a hátlapra.

Most már működnie kell egy rácsnak, amelyet tesztelhet. A NeoPixel Matrix könyvtár alatt a matrixtest mintakód segítségével ellenőrizheti, hogy a rács a várt módon működik -e. Ha igen, akkor úgy kell kinéznie, mint a fenti képen (figyelmen kívül hagyva az elülső Arduino Uno -t, ez valami más tesztelésére szolgál)

3. lépés: Az érzékelő hozzáadása

Ennek a projektnek az egyik legfontosabb eleme az érzékelő, egy Adafruit MiCS5524, amely képes érzékelni a levegőben lévő különböző gázokat és jelezni azok intenzitását analóg bemeneten keresztül.

1. Először győződjön meg arról, hogy az érzékelőhöz vezető három vezeték - feszültség -bemenet, kimenet és földelés - megfelelően van bekötve (opcionálisan használjon megfelelő színű huzalt a segítségnyújtáshoz).
2. Csatlakoztassa a feszültséget az Arduino kártya 5 V-os kimenetéhez, és csatlakoztassa a földet a táblához.
3. Ezután csatlakoztassa a kimenetet az A0 (vagy az Ön által választott analóg érintkezőhöz) az Arduino kártyán. Ez minden, ami szükséges ahhoz, hogy az érzékelőt az Arduino -hoz csatlakoztathassa.
4. Opcionálisan a Soros monitor használatával ellenőrizheti, hogy az érzékelő jelentést ad -e (a leolvasásoknak egy szám körül kell mozogniuk, és változniuk kell, ha az érzékelőt szén -monoxid vagy más gőzforrás közelében helyezik el).

Online, vannak utasítások az érzékelő kalibrálására, különösen annak érdekében, hogy érzékeny legyen a környezet változására. Mit tettünk, hagytuk az érzékelőt néhány órára, hogy megállapítsuk, milyen "normál" leolvasási tartomány van a helyiségben. Ezután a kijelző "aktiválásának" teszteléséhez alkohollal átitatott vattacsomót használtunk, hogy az érzékelő leolvasása meghaladná a beállított küszöbértéket a grafika egyik körének megkezdéséhez.

4. lépés: A kód hibakeresése

Mellékelve a kód. Vegye figyelembe, hogy sok fejléc található a tetején. A szükséges fejlécek letöltéséhez az Arduino IDE -ben kattintson a vázlat elemre, tartalmazza a könyvtárat, majd kezelje a könyvtárakat. A csatolt fájl feltöltése előtt le kell töltenie a következő könyvtárakat:

• Adafruit NeoPixel
• Adafruit NeoMatrix
• Adafruit GFX könyvtár

Miután letöltötte ezeket a könyvtárakat, az Arduino IDE fájlban, példák alatt példakódot talál, amelyet menet közben módosíthat. Például a strandtest és a matrixtest nagyon hasznosak voltak a NeoPixel rács teszteléséhez. Online is könnyű megtalálni a légszennyezés -érzékelő mintateszteit.

Mielőtt feltöltheti a fájlt, és megtekintheti a működő rácsot, íme néhány módosítható kódsor:

#define PIN 6

#define SENSOR_PIN A0

A 6 -os csapot arra a pin -számra kell kapcsolni, amelyhez a NeoPixel rács az Arduino -hoz van rögzítve

Az AO csapot arra a pin -számra kell kapcsolni, amellyel az érzékelő az Arduino -hoz van rögzítve

#define STOP 300

#define NUM_BALLS 8

Adafruit_NeoMatrix mátrix = Adafruit_NeoMatrix (GRID_COLS, GRID_ROWS, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB)

A 300 -as szám határozza meg, hogy a tüdő hány képpontja lebomlik, hogy a kijelző egy ciklusának számíthasson. A szám növelése meghosszabbítaná a ciklust (pl. Több tüdő lebomlik) és fordítva.

A 8 -as szám határozza meg az autóból kijövő "golyók" (kipufogógázok) számát

Ha most követte az utasításokat a rács pontos felépítéséhez, akkor a NeoMatrix konfigurációjának működnie kell. Azonban jó megjegyezni, hogy ez a beállítás azt mondja, hogy a 0, 0 koordináta a bal felső sarokban van, a csík oszlopokat összekötöttük, a csíkokat pedig S alakzatban kötöttük össze. Így ha a rács tökéletesen néz ki, kivéve, ha tükröződik vagy 90 fokos, akkor valószínűleg másként állítja be a rácsot, és meg kell változtatnia a kódot. Ennek a lépésnek a végére a videódhoz hasonlónak kell lennie, a pólót alkohollal átitatott vattacsomóval aktiváljuk, a grafika egy hurkot játszik le, és addig nem indítható újra, amíg teljes.

5. lépés: A póló összeállítása

Hurrá! Most, hogy a kijelző, az érzékelő és a kód működik, itt az ideje mindent összehozni. Végül minden hardvert a belső inghez rögzítünk, majd a külső ing a tetején mindent elrejt. A pólók túl nagyok voltak, ezért levágtunk egy csíkot az aljáról. Ezzel megkaptuk azt az anyagot, amelyre szükségünk volt egy zseb varrásához, hogy elrejtsük a hardvert.

Belső ing:

1. Először helyezze el az elektromos szalag csíkjait a NeoPixel rács hátoldalán, hogy rögzítse (tudni fogja, hogy minden rendben van, ha egy darabban hordhatja a rácsot)
2. Szövet ragasztja a NeoPixel rácsot a belső pólóra. Győződjön meg arról, hogy a rács középen van, és azon a helyen, ahol a tüdő valójában van.
3. Hagyja a ragasztót szükség szerint megszáradni, ügyeljen arra, hogy a ragasztó ne szivárogjon az ing hátuljára, és zárja be az inget. Ha a rács be van kapcsolva, nézze meg, milyen messze helyezhető el az Arduino, az akkumulátor stb. Számunkra úgy forrasztottuk el az áthidaló vezetékeket, hogy elektronikai alkatrészeink az ing hátulján legyenek.
4. Varrja le a szövetcsíkot, hogy legyen egy kis zsebe az elektronikus alkatrészeknek. Bizonyos alkatrészeket varrhat a zsebébe (pl. Arduino), hogy biztonságosabb legyen.
5. Vágjon egy kis rést, hogy az érzékelő kikandikáljon, nekünk ez az ing hátulján lévő gallér közepén volt.

Külső ing: A külső ing oka az, hogy a külső ingnél jobban néz ki. A külső ing elrejti az elektronikát és eloszlatja a fényt a NeoPixelekből.

1. Óvatosan helyezze a külső inget a belső ingre
2. Ragasztjon szövetet, vagy varrja a belső inget a külső inghez úgy, hogy a rács tanított legyen, amikor világít (a képen a fekete kötőjel az, ahol a szövetragasztó található)

6. lépés: Hibaelhárítás

Gratula! Most hordható pólója van, amely a légszennyezés szintje alapján világít. Ha nem, akkor valószínűleg ütközésbe ütközik (sokakat eltaláltunk), ezért itt van néhány hibaelhárítási javaslat:

• A NeoPixel csíkok forrasztópadjai őrülten kicsik, ezért nehéz biztosítani a rácscsatlakozásokat. Ólomforrasztást, többszálú elektromos vezetéket használtunk, és forró ragasztóval rögzítettük a csatlakozásokat.
• Mivel a NeoPixel ilyen közel volt egymáshoz a csíkon, legalább 1 képpontot veszítettünk, amikor elvágtuk a szálat. Az olló jobb volt, mint az egzotikus kés használata, csak húzza le a műanyag gyantát és vágja le.
• Ha a NeoPixel kijelző furcsa színt mutat (például pirosra fakul, a piros helyett bármilyen fehér árnyalatot mutat), akkor valószínű, hogy a rács nem kap elegendő energiát. A kód feltöltéséhez mindent kihúztunk a konnektorból, feltöltöttük a kódot, majd leválasztottuk a számítógépet, csatlakoztattuk az akkumulátort az Arduino -hoz, és végül a laptop adapterét a hálózathoz.
• Ha a NeoPixel kijelző teljesen véletlenszerű színeket jelenít meg véletlenszerű időközönként, győződjön meg arról, hogy az alapok közösek.
• Szöveti ragasztó használatakor ügyeljen arra, hogy ne használjon túl sokat, hogy átszivárogjon és leragasztja a pólót. Egy fa deszkát tettünk két szövetdarab közé, amelyek egyébként meghatóak lennének.

Reméljük tetszett ez az oktatható! A következő lépés az, hogy a hálózatot egy hordozható akkumulátorhoz kell csatlakoztatni, és kipróbálni az utcán, ahol az autókból származó légszennyezés és más szennyeződések kiváltják a kijelzőt.