Μπορείς να φτιάξεις τη δική σου συσκευή και να τη χρησιμοποιήσεις καθώς κάνεις τις βόλτες με το ποδήλατο σου για να παίρνεις μετρήσεις από την περιοχή σου!
Εκτύπωσε το κουτί.
Κατέβασε και εκτύπωσε στον τρισδιάστατο εκτυπωτή σου τα παρακάτω αρχεία:
- Αρχείο STL με το βασικό μέρος του κουτιού.
- Αρχείο STL με το καπάκι του κουτιού.
- Αρχείο STL με το στήριγμα του ποδηλάτου. Θα χρειαστούν δυο στηρίγματα για να μπορεί να τοποθετηθεί το κουτί με ασφάλεια στο ποδήλατο.
Οι εκτυπώσεις που φαίνονται στις παρακάτω εικόνες έγιναν με έναν από τους 3Δ εκτυπωτές που διαθέτει το εργαστήριο μας και συγκεκριμένα με τον Creality CR-20 Pro, χωρίς στηρίγματα και χρησιμοποιώντας υλικό PLA.
Συγκέντρωσε τα ηλεκτρονικά στοιχεία
Θα χρειαστεί να έχεις τα παρακάτω:
- Ένα Arduino Nano – κόστος περίπου 5 ευρώ.
- Ένα Bluetooth HC-05 – κόστος περίπου 7 ευρώ.
- Έναν αισθητήρα BME280 Environmental Sensor της WaveShare – κόστος περίπου 9 ευρώ.
- Έναν αισθητήρα Waveshare Sharp GP2Y1010AU0F Dust Sensor– κόστος περίπου 15 ευρώ.
- Ένα αισθητήρα ήχου Electret Microphone Amplifier – MAX4466 – κόστος περίπου 7 ευρώ.
- Μια μπαταρία λιθίου 3.7V και 1200mAh με σύνδεση PH2.0 η οποία θα τροφοδοτεί το Arduino nano και τους αισθητήρες – κόστος περίπου 8 ευρώ.
- Μια πλακέτα φόρτισης CN3065 Solar Lithium Battery Charger η οποία θα συνδέει την μπαταρία με το ηλιακό πάνελ και το Arduino – κόστος περίπου 4 ευρώ.
- Ένα ηλιακό πάνελ 5V και 0.5W μεγέθους 100x50mm που θα φορτίζει την μπαταρία όσο η συσκευή μας θα είναι στον ήλιο – κόστος περίπου 3 ευρώ.
- Μια μονάδα 0.9-5V To 5V DC-DC Step-Up Power για να μετατρέπουμε την τάση από την μπαταρία που είναι 3,7 V σε 5V ώστε να μπορεί να τροφοδοτήσει το Arduino – κόστος περίπου 2 ευρώ.
- Ένα Mini Solderless Breadboard – κόστος περίπου 3 ευρώ.
- Μια αντίσταση 1KΩ και μία αντίσταση 2ΚΩ.
- Έναν διακόπτη Rocker Switch 2pin ON-OFF για να ανοίγουμε και να κλείνουμε το ρεύμα από την μπαταρία στο Arduino.
- Καλώδια JST 2PIN PH2.0 Micro JST, για την σύνδεση του ηλιακού πάνελ και του διακόπτη με την πλακέτα φόρτισης.
- Καλώδια συνδέσεων με αρσενικές και θηλυκές υποδοχές.
- Ακροδέκτες συρταρωτούς για την σύνδεση του διακόπτη με καλώδια.
Το κόστος για την αγορά των ηλεκτρονικών στοιχείων είναι περίπου: 63 ευρώ.
Συναρμολόγησε το κουτί
Αρχικά τοποθέτησε το Arduino Nano πάνω στο breadboard έτσι ώστε η θύρα USB να είναι από την εξωτερική πλευρά και συνέδεσε τη γείωση (GND) και τα 5V του Arduino με τις αντίστοιχες ράγες του breadboard.
Μετά τοποθέτησε την μονάδα 0.9-5V To 5V DC-DC Step-Up Power στο breadboard και συνέδεσε την υποδοχή Vo με τα 5V, και την μεσαία υποδοχή που δεν έχει ένδειξη (γείωση) με την γείωση στο breadboard. Προς το παρόν αφήνεις την υποδοχή Vi χωρίς σύνδεση (θα βάλουμε αργότερα την μπαταρία).
Μετά τοποθέτησε τον αισθητήρα ήχου στο breadboad και συνέδεσε το pin VCC με τα 5V, το pin GND με τη γείωση και το pin OUT με την υποδοχή A3 του Arduino.
Μετά ακολουθεί η μονάδα Bluetooth. Εδώ χρειάζεται λίγο προσοχή για την σύνδεση του pin RX της μονάδας, το οποίο πρέπει να δέχεται 3,3V και όχι 5V, άρα θα πρέπει να κάνεις διαίρεση της τάσης με 2 αντιστάσεις.
- Συνέδεσε το VCC της μονάδας με τα 5V
- Συνέδεσε το GND της μονάδας με την γείωση
- Συνέδεσε το TX της μονάδας με το pin D8 του Arduino
- Συνέδεσε μια αντίσταση 1ΚΩ στο RX της μονάδας
- Από το άλλο άκρο της αντίστασης 1ΚΩ συνέδεσε το pin D9 του Arduino, ενώ παράλληλα συνέδεσε σε αυτό και μια αντίσταση 2ΚΩ η οποία οδηγεί στην γείωση. Με αυτόν τον τρόπο η τάση του pin D9 θα είναι 3,3V.
Αφού έχεις συνδέσει όλα τα παραπάνω στοιχεία στο breadboard, το τοποθετείς μέσα στο κουτί με τέτοιο τρόπο ώστε η θύρα USB του Arduino να βρίσκεται από την πλευρά που υπάρχει ένα μικρό άνοιγμα για το καλώδιο που θα το συνδέσει στον υπολογιστή μας αργότερα.
Αφού μπει το breadboard στο κουτί μπορείς να τοποθετήσεις τον αισθητήρα bme280. Συνέδεσε τα καλώδια και τοποθέτησε τον αισθητήρα στην μικρή εγκοπή που υπάρχει στο εσωτερικό του κουτιού για να σταθεροποιηθεί:
- Το καλώδιο VCC του αισθητήρα στα 5V
- Το καλώδιο GND του αισθητήρα στη γείωση
- Το καλώδιο SDA του αισθητήρα στο pin Α4 του Arduino
- Το καλώδιο SCL του αισθητήρα στο pin A5 του Arduino
Ο αισθητήρας διαθέτει και άλλα καλώδια τα οποία επιτρέπουν την σύνδεση SPI τα οποία δεν θα τα χρησιμοποιήσουμε.
Πάμε τώρα να βάλουμε και τον αισθητήρα μικροσωματιδίων. Τον τοποθετείς στο μικρό διαμέρισμα που υπάρχει στο άνοιγμα του κουτιού και συνδέεις τα καλώδια του ως εξής:
- Το VCC στα 5V
- Το GND στη γείωση
- To Aout στο pin A2
- Το Iled στο pin D10
Ήρθε η ώρα της μπαταρίας. Την τοποθετείς στο διαμέρισμα της μέσα στο κουτί, ενώ παράλληλα τοποθετείς την πλακέτα φόρτισης CN3065 Solar Lithium Battery Charger στην ειδική εσωτερική εγκοπή του κουτιού. Συνέδεσε τα καλώδια από την μπαταρία στην υποδοχή της πλακέτας με την ένδειξη BAT IN (Battery in)
Αφού έχεις συνδέσει την μπαταρία μπορείς να δώσεις πλέον ρεύμα στο σύστημα. Αρχικά συνέδεσε το αρνητικό καλώδιο (-) από την υποδοχή SYS OUT (System Out) της πλακέτας φόρτισης CN3065 Solar Lithium Battery Charger, στην γείωση του breadboard.
Τώρα τοποθέτησε τον διακόπτη στην ειδική εγκοπή του κουτιού και συνέδεσε το θετικό καλώδιο (+) από την υποδοχή SYS OUT (System Out) της πλακέτας φόρτισης CN3065 Solar Lithium Battery Charger, στον έναν ακροδέκτη του διακόπτη.
Για να κλείσει το κύκλωμα με τον διακόπτη συνέδεσε τον άλλον ακροδέκτη του με την υποδοχή Vi της μονάδας 0.9-5V To 5V DC-DC Step-Up Power, που βρίσκεται ήδη τοποθετημένη στο breadboard.
Τώρα ήρθε η ώρα για να δοκιμάσεις αν έχεις κάνει καλά τις συνδέσεις. Απλά γυρνάς τον διακόπτη στην θέση On και αν όλα έχουν πάει καλά θα πρέπει να δεις τα led από το Arduino, το Bluetooth και τον αισθητήρα μικροσωματιδίων να ανάβουν. ΠΡΟΣΟΧΗ! Όταν ενεργοποιούμε τον διακόπτη στη θέση ON θα πρέπει να προσέξουμε να μην έχουμε συνδεδεμένο το Arduino με τον υπολογιστή με καλώδιο USB!
Πλέον το μόνο που έχει μείνει είναι η προσθήκη του ηλιακού πάνελ, ώστε η μπαταρία να φορτίζει καθώς κάνουμε την βόλτα μας με το ποδήλατο στον ήλιο. Αρχικά τοποθετείς καλώδια με θηλυκές υποδοχές στο ηλιακό πάνελ.
Κολλάς δυο καλώδια με αρσενικές υποδοχές στα καλώδια JST 2PIN PH2.0 Micro JST που θα μπουν στην υποδοχή SOLAR της πλακέτας φόρτισης.
Τοποθετείς το καπάκι του κουτιού το οποίο είναι συρόμενο μέχρι ένα σημείο, ώστε να μπορέσεις να περάσεις από μέσα από την εγκοπή τα καλώδια που έρχονται από την υποδοχή SOLAR από την πλακέτα φόρτισης CN3065 Solar Lithium Battery Charger.
Τώρα μπορείς να συνδέσεις τα καλώδια που έρχονται από την πλακέτα φόρτισης και έχουν αρσενικές υποδοχές με τα καλώδια από το ηλιακό πάνελ.
Τώρα μπορείς να τοποθετήσεις το ηλιακό πάνελ στην ειδική εσοχή που υπάρχει στο καπάκι του κουτιού και να κλείσεις το καπάκι.
Φόρτωσε το πρόγραμμα στη συσκευή.
Αφού έχεις συναρμολογήσει την συσκευή μπορείς τώρα να φορτώσεις το πρόγραμμα για να λειτουργήσει. Κατεβάζεις το πρόγραμμα από την σελίδα στο GitHub και το ανοίγεις στον υπολογιστή με το Arduino IDE.
Ενώ έχεις κλειστή τη συσκευή (Διακόπτης στη θέση OFF) την συνδέεις στον υπολογιστή με το καλώδιο USB. ΠΡΟΣΟΧΗ! Δεν ανοίγουμε ποτέ την συσκευή όσο είναι συνδεδεμένη με τον υπολογιστή γιατί είναι πολύ πιθανό να προκαλέσουμε πρόβλημα στην μπαταρία λιθίου και τα ηλεκτρονικά στοιχεία!
Επιλέγεις την πλακέτα και την θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένη η συσκευή και ανεβάζεις το πρόγραμμα! Όταν το ανέβασμα ολοκληρωθεί μπορείς να αποσυνδέσεις το USB καλώδιο και να ξεκινήσεις να χρησιμοποιούμε την συσκευή!
Τοποθέτησε την συσκευή στο ποδήλατο
Για να τοποθετήσεις την συσκευή στο ποδήλατο θα χρειαστείς 4 λεπτά δεματικά τα οποία θα πρέπει να περάσεις από τις εγκοπές των 2 στηριγμάτων.
Τοποθέτησε τα στηρίγματα στον κορμό του ποδηλάτου και κλείσε καλά τα δεματικά.
Τώρα μπορείς να τοποθετήσεις τη συσκευή στο ποδήλατο και να ξεκινήσεις την βόλτα και τις μετρήσεις σου!
