Бага зардалтай усны урсгалын мэдрэгч ба орчны дэлгэц: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:06

Ус бол үнэт баялаг юм. Сая сая хүмүүс цэвэр ундны усаар хангадаггүй бөгөөд өдөр бүр 4000 орчим хүүхэд усны бохирдлоос болж нас бардаг. Гэсэн хэдий ч бид нөөц бололцоогоо үрэн таран хийсээр байна. Энэхүү төслийн гол зорилго нь усыг илүү тогтвортой ашиглах зан үйлийг өдөөх, дэлхийн усны асуудлын талаарх мэдлэгийг дээшлүүлэх явдал юм. Би пьезо хувиргагч, зарим LED, ардуино ашиглаж байна. Энэхүү төхөөрөмж нь тогтвортой зан үйлийг өдөөж, усны хэрэглээний талаархи мэдлэгийг дээшлүүлэх үнэмшилтэй технологи болох эцсийн загвар юм. Энэ бол Карнеги Меллон Их Сургуулийн Хүний Компьютерийн Харилцааны Институт дахь Амьд орчны лаборатори дахь Стэйси Кузнецов, Эрик Паулос нарын хийсэн төсөл юм. Stacey [email protected]://staceyk.org paulos.net/Living Environments Labhttps://www.living-environments.net Доорх видеон дээр энэ төслийн өмнөх хувилбарыг харуулсан бөгөөд усны урсгалыг илрүүлэхийн тулд пьезо элементийн оронд микрофон ашигладаг. Пьезо хувиргагчийг ашиглахдаа илүү сайн гүйцэтгэлд хүрэх болно. Энэхүү төслийн санаа, дизайнд тусалсан Бриам Лим, Брайн Пендлтон, Крис Харрисон, Стюарт Андерсон нарт онцгой талархал илэрхийлье!

Алхам 1: Материалыг цуглуулах

Танд хэрэгтэй болно:- Breadboard- Микроконтроллер (би Arduino ашигладаг байсан)- Mastic- Piezo хувиргагч (https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062402)- Хэд хэдэн LED (би 2 шар, 2 улаан, 2 ногоон)- Лааны тавиур эсвэл ижил хэмжээтэй контейнер- Утас- 1 Мохм (эсвэл бусад том утгатай) резистор- 4.7K резистор (3)- 1К резистор (1)- Бага утгатай резистор (LED-ийн хувьд)- Зүсэх утас- холбогч утас- мастик op өсгөгч (LM613)

Алхам 2: Хэлхээг бий болгох

Энэ хэлхээ нь пиезогийн дохиог нэмэгдүүлэх өсгөгч, үндсэн хүчдэлийг нэмэгдүүлэх хүчдэл хуваагчаас бүрдэнэ. Хоёр оролтын хооронд өндөр утгатай резистор байдаг бөгөөд энэ нь дохиог татах эсэргүүцлийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Алхам 3: Хэлхээг шалгах

Пьезог хэлхээнд холбож, arduino -г холбоно уу. Хүчдэл хуваагч нь үндсэн хүчдэлийг 2.5 В -т тохируулдаг тул дохионы үндсэн уншилт нь Arduino аналог пин дээр 512 орчим байх ёстой (0 -ээс 1023 хооронд хагас зам). Миний уурхай 520 орчимд +/- 30 хэлбэлздэг. Та энэ тооны эргэн тойронд бага зэрэг хэлбэлзэл ажиглагдаж магадгүй.

Алхам 4: Чичиргээг илрүүлэхийн тулд мэдрэгчээ тохируулаарай

Цоргыг асаахад хоолойн чичиргээ нь пьезо хэлбэлзэлтэй гүйдэл үүсгэдэг. Үндсэн уншилт 520 орчим буурдаг тул чичиргээг илрүүлэхийн тулд та энэ тооны далайцыг тооцоолж болно. Миний босгыг 130 гэж тогтоосон боловч та өөрийн хүссэн пиезо хэсгийн мэдрэх чадвар, чичиргээнээс хамаарч үүнийг нэмэгдүүлэх эсвэл бууруулах боломжтой. Дохиог шалгахын тулд мастик ашиглан хавтгай гадаргуу дээр пьезо бэхлээрэй. Өөр өөр байршилд, өөр өөр эрч хүчээр гадаргуу дээр товшиж, маажиж үзээрэй, дуу чимээг бууруулахын тулд оролтын хөдөлгөөнт дундажийг тооцоолохыг зөвлөж байна. Энэ бол санамсаргүй статик гүйдлийн улмаас хуурамч эерэг байдлаас зайлсхийх долгионы далайцыг тодорхойлох бүдүүлэг арга юм. FFT гэх мэт илүү дэвшилтэт аргуудыг ашиглаж болно.// Sample Codeint sensor = 2; // Аналог ининт val = 0; // Аналог pinint дундажийн одоогийн уншилт; // долгионы далайцын дундаж дундаж MIDPOINT = 520; // Үндсэн readvoid тохиргоо () {Serial.begin (9600); дундаж = MIDPOINT; // дунд цэг дээр дунджийг тохируулах} void loop () {val = analogRead (sensor); // Compute wave amplittue if (val> MIDPOINT) {val = val - MIDPOINT; } өөр {val = MIDPOINT - val; } // далайцын дундаж утгыг тооцоолох avg = (avg * 0.5) + (val * 0.5); if (дундаж> 130) {// чичиргээ илэрсэн! Serial.println ("TAP"); саатал (100); // Цуваа портыг хэт ачаалахгүй байхын тулд хойшлуулах}}

Алхам 5: Орчны дэлгэц үүсгэх

Хэрэв таны мэдрэгч зөв ажиллаж байгаа бол мэдээллийг харуулах орчны дэлгэцийг нэмж болно. Миний LED -ийг хослуулан өнгө тус бүрийг хоёр LED -ээр гэрэлтүүлдэг. Үүнийг хийхийн тулд өнгө бүрийн 'in' (богино) тугалгыг холбож, Arduino-той холбогдохын өмнө бага утгатай резистор ашиглана уу. Бүх LED-ийн газардуулгыг (урт) холбож, Arduino дээр газардуул. LED-ийг холбосны дараа лааны тавиур ашиглан дэлгэцийг байрлуул. Лааны тавиур нь хөнгөн цагаанаар хийгдсэн тул хэлхээ тасрахгүйн тулд LED -ийг оруулахын өмнө савны ёроолд хуванцар гэх мэт тусгаарлагч тавихыг хүсч болно.

Алхам 6: Дэлгэцийг жолоодохын тулд мэдрэгчийн өгөгдлийг ашиглана уу

Гараа угаахад 10 орчим секунд зарцуулдаг. Тиймээс би цорго нээгдсэний дараа эхний 10 секундын турш ногоон гэрэл харуулахаар дэлгэцийг програмчилсан. 10 секундын дараа шар өнгийн LED гэрэл асна. Хэрэв ус 20 секундын дараа асаалттай байвал дэлгэц улаан болж, цорго 25 секунд болон түүнээс дээш хугацаанд ажиллахгүй бол улаан гэрэл асч эхэлдэг. Өөр төсөөллийг бий болгохын тулд өөрийн төсөөллийг ашиглаарай!

Алхам 7: Мэдрэгч ба дэлгэцийг усны хоолой дээр байрлуул

Пиезог цоргон дээр бэхлэхийн тулд мастик эсвэл шавар, өөр нэг давхар гялтгануур ашиглан дэлгэцийг бэхлээрэй. Та 4 -р алхамаас босгоны далайц эсвэл 'MIDPOINT' -г дахин тохируулах шаардлагатай болж магадгүй. хоолойноос.

Алхам 8: Ирээдүйн саналууд

Та Arduino -г батерейнаас салгахаар сонгож болно. Удахгүй гарах заавар нь энэ дэлгэцийг хэрхэн гүйх уснаас шууд авах, эсвэл хүрээлэн буй орчны гэрлийн энергийг ашиглах замаар хэрхэн ажиллуулахыг харуулах болно.