還在玩微信漂流瓶？做一個高科技瓶子扔到海里吧

本文作者：江小片

2015-12-23 15:48

導(dǎo)語：一個真實(shí)的太陽能漂流瓶，可以更改電子信息的哦。

科技發(fā)展如此精尖的現(xiàn)代社會，還會有多少人記得“漂流瓶”這個東西呢？就算有人知道，現(xiàn)在的科技讓漂流瓶也變成了虛擬的產(chǎn)物，殘存在微信、QQ等各種社交網(wǎng)絡(luò)中。在這個信息浮躁的世界，你有沒有想過向海里丟一個真正的漂流瓶來傾訴自己的苦惱呢？

如果你真的去丟瓶子了，當(dāng)瓶子飄走的時候你會不會后悔寫在瓶子里的話呢？今天硬創(chuàng)邦的DIY教學(xué)就是教大家自制一個電子漂流瓶，有了這個電子漂流瓶后你就再也不用困擾這個問題啦！你可以隨時發(fā)信息來更新你寫下的話，有趣吧！

還在玩微信漂流瓶？做一個高科技瓶子扔到海里吧

閑話不多說，教程開始。

這個項(xiàng)目主要運(yùn)用了LinkIt One開發(fā)板而研發(fā)，在MediaTek的社區(qū)上，大多數(shù)的項(xiàng)目都是沒有外殼的，甚至像用于戶外的氣象站這樣的項(xiàng)目也沒有，所以我要展示一個簡易的現(xiàn)成的（取材于廚房）的防水的外殼。

還在玩微信漂流瓶？做一個高科技瓶子扔到海里吧

大概的主要部件如下：

· 蓄電池供電
· 太陽能充電
· 放電或者充電狀態(tài)以一行16x2的字符顯示在液晶屏幕上
· 可以接收短信
· 信息可以滾動在屏幕上

我原本打算設(shè)計(jì)一款獨(dú)立的、太陽能的、可以連接WiFi的漂流瓶，這樣人們就可以在網(wǎng)上相互聯(lián)系、下載資料或者相互留言，但是目前LinkIt One還不支持允許WiFi接入模式。所以我接下來想做一個像商店里做的那種藍(lán)牙，當(dāng)你進(jìn)入商店你就可以接收信息（藍(lán)牙營銷），但目前應(yīng)用界面程序好像還不允許……

還在玩微信漂流瓶？做一個高科技瓶子扔到海里吧

第一步：所需部件

還在玩微信漂流瓶？做一個高科技瓶子扔到海里吧

1、Linkit One開發(fā)板

聯(lián)發(fā)科的Linkit One是一款非?？岬募嫒軦rduino 的開發(fā)平臺，你可以通過全球移動通訊系統(tǒng)接收短信，也可以給電池充電。

2、一張SIM卡

一張交過費(fèi)并且可以接收短信的SIM卡，最好沒有PIN碼。

3、太陽能電池板

我從廢舊的儀器上拿來了3個大約1W輸出量的細(xì)長的8-10V的太陽能板，如果你不怕等快遞的話，在Aliexpress網(wǎng)站上也能輕松買到。

4.電源轉(zhuǎn)換器

我選用了Power Trends PT78ST105S這款，規(guī)格如下：

輸入電壓：9-38V
輸出電壓：5V
輸出電流：1.5A

5、寬膠帶

我用寬膠帶把三個太陽能板粘成可折疊的組合，再把各種模塊粘到太陽能板的背面。折疊之后看起來相當(dāng)整齊。

6、一個瓶子

最好用腌制果醬的廣口瓶，但是我沒找到，所以用了一個1.5升的彈簧瓶。

第二步：連接太陽能電池板和轉(zhuǎn)換器

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簡單的辦法

如果你不想自己設(shè)計(jì)電路，可以去Aliexpress這樣的網(wǎng)站買一個太陽能手機(jī)充電器，付完錢等兩個月就ok了。

復(fù)雜的辦法

這有一個用太陽能給你的LinkIt One充電的深入教程，要是想了解更多的話可以閱讀一下（全英文哦，學(xué)渣慎入）。

連接電池板

把電池板擺成三角管狀（像Toblerone三角巧克力，具體長啥樣自行度娘），這個問題有點(diǎn)復(fù)雜，但是你掌握以下幾點(diǎn)即可：

1.一組串聯(lián)電池中的輸出電流大小取決于電量最小的電池產(chǎn)生電流的能力。
2.照明度一定時，輸出電壓是恒定的。

如果電池是串聯(lián)的，其中一個變暗，總電流會減小，如果是并聯(lián)的，能吸收光能的電池就可以無限的輸出電能。

選擇5V的轉(zhuǎn)換器

LinkIt One開發(fā)板有一個內(nèi)置充電器，通過USB端口就可以給這個內(nèi)置充電器穩(wěn)定地輸入5V的電壓。太陽能電池板的輸出電壓隨著吸收光能的變化在5V附近輕微浮動，所以我們需要一個開關(guān)型穩(wěn)壓器降低電壓。

轉(zhuǎn)換器有許多種，你只需要選一個滿足下列要求的就可以了。

輸入電壓（電池板輸入端）：
確保電池板的輸出電壓在開關(guān)型穩(wěn)壓器的輸入電壓范圍內(nèi)。
輸出電壓（連到LinkIt One端）
5V（不能多不能少正正好好）
輸出電流
穩(wěn)壓器一定要能負(fù)載通過的電流，看一下電池板的額定電流（在電源上可以看見），這是最大允許的輸入電流。不計(jì)無用功，輸出電流=輸入電流*（輸入電壓/輸出電壓）。

穩(wěn)壓器示例（1）

我手邊有一個型號是Power Trends PT78ST105S的穩(wěn)壓器，規(guī)格如下：

輸入電壓：9-38V
輸出電壓：5V
輸出電流：1.5A

穩(wěn)壓器示例（2）

我把兩個8V的電池串聯(lián)起來組成了一個最小輸入電壓為14V的電池。

輸入電壓：14-28V
輸出電壓：5V
輸出電流：500mA

連接5V的轉(zhuǎn)換器

需要一個微型USB連接器，我從廢棄的電話充電器上取下來一個。

連接步驟如下：

電池板的正極連到穩(wěn)壓器的VIN端
電池板的負(fù)極連到穩(wěn)壓器的GND端
穩(wěn)壓器的輸出電壓端連接USB連接器的+5V端
穩(wěn)壓器的GND端連接到USB連接器的GND端

第三步：連接16 x2液晶顯示屏

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連接

我從舊家電上拿到了一個16x2的液晶顯示屏，如果你有16x4的或者任何帶有HD44780芯片的類似的顯示屏都可以。

下表列出了所有接口的作用。

如果顯示器有背光源，那么這就是在15和15端口間的發(fā)光二極管。這種顯示器比較費(fèi)電。

還在玩微信漂流瓶？做一個高科技瓶子扔到海里吧

想了解更多關(guān)于16x2顯示屏的信息請點(diǎn)擊連接Adafruit's well documented articles。

測試

充上電源連接好各端口之后，顯示屏上應(yīng)該就可以看到信號了，如果沒有的話一定是哪里出錯了，檢查一下各連接處，調(diào)節(jié)對比電阻器，把端口3直接連到GND上可以設(shè)置最大對比度。

現(xiàn)在讓我們開始寫代碼控制顯示器吧。

第四步：編程

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注意：關(guān)于LiquidCrystal庫

就在寫這個教程的時候，我用的這個1.6.5版本Arduino的LinkIt One硬盤驅(qū)動器的LiquidCrystal庫崩潰了，如何修補(bǔ)LiquidCrystal文檔請參照Instructable。

簡介：

我想你應(yīng)該能讓LinkIt One 和Arduino 硬盤驅(qū)動器同時運(yùn)行了，如果沒有請點(diǎn)擊這里。

我已經(jīng)把最終版的代碼寫在這里了，特別描述了其中比較重要的部分，這或許會讓你更好的理解這個程序。

導(dǎo)庫

首先導(dǎo)入會用到的各種庫。

#include <LGSM.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#include <LBattery.h>

定義變量

接下來我們定義整個程序中會用到的總體變量，大部分變量都會定義為“進(jìn)程名[x]”，也就是一系列X字符，可以用來儲存文本或狀態(tài)信息。

//these variables are for the sms
char smsContent[160];
int smsLength = 0;
char smsSender[20];
boolean newMessage = LOW;

//variables for battery status
char statusMessage[16];

// initialize the LCD library with the numbers of the interface pins
// lcd(RS, Enable, DataBus4, DataBus5, DataBus6, DataBus7)
LiquidCrystal lcd(13, 12, 11, 10, 9, 8);
int scrollInterval = 500;
unsigned long lastUpdate = 0;
int msgStartChar = 0;
int lcdStartChar = 0;

設(shè)置方法

主板導(dǎo)入的時候這個函數(shù)就會運(yùn)行。

void setup() {
  lcd.begin(16, 2); // set up the LCD's number of columns and rows:
  waitForSim();   //wait for simcard to be active
  Serial.begin(9600); //start the serial port
}

等待SIM卡準(zhǔn)備就緒方法

如果SIM卡沒有初始化的話程序還不能正常運(yùn)行，所以你只能等SIM卡準(zhǔn)備就緒，這個時候你可以在界面上打出小點(diǎn)確保設(shè)備還是完好的。

void waitForSim() {
  Serial.print("waiting for sim");
  while (!LSMS.ready())
  {
    delay(250);
    Serial.print('.');
  }
  Serial.println("Sim Ready");
}

接收短信方法

當(dāng)收到新消息時，這個函數(shù)就可以自動查看，一次讀取一個字符，并儲存在緩沖箱內(nèi)，函數(shù)返回高檔(true/1)，沒有新消息時返回低檔(false/0)。收到新消息時，“新消息”boolean設(shè)置成True。讀取信息之后信息會被刪除。

boolean receiveSMS() {
  //this function will store a new sms in the buffers
  //or return false if there is no new sms
  int v;
  if (LSMS.ready() && LSMS.available()) // Check if there is new SMS
  {
    Serial.println("There is new message.");
    newMessage = HIGH;
    LSMS.remoteNumber(smsSender, 20); // store sender in buffer

    smsLength = 0; //storing a new sms
    while (true)
    {
      v = LSMS.read();
      if (v < 0)
        break;
      smsContent[smsLength] = v;
      smsLength++;
    }
    smsContent[smsLength] = '\0';
    smsLength++;
    LSMS.flush(); // delete message
    return HIGH;
  }
  else {
    return LOW;
  }
}

充電狀態(tài)方法

這個函數(shù)由16個字符的文本組成。充電狀態(tài)用1表示，未充電狀態(tài)用0表示。剩余電量用0，33,66,100表示，電池的電流量水平?jīng)Q定了剩余電量。用sprintf函數(shù)把前兩個函數(shù)轉(zhuǎn)化成一行文本的格式，在此文本中，儲存的狀態(tài)信息字符用于下面的更新顯示函數(shù)中。

void chargeStatus() {
  if(LBattery.isCharging()) {
    sprintf(statusMessage,"%3d%% charging", LBattery.level() );
  }
  else {
    sprintf(statusMessage,"%3d%% charged", LBattery.level() );
  }
}

更新顯示函數(shù)

前面形成的文本內(nèi)容都要發(fā)送到液晶顯示屏上，通過顯示屏我們才能直觀的感受到信息以及查看評論。首先要說的是計(jì)數(shù)器的作用，顯示屏一更新（以毫秒計(jì)，Arduino millis函數(shù)提供）它就會記錄下來，過一會兒可以再次更新。

儲存下面兩個變量可以使第二行上的信息滾動：

msgStartChar
這個變量會儲存先輸入的信息字符（因?yàn)橐膊荒馨?60個字全都輸在16個字符行里去）
lcdStartChar
這個變量儲存顯示屏上出現(xiàn)的信息，從右側(cè)開始滾動。

從右側(cè)開始（位置15）減少lcdStartChar，一直到信息從第一個字符開始（位置0）顯示的內(nèi)容就可以更新了，并且可以使信息滾動到左邊。信息滾動到最左邊以后，依次增加msgStartChar，就又重新滾動回屏幕了。

void updateDisplay() {
  //this function will scroll the message on one line and display battery status on the other
  unsigned long currentMillis = millis();
  if (currentMillis - lastUpdate > scrollInterval) {
    lastUpdate = currentMillis;

    //get battery status
    chargeStatus();

    lcd.clear(); //first we clear the whole lcd
    lcd.setCursor(0, 0); //set cursor to first line
    lcd.print(statusMessage);

    //print sms on the 2nd line
    if (newMessage == HIGH) {
        msgStartChar = 0; //goto first line of new message
        lcdStartChar = 15;
        newMessage = LOW; //message dealt with
      }

    lcdStartChar = max(0,lcdStartChar - 1); //move one char along on the message (for scrolling)
    lcd.setCursor(0, 1); //set cursor to bottom line

    for (int j=0; j<= 15; j++) {
      if (j < lcdStartChar) {
        lcd.print(" ");
      }
      else if ((msgStartChar+(j-lcdStartChar)) < (smsLength-1)) {
        lcd.print(smsContent[msgStartChar+(j-lcdStartChar)]);
      }
      else {
        lcd.print(" ");
      }

    }

    if (lcdStartChar <= 0) {
      msgStartChar++; //move message to the left
    }
    if (msgStartChar >= smsLength) {
      Serial.println("End of message");
      //we have reached the end of the message, go back to the start
      lcdStartChar = 15;
      msgStartChar = 0;
    }
  }
}

smsInABottle_001.ino

第五步：組裝

這一步一點(diǎn)也不麻煩，只需要你選的電池板、液晶顯示屏和那個大瓶子?？纯次业恼掌?，我用膠布把三個電池板綁成三角管的形狀，便于折疊。

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這個三角形的第四條邊，好吧，這已經(jīng)不是三角形了，這個第四條邊是一塊輕質(zhì)木頭，在中間鑿一個四邊形用來放顯示屏。還在玩微信漂流瓶？做一個高科技瓶子扔到海里吧

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同樣，用膠布把這個木片粘好。沒連接起來的那邊用膠布粘一塊小磁鐵，這樣就方便打開和折疊了。看，就是這么簡單！

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