Gecə İşığı Hərəkəti və Qaranlıq Algılama - Mikro: 7 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Bu təlimat qaranlıq bir otaqda gəzərkən barmağınızı sancmağınızın qarşısını almaq üçündür. Gecələr ayağa qalxıb təhlükəsiz şəkildə qapıya çatmağa çalışsanız bunun öz təhlükəsizliyiniz üçün olduğunu söyləyə bilərsiniz. Əlbəttə ki, yanında bir açarınız olduğu üçün bir yataq lampası və ya əsas işıqlardan istifadə edə bilərsiniz, ancaq yeni oyandığınız zaman 60W ampullə gözlərinizi qamaşdırmaq nə qədər rahatdır?

Yatağınızın altına monte etdiyiniz bir LED şeridi, otağınızdakı hərəkəti və qaranlıq səviyyəsini təyin edən iki sensor tərəfindən idarə olunur. Gecədə çox xoş bir işıq təmin etmək üçün aşağı gücdə və parlaqlıqda işləyəcək. Parlaqlıq həddini hər mühitə uyğunlaşdırmaq üçün onu idarə etmək qabiliyyəti də var. Bu layihəni həyata keçirmək üçün heç bir mikro nəzarətçiyə ehtiyac yoxdur. Bu, lazımi komponentlərin sayını və mürəkkəbliyini azaldır. Bundan əlavə, elektronikanın aparat dövriyyəsi haqqında bilikləriniz varsa, bu olduqca asan bir işdir.

Addım 1: İş prinsipi və komponentləri

Bu işığın əsas iş prinsipi, LED ilə birlikdə iki Mosfetə sahib olmasıdır. Məntiq səviyyəsində olması lazım olan Mosfets - daha sonra açıqlama - biri qaranlığa, digəri isə hərəkətə cavab verən iki fərqli alt sxem tərəfindən açılır. Onlardan yalnız birinin hiss edildiyi təqdirdə yalnız bir tranzistor açılır, digəri isə LED -dən keçən cərəyanı bloklayır. Bu birləşmə olduqca vacibdir, çünki gündüz işığı aktivləşdirsəniz və ya gecə heç bir hərəkət etməsəniz batareya enerjisini boşa çıxaracaqsınız. Komponentlər və cirucuit, yerləşdiyiniz yerə və oradakı şərtlərə görə parametrləri optimallaşdıra biləcəyiniz şəkildə seçildi.

Bundan əlavə, korpus komponentlərə uyğun olaraq 3-D çap edilmişdir ki, bu da funksionallıq baxımından əslində zəruri deyildir, lakin praktiki bir məqsəd daşıyır.

YENİLƏNİB: Bu yazını dərc etdikdən sonra mənzilin yeni bir versiyası dizayn edildi. 3D çaplı korpusda LED-lər də var ki, bu da "hamısını bir arada" həll edir. Bu yazının (yeni model) təqdimatından gələn şəkillər "Enerji təchizatı və mənzil" (köhnə model) 7 -ci addımdakı şəkillərdən fərqlənir

Sənəd materialı:

4x 1.5V batareyalar1x GL5516 - LDR1x 1 MOhm sabit müqavimət (R1) 1x 100 kOhm potansiyometr1x 100 kOhm sabit müqavimət (R2) 1x TS393CD - ikiqat gərginlikli müqayisəedici 1x HC -SR501 - PIR hərəkət sensoru1x 2 kOhm sabit müqavimətli 220 Ohm sabit müqavimət (R6) (R3 & R4) 2x IRLZ34N n kanallı Mosfet4x kabel pabuçları düz 4x kabel pabuçları (əks hissə)

Addım 2: Parlaqlığın Algılanması

Otağın parlaqlığını hiss etmək üçün işığa bağlı bir rezistor (LDR) istifadə etdim. 1MOhm sabit bir rezistor ilə bir gərginlik bölücü yaratdım. Qaranlıqda LDR müqaviməti oxşar böyüklüklərə çatdığı üçün bu lazımdır. LDR üzərindəki gerilim düşməsi 'qaranlıq' ilə mütənasibdir.

Addım 3: Qaranlıq Eşik üçün Referans Gərginliyinin Qurulması

Gecə işığı müəyyən bir qaranlıq həddi keçəndə parlayacaq. LDR gərginlik bölücüsünün çıxışını müəyyən bir istinadla müqayisə etmək lazımdır. Bunun üçün ikinci bir gərginlik bölücü istifadə olunur. Müqavimətlərindən biri potansiyometrdir. Bu, eşik gərginliyini (qaranlıqla mütənasib) dəyişdirilə bilər. Potansiometr (R_pot) maksimum müqavimətə malikdir 100 kOhm. Sabit müqavimət (R2) də 100 kOhm -dir.

Addım 4: Parlaqlıqdan asılı keçid

Təsvir edilən iki gərginlik bölücüsünün gərginliyi əməliyyat gücləndiricisinə verilir. LDR siqnalı ters girişə və istinad siqnalı ters çevrilməyən girişə bağlıdır. OpAmp -də geribildirim döngəsi yoxdur, yəni iki girişin fərqini 10E+05 -dən çox böyüklükdə artıracaq və beləliklə müqayisəçi kimi fəaliyyət göstərəcək. Tərs girişdəki gərginlik digərinə nisbətən daha yüksəkdirsə, çıxış pinini yuxarı relsə (Vcc) bağlayacaq və buna görə Mosfet Q1 -i işə salacaqdır. Əks halda, Mosfet'i söndürən müqayisəli çıxış pinində torpaq potensialı yaranacaq. Əslində, müqayisənin GND və Vcc arasında bir şey çıxaracağı kiçik bir bölgə var. Bu, hər iki gərginliyin demək olar ki, eyni dəyəri olduqda baş verir. Bu bölgənin LED parıltısını daha az parlaq etmək üçün təsiri ola bilər.

Seçilmiş TS393 OpAmp ikiqat voltlu müqayisə aparatıdır. Digər uyğun və bəlkə də daha ucuz olanları da istifadə etmək olar. TS393, köhnə bir layihədən qalan bir şey idi.

Addım 5: Hərəkət Algılama

HC-SR501 passiv infraqırmızı sensoru burada çox sadə bir həlldir. Bunun üzərində əslində aşkarlama aparan bir mikro nəzarətçi var. Təchizat üçün iki pin (Vcc və GND) və bir çıxış pininə malikdir. Çıxış gərginliyi 3.3V-dir, niyə məntiq səviyyəsində Mosfet tipindən istifadə etməli oldum. Məntiq səviyyəsi növü Mosfetin doyma bölgəsində yalnız 3.3V ilə idarə olunmasını təmin edir. PIR sensoru, məsələn, insan orqanları tərəfindən ötürülən infraqırmızı radiasiyaya gərginliyin dəyişməsinə cavab verən bir neçə piroelektrik elementdən ibarətdir. Bu, eyni zamanda isti su ilə dolu olan soyuq isitmə radiotları kimi şeyləri aşkar edə biləcəyi deməkdir. Ətraf mühitin vəziyyətini yoxlamalı və ona uyğun olaraq sensorun istiqamətini seçməlisiniz. Müşahidə bucağı 120 ° ilə məhdudlaşır. Həssaslığı və gecikmə müddətini artırmaq üçün istifadə edə biləcəyiniz iki trimmer var. Müşahidə etmək istədiyiniz sahənin aralığını artırmaq üçün həssaslığı dəyişə bilərsiniz. Gecikdirici trimmer, sensorun məntiqi yüksək səviyyədə çıxardığı vaxtı tənzimləmək üçün istifadə edilə bilər.

Kablolama diaqramının son versiyasında, sensorlar çıxışı ilə Q2 qapısı arasında sensordan alınan cərəyanı məhdudlaşdırmaq üçün bir sıra müqavimətçi olduğunu görə bilərsiniz (R4 = 220 Ohm).

Addım 6: Elektronika Quraşdırması

Hər bir komponentin funksionallığını başa düşdükdən sonra bütün dövrə qurula bilər. Bu ilk növbədə çörək taxtasında edilməlidir! Bir dövrə lövhəsinə yığmağa başlasanız, sonradan dövrəni dəyişdirmək və ya optimallaşdırmaq daha çətin olacaq. Əslində elektron lövhəmin şəklindən görə bilərəm ki, bir az yenidən işlədim və beləliklə bir az qarışıq görünür.

Müqayisənin çıxışında R6 (2 kOhm) bir çəkmə müqaviməti ilə təchiz olunmalıdır - fərqli bir müqayisə istifadə edirsinizsə, məlumat cədvəlini yoxlayın. PIR üçün təsvir edildiyi kimi eyni səbəbdən müqayisəedici ilə Mosfet Q1 arasına əlavə bir rezistor R3 qoyulur. R5 müqaviməti LED -dən asılıdır. Bu vəziyyətdə qısa bir LED şeridi istifadə edildi. LED -lər və artıq quraşdırılmış R5 rezistoru var. Beləliklə, mənim vəziyyətimdə R5 yığılmır.

Addım 7: Elektrik təchizatı və mənzil

YENİLƏNİB: Bu yazının əvvəlində göstərilən mənzil yenidən dizayndır. Bütün bunları bir arada həll etmək üçün edildi. LEDlər içəridən "şəffaf" plastik bir təbəqə ilə parlayır. Bu sizin üçün uyğun deyilsə, burada ilk addımın ilk prototipinin konsepsiyası burada göstərilir. (Yeni dizayna maraq varsa, onu da əlavə edə bilərəm)

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, dörd AAA 1.5V batareya sistemi gücləndirəcək. Əslində bir 9V batareya istifadə etmək və bütün dövrənin qarşısında bir gərginlik tənzimləyicisi qoymaq daha xoş ola bilər. Bundan sonra, batareyalara kabel tıxacları ilə bağlanan bir batareya yuvasını 3-D çap etmək məcburiyyətində deyilsiniz.

Korpus ilk sadə prototipdir və sensorlar üçün bəzi deşiklərə malikdir. İlk şəkildə, hərəkət sensoru üçün öndəki böyük çuxuru və LDR üçün sol üst çuxuru görə bilərsiniz. LED şeridi, LDR -yə təsir göstərə biləcəyi üçün eyni məsafədə olan korpusun kənarında olmalıdır.