Mwendo wa Mwanga wa Usiku na Kuhisi kwa Giza - Hakuna Micro: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Mafundisho haya ni juu ya kukuzuia usigunje kidole chako wakati unatembea kwenye chumba chenye giza. Unaweza kusema ni kwa usalama wako mwenyewe ukiamka usiku na kujaribu kufikia mlango salama. Kwa kweli unaweza kutumia taa ya kando ya kitanda au taa kuu kwa sababu unayo swichi karibu na wewe, lakini ni ya kushikika vipi, kuangaza macho yako na balbu ya taa ya 60W wakati umeamka tu?

Ni kuhusu kipande cha LED unapanda chini ya kitanda chako ambacho kinadhibitiwa na sensorer mbili ambazo hugundua mwendo na kiwango cha giza kwenye chumba chako. Itatembea kwa nguvu ndogo na mwangaza kutoa mwanga mzuri sana wakati wa usiku. Pia kuna uwezo wa kudhibiti kizingiti cha mwangaza kuifanya iweze kufaa kwa kila mazingira. Hakuna mdhibiti mdogo anayehitajika kutekeleza mradi huu. Hiyo inapunguza idadi ya vifaa muhimu na ugumu. Zaidi ya hayo, ni kazi rahisi ikiwa tayari una ujuzi katika mizunguko ya vifaa vya elektroniki.

Hatua ya 1: Kanuni ya Kazi na Vipengele

Kanuni ya msingi ya kufanya kazi ya nuru hii ni kwamba ina Mosfet mbili mfululizo na LED. Mosfets, ambazo zinahitaji kuwa aina ya kiwango cha mantiki - ufafanuzi baadaye - zinawashwa na nyaya ndogo mbili ambazo moja hujibu giza na nyingine kwa harakati. Ikiwa ni mmoja tu anayehisi transistor moja tu imewashwa na ile nyingine bado inazuia mtiririko wa sasa kupitia LED. Mchanganyiko huu ni muhimu sana kwani utapoteza nguvu ya betri ikiwa utawasha taa wakati wa mchana au bila mwendo usiku. Vipengele na cirucuit vilichaguliwa kwa njia ambayo unaweza kuongeza vigezo vya eneo lako mwenyewe na hali ya hapo.

Kwa kuongezea nyumba ilikuwa 3-D iliyochapishwa ili kutoshea katika vifaa, ambayo sio ya lazima kwa sababu za utendaji lakini ina kusudi la vitendo.

UPDATE: Toleo jipya la nyumba hiyo lilibuniwa baada ya mimi kuchapisha chapisho hili. Nyumba iliyochapishwa na 3D sasa ina pia LEDs ambazo hufanya suluhisho la "yote-kwa-moja". Picha kutoka kwa kuanzishwa kwa chapisho hili (mtindo mpya) zinatofautiana na zile zilizo kwenye hatua7 "Usambazaji wa umeme na nyumba" (mtindo wa zamani)

Muswada wa vifaa:

4x 1.5V betri 1x GL5516 - LDR1x 1 MOhm resistor fasta (R1) 1x 100 kOhm potentiometer1x 100 kOhm fasta resistor (R2) 1x TS393CD - kulinganisha voltage mbili1x HC-SR501 - sensor ya mwendo wa PIR1x 2 kOhm resistor fasta (R6) 2x 220 Ohm (R3 & R4) 2x IRLZ34N n-channel Mosfet4x cable lugs flat4x cable lugs (kinyume sehemu)

Hatua ya 2: Kuhisi Mwangaza

Ili kuhisi mwangaza wa chumba nilitumia kontena inayotegemea mwanga (LDR). Niliunda mgawanyiko wa voltage na kipinga cha 1MOhm kilichowekwa. Hii ni muhimu kwa sababu katika giza upinzani wa LDR hufikia ukubwa sawa. Kushuka kwa voltage kwenye LDR ni sawa na 'giza'.

Hatua ya 3: Kuweka Voltage ya Marejeo ya Kizingiti cha Giza

Nuru ya usiku itaangaza wakati kizingiti fulani cha giza kinazidi. Pato la mgawanyiko wa voltage ya LDR inahitaji kulinganishwa na kumbukumbu fulani. Kwa kusudi hili mgawanyiko wa voltage ya pili hutumiwa. Moja ya upinzani wake ni potentiometer. Hiyo inafanya kizingiti cha voltage (sawia na giza) kubadilika. Potentiometer (R_pot) ina upinzani mkubwa wa 100 kOhm. Kinzani ya kudumu (R2) ni 100 kOhm pia.

Hatua ya 4: Kubadilika kwa Utegemezi wa Mwangaza

Voltages ya mgawanyiko wa voltage mbili zilizoelezewa hulishwa kwenye kipaza sauti cha kufanya kazi. Ishara ya LDR imeunganishwa na pembejeo ya inverting na ishara ya kumbukumbu kwa pembejeo isiyo ya kubadilisha. OpAmp haina kitanzi cha maoni, ambayo inamaanisha itaongeza tofauti ya pembejeo mbili kwa ukubwa wa zaidi ya 10E + 05 na kwa hivyo hufanya kazi kama kulinganisha. Ikiwa voltage kwenye kuingiza inverting iko juu ikilinganishwa na ile nyingine, itaunganisha pini yake ya pato kwa reli ya juu (Vcc) na kwa hivyo kuwasha Mosfet Q1. Kesi ya kinyume itatoa uwezo wa ardhini kwenye pini ya pato ya kulinganisha ambayo inazima Mosfet. Kwa kweli kuna mkoa mdogo ambapo kulinganisha itatoa kitu kati ya GND na Vcc. Hiyo hufanyika wakati voltages zote mbili ni karibu sawa thamani. Kanda hii inaweza kuwa na athari ya kuifanya taa ziangaze kidogo.

TS393 OpAmp iliyochaguliwa ni kulinganisha voltge mbili. Nyingine zinazofaa na labda za bei rahisi zinaweza kutumika pia. TS393 tu ilikuwa mabaki kutoka kwa mradi wa zamani.

Hatua ya 5: Kugundua Mwendo

Sensor ya infrared ya HC-SR501 ni suluhisho rahisi sana hapa. Ina microcontroller iliyojengwa juu yake ambayo hugundua kwa kweli. Ina pini mbili za usambazaji (Vcc na GND) na pini moja ya pato. Voltage ya pato ni 3.3V kwanini kwa kweli ilibidi nitumie aina ya kiwango cha mantiki cha Mosfet. Aina ya kiwango cha mantiki inahakikisha kuwa Mosfet inaendeshwa katika mkoa wake wa kueneza na 3.3V tu. Sensor ya PIR inajumuisha vitu kadhaa vya umeme ambavyo vinajibu na mabadiliko ya voltage kwa mionzi ya infrared ambayo hupitishwa na miili ya wanadamu, kwa mfano. Hiyo inamaanisha pia inaweza kugundua vitu kama mionzi baridi inapokanzwa ambayo imejaa maji ya moto. Unapaswa kuangalia mazingira ya mazingira na uchague mwelekeo wa sensorer ipasavyo. Pembe ya uchunguzi ni mdogo kwa 120 °. Ina trimmers mbili unaweza kutumia ili kuongeza unyeti na muda wa kuchelewa. Unaweza kubadilisha unyeti ili kuongeza anuwai ya eneo ambalo unataka kutazama. Kipunguzi cha kuchelewesha kinaweza kutumiwa kurekebisha wakati ambao sensor hutoa kiwango cha mantiki.

Katika toleo la mwisho la mchoro wa wiring unaweza kuona kwamba kati ya pato la sensorer na lango la Q2 kuna kontena katika safu ili kupunguza sasa inayotolewa kutoka kwa sensa (R4 = 220 Ohm).

Hatua ya 6: Mkutano wa Elektroniki

Baada ya kuelewa utendaji wa kila sehemu, mzunguko wote unaweza kujengwa. Hii inapaswa kufanywa kwenye ubao wa mkate kwanza! Ukianza na kukusanyika kwenye bodi ya mzunguko itakuwa ngumu zaidi kubadilisha au kuboresha mzunguko baadaye. Kwa kweli unaweza kuona kutoka kwenye picha ya bodi yangu ya mzunguko kwamba nilifanya upya tena na kwa hivyo inaonekana kuwa ya fujo kidogo.

Pato la kulinganisha linahitaji kuwa na vifaa vya kupinga R6 (2 kOhm) - ikiwa unatumia kilinganishi tofauti basi hakikisha uangalie data ya data. Kinga ya ziada R3 imewekwa kati ya kulinganisha na Mosfet Q1 kwa sababu hiyo hiyo kama ilivyoelezewa kwa PIR. R5 ya upinzani inategemea LED yako. Katika kesi hii kipande kifupi cha strip ya LED kilitumika. Inayo taa za taa pamoja na kipinzani R5 tayari imejengwa. Kwa hivyo katika kesi yangu R5 haijakusanywa.

Hatua ya 7: Ugavi wa umeme na Nyumba

UPDATE: Nyumba iliyoonyeshwa mwanzoni mwa chapisho hili ni kuunda upya. Ilifanywa ili kuwa na suluhisho la moja kwa moja. LED zinaangaza kutoka ndani kupitia safu ya plastiki "ya uwazi". Ikiwa hii haitumiki kwako, dhana ya kwanza ya mfano wa kwanza imeonyeshwa hapa katika hatua hii. (Ikiwa kuna nia ya muundo mpya, naweza kuambatanisha pia)

Kama ilivyoelezwa hapo awali, betri nne za AAA 1.5V zitaimarisha mfumo. Kwa kweli inaweza kuwa ya kupendeza kwako kutumia betri moja ya 9V na kuweka mdhibiti wa voltage mbele ya mzunguko mzima. Halafu sio lazima pia uwe na 3-D kuchapisha nyumba ya betri ambayo inaunganisha na betri na vifuko vya kebo.

Nyumba ni mfano rahisi wa kwanza na ina mashimo kadhaa kwa sensorer. Katika picha ya kwanza kabisa unaweza kuona shimo kubwa mbele kwa sensor ya mwendo na shimo la juu kushoto kwa LDR. Kamba ya LED inapaswa kuwa nje ya nyumba na umbali sawa nayo kwani inaweza kushawishi LDR.