Dock ya Simu iliyodhibitiwa ya Arduino na Taa: Hatua 14 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Wazo lilikuwa rahisi kutosha; unda kizimbani cha kuchaji simu ambacho kitawasha taa wakati tu simu ilikuwa inachaji. Walakini, kama kawaida, mambo ambayo yanaonekana kuwa rahisi hapo awali yanaweza kuishia kuwa magumu zaidi katika utekelezaji wao. Hii ni hadithi ya jinsi nilivyounda kizimbani cha kuchaji simu ambacho kinatimiza kazi yangu rahisi.

Hatua ya 1: Nilichotumia

Hii sio orodha kamili ya kila kitu nilichotumia, lakini nilitaka kutoa wazo la jumla la vifaa kuu nilivyotumia. Nimejumuisha viungo vya Amazon kwa vifaa hivi vingi. (Kumbuka kuwa napata kamisheni ndogo kutoka Amazon ikiwa unatumia viungo hivi. Asante!)

Arduino Uno: https://amzn.to/2c2onfeAdafruit 5V DC Sensor ya Sasa (x2): https://amzn.to/2citA0S2-Channel Solid State Relay: https://amzn.to/2cmKfkA 4-Port USB Box: https://amzn.to/2cmKfkA 1 'Jopo Mount USB Cable (x2): https://amzn.to/2cmKfkA 6 AB USB Cable:

Nilitumia pia vifaa vifuatavyo ambavyo nilichukua kwenye duka la vifaa: 4 "x4" Masanduku ya Mfereji wa Plastiki (x2) 40W Edison Light Bulbs (x2) Bulb Light SocketTrack Light BracketAssorted Black Iron Bomba (3/8 ") Assorted Brass Bomba Fittings3 Cord ya UganiWare Karanga

Hatua ya 2: Majaribio, Ubunifu na Wiring

Ili kujua wakati simu ilikuwa inachaji, mtiririko wa sasa kwa simu utahitaji kufuatiliwa kila wakati. Ingawa nina hakika kuna miundo ya mzunguko ambayo inaweza kupima sasa na kudhibiti relay kulingana na kiwango cha sasa, mimi sio mtaalam wa umeme na sikutaka kushughulikia ujenzi wa mzunguko wa kawaida. Kutoka kwa uzoefu fulani, nilijua kwamba microcontroller ndogo (Arduino) inaweza kutumika kupima sasa na kisha kudhibiti relay kuwasha na kuwasha taa. Baada ya kupata sensorer ndogo ya sasa ya DC na Adafruit, nilianza kujaribu kuiunganisha kwenye kebo ya USB ili kupima mtiririko wa sasa kupitia hiyo kwani ilichaji simu. Cable ya kawaida ya USB 2.0 ina waya 4: nyeupe, nyeusi, kijani na nyekundu. Kwa kuwa waya nyeusi na nyekundu hubeba nguvu kupitia kebo, mojawapo ya hizi zinaweza kutumiwa kupima mtiririko wa sasa - nilitumia waya nyekundu. Sensorer ya kawaida ya sasa inahitaji kuwekwa kwenye mstari na mtiririko wa sasa (mahitaji ya sasa inapita kupitia sensor), na sensor ya Adafruit sio ubaguzi kwa sheria hii. Waya nyekundu ilikatwa na ncha mbili zilizokatwa zimeunganishwa kwenye vituo viwili vya screw kwenye sensa ya sasa. Sensor ya Adafruit iliunganishwa na Arduino na niliandika nambari rahisi kuripoti mtiririko wa sasa kupitia sensa. Jaribio hili rahisi lilinionyesha kuwa simu ya kuchaji ilichora kati ya 100 na 400 mA. Baada ya simu kushtakiwa kabisa, mtiririko wa sasa ungeanguka chini ya mA 100, lakini haufikii 0.

Pamoja na jaribio langu kufanikiwa kuonyesha kuwa ninaweza kupima mtiririko wa sasa na Arduino, nilibuni mzunguko ulioonyeshwa hapo juu. Vipande viwili vya 1 'paneli za upanuzi wa USB zingeunganishwa kwenye sanduku la kuchaji la bandari 4. Kamba za kuchaji simu zingeunganishwa na nyaya hizi za ugani, na kuufanya mfumo uweze kubeba aina yoyote ya kebo ya kuchaji USB - na tumaini kuifanya iwe "uthibitisho wa simu ya baadaye." Waya nyekundu za nyaya za ugani zitakatwa na kushikamana na sensorer za sasa. Sensorer za sasa zinasambaza habari kwa Arduino, ambayo inadhibiti relay mbili-hali ya hali ngumu. Relay hutumiwa kubadili nguvu ya 110V kwa balbu za taa. Nguvu kwenye sanduku la USB na balbu za taa zinaweza kuunganishwa pamoja kuruhusu mfumo kutumia duka moja. Napenda haswa jinsi nguvu ya Arduino inaweza kutolewa na moja ya bandari za ziada za USB kwenye kisanduku cha kuchaji.

Hatua ya 3: Kituo cha Simu

Kituo cha simu kilijengwa kutoka kwa bomba nyeusi 3/8. Nilitumia viwiko viwili vya kike na kiume, T, sehemu fupi ambayo ilikuwa imefungwa kabisa, na flange pande zote. Kwa sehemu za shaba zilizo juu ya kizimbani, nilikata bomba la shaba refu 1 1/2 kwa nusu na kutumika nusu moja kwa kila sehemu. Shimo ndogo ilichimbwa katika T, ambayo ilikuwa kubwa ya kutosha kutoshea mwisho wa nyaya za taa. Cables zilifanywa kazi kupitia viwiko na zilikuwa JB Welded ndani ya mabomba ya shaba. Hii iliishia kuwa ngumu sana kuliko inavyoonekana kama viwiko havikuwa vya kutosha ndani kutoshea kebo ya taa. Niliishia kubadilisha majina ya ndani ya viwiko hadi viweze kutoshea.

Ikiwa ningelazimika kufanya kizimbani hiki tena, ningeipa msaada zaidi kwa simu. Kama unavyotarajia, ikiwa simu inasukumwa kabisa ikiwa iko kizimbani, kebo ya umeme inaisha inaweza kuinama kwa urahisi sana. Ninaona ni ajabu kwamba Apple kweli inauza kizimbani na usanidi sawa usioungwa mkono.

Hatua ya 4: Taa

Nilitaka taa ziwe na muonekano sawa wa viwandani na ule wa kizimbani. Kwa taa ya kwanza, nilitumia tundu la kawaida la balbu iliyowekwa juu ya bomba la 3/8 bomba. Baadhi ya mabomba madogo ya shaba huunganisha msingi na tundu na kutimiza lafudhi za shaba kwenye kizimbani. Balbu ya Edison 40W kweli ndio nyota Nilitaka kutumia balbu za Edison kwani zinafaa kabisa na muundo wa kizimbani hiki na zinakuruhusu kuunda taa nzuri iliyo wazi ya balbu.

Wakati wa Lowe nilipata bracket ya taa nyepesi juu ya idhini ambayo nilifikiri ilikuwa ya kufurahisha. Niligeuza mabano chini-chini na kuongeza bomba la bomba kutengeneza msingi. Tundu kwenye mlima wa taa haikuambatanishwa nayo kwani ilitengenezwa ili kushikiliwa na balbu iliyokuwa na sura tambarare. Kwa kuwa nilikuwa nikitumia balbu ya Edison, nilitengeneza bracket ndogo ya aluminium kushikilia tundu ndani ya nyumba ya mviringo ya bracket light light. Vifungo vidogo vya shaba viliongezwa kutimiza mfumo wote.

Mara kizimbani na taa zilipokamilika, zilipakwa rangi nyeusi - isipokuwa kwa vipande vya shaba.

Hatua ya 5: Ukumbi wa Arduino

Nilitumia viunga viwili vya 4 "x 4" vya PVC kwa makazi ya Arduino. Nilikata nafasi za uingizaji hewa kwa upande mmoja na kifuniko cha kila ua. Kwa upande wa ua mmoja, nilikata mashimo mawili ya mstatili kwa paneli za nyaya za USB. Mashimo yaliyotengwa 1 1/8 "katikati yalichimbwa pande zote mbili za mashimo haya ya mstatili na yalitumiwa kushikamana na nyaya kwenye boma. Upande mmoja wa vizimba vyote ulikatwa ili maboksi mawili yaunde sanduku moja wakati walikuwa kando ya kando. Kitalu cha kuni 3/4 "kilitumika kushikilia visanduku katika upande huu kwa usanidi wa kando na pia hufanya msingi rahisi kwao kukaa.

Hatua ya 6: Ambatisha Sanduku la USB

Sehemu ya kwanza ya kuongeza kwenye ua ni sanduku la kuchaji la USB 4-Port. Nilirekebisha hii mahali na mkanda wenye pande mbili.

Hatua ya 7: Mlima Arduino katika Hifadhi

Ninapenda kutumia spacers sanduku la sanduku la umeme kuweka vifaa vya elektroniki kwani vimetengenezwa kwa plastiki na vinaweza kubadilishwa kufanya kazi kama kushikilia chini au kusimama. Niliwakata tu kwa kisu changu na kisha nikasukuma visu kupitia hizo. Arduino ilikuwa imewekwa ndani ya sanduku moja lililofungwa na visu ndogo za kichwa bapa na viunga vya uso vilivyowekwa kati ya Arduino na sanduku.

Mara tu Arduino ilipowekwa, kebo fupi (6 ) ya AB aina ya AB iliunganishwa kati ya bandari ya USB ya Arduino na bandari ya karibu zaidi ya sanduku la kuchaji. Hii ilikuwa inafaa sana kwa kamba na ilibidi nipunguze nyuma vipande vya plastiki vya bendy vinavyozunguka waya mwishoni mwa kebo ili iweze kutoshea.

Hatua ya 8: Wiring na Kuweka Relay

Kamba za taa zililishwa kupitia mashimo kwenye eneo hilo. Waya moja kutoka kwa kila kamba iliunganishwa na matokeo (upande wa 120V uliobadilishwa) wa vituo vyote viwili vya hali ngumu. Sehemu fupi (4 ) za waya ziliunganishwa na vituo vilivyobaki vya screw karibu na zile waya za taa zilipounganishwa. Waya hizi zitatumika kusambaza umeme kwa upande wa 120V wa relay.

Kwenye upande wa DC wa relay, waya 4 ziliunganishwa kulingana na usanidi ulioonyeshwa. Waya mbili zinasambaza voltage ya + na - DC muhimu kwa uendeshaji wa relay, wakati waya mbili zilizobaki zinabeba ishara za dijiti, ambazo zinaambia vituo kuwasha au kuzima.

Waya hizi 4 kisha ziliunganishwa na Arduino kama ifuatavyo: Waya mwekundu (DC +) umeunganishwa na pini ya 5V. Waya mweusi (DC-) umeunganishwa na pini ya GND. Waya ya hudhurungi (CH1) imeunganishwa na dijiti Pini ya pato 7Waya ya machungwa (CH2) imeunganishwa na pini ya pato la dijiti 8

Mara tu waya zote zilipounganishwa kwenye relay, ilikuwa imewekwa ndani ya ua kwa kutumia screws ndogo ndogo za kichwa.

Hatua ya 9: Wiring na Kuweka Sensorer za Sasa

Mawasiliano na waya za nguvu ziliundwa kwa sensorer mbili za sasa kwa kusaga seti mbili za waya zinazoongoza kutoka kwa sensorer hadi Arduino. Kama hapo awali, waya nyekundu na nyeusi hutumiwa kuwezesha sensorer. Waya hizi zimeunganishwa na Vin (waya mwekundu) na pini za GND (waya mweusi) za Arduino. Kwa kushangaza, hata waya za mawasiliano (waya za SDA na SDL) zinaweza kupigwa pamoja. Hii ni kwa sababu sensorer za Adafruit za sasa zinaweza kila moja kupewa anwani ya kipekee kulingana na jinsi pini za anwani zao zinauzwa pamoja. Ikiwa bodi haina pini yoyote ya anwani iliyouzwa pamoja, bodi hiyo inaelekezwa kama bodi 0x40 na itarejelewa kama hiyo katika nambari ya Arduino. Kwa kuuza pini za anwani za A0 pamoja, kama inavyoonekana kwenye mchoro, anwani ya bodi inakuwa 0x41. Ikiwa tu pini za anwani za A1 zimeunganishwa bodi ingekuwa 0x44, na ikiwa pini zote za A0 na A1 zingeunganishwa anwani itakuwa 0x45. Kwa kuwa tunatumia sensorer mbili tu za sasa, ilibidi tuunganisha pini za anwani kwenye ubao 1 kama inavyoonyeshwa.

Mara bodi hizo ziliposhughulikiwa kwa usahihi, ziliambatanishwa kwenye ua huo kwa kutumia screws ndogo za shaba.

SDA (bluu) na SCL (manjano) waya kutoka kwa sensorer zimeunganishwa na pini za SDA na SCL kwenye Arduino. Pini hizi hazikuandikwa kwenye Arduino yangu, lakini ni pini mbili za mwisho baada ya pini ya AREF upande wa dijiti wa bodi.

Hatua ya 10: Unganisha kebo za Kiendelezi cha USB

Kama ilivyotajwa hapo awali, nyaya za ugani za USB zinahitaji kupitisha sasa kupitia sensorer za sasa. Hii iliwezeshwa na kuzungusha waya kwenye waya nyekundu za nyaya. Mara tu nyaya za USB zimewekwa ndani ya ua, waya hizi kutoka kwa splices zimeunganishwa na sensorer za sasa. Kwa kila kebo ya USB, mtiririko wa sasa utapita kati ya waya hizi, kupitia sensa, na kisha kurudi kuendelea kupitia kebo kwenye simu ya kuchaji. Mwisho wa kiume wa nyaya za USB uliingizwa kwenye bandari mbili wazi za sanduku la kuchaji USB.

Hatua ya 11: Unganisha Nguvu

Hatua ya mwisho katika sanduku la elektroniki ni kuunganisha kamba ya umeme kwenye sanduku la USB na taa (aka. Upande wa 120V wa relay). Waya nyeusi zinazoongoza moja kwa moja kwenye taa zimeunganishwa na waya mmoja wa kamba ya umeme pamoja na waya wa kahawia kutoka sanduku la kuchaji. Cable ya umeme kwenye sanduku la kuchaji ilikatwa tu na waya mbili ndani (ni waya za hudhurungi na hudhurungi) zikirudishwa nyuma. Mwishowe, waya mbili nyeupe kutoka kwa relay zimechomwa kwa waya kwenye waya mwingine wa kamba ya umeme pamoja na waya wa samawati kutoka sanduku la kuchaji la USB.

Hatua ya 12: Mfumo uliokamilika

Mara sanduku likiwa limekusanyika kabisa, vifuniko vya wigo vinaweza kubadilishwa. Sasa kwa kuwa vifaa vya mfumo huu vimekamilika, ni wakati wa kuhamia kwenye programu.

Hatua ya 13: Nambari ya Arduino

Ukuzaji wa nambari ya Arduino ilikuwa ya moja kwa moja, ingawa ilichukua vipimo vichache kuipata sawa. Katika hali yake rahisi, nambari hiyo hutuma ishara ili kuwezesha kituo kinachofaa cha kupeleka kila inaposoma mtiririko wa sasa ambao ni mkubwa kuliko au sawa na 90mA. Wakati nambari hii rahisi ilikuwa hatua nzuri ya kuanza, simu za rununu hazitozi kwa 100% na kisha hukaa hapo kuchora sasa kidogo sana. Badala yake, niligundua kuwa mara tu simu ilipochajiwa ingevuta mamia kadhaa ya mA kwa muda mfupi kila dakika chache. Ni kana kwamba simu ni ndoo iliyovuja ambayo inahitaji kutolewa kila dakika chache.

Ili kutatua suala hili, nilitengeneza mkakati ambapo kila kituo kinaweza kuwa katika moja ya majimbo matatu. Hali 0 hufafanuliwa kama wakati simu imeondolewa kwenye kizimbani cha kuchaji. Katika mazoezi niligundua kuwa karibu hakuna sasa iliyokuwa ikitiririka wakati simu iliondolewa, lakini niliweka kikomo cha juu cha hali hii kuwa 10mA. Hali 1 ni hali ambapo simu imeshtakiwa kikamilifu, lakini bado iko kizimbani. Ikiwa mtiririko wa sasa uko chini ya 90mA na uko juu ya 10mA, mfumo uko katika jimbo la 1. Jimbo la 2 ni hali ya kuchaji, ambapo simu inachora 90mA au zaidi.

Wakati simu imewekwa kizimbani, hali 2 imeanzishwa na inaendelea wakati wa kuchaji. Mara tu malipo yatakapomalizika na sasa iko chini ya 90mA, mfumo uko katika hali ya 1. Taarifa ya masharti ilitolewa wakati huu ili mfumo hauwezi kuendelea moja kwa moja kutoka jimbo 1 hadi jimbo 2. Hii inafanya mfumo uwe katika hali ya 1 mpaka simu iwe imeondolewa, na wakati huo inaingia katika hali ya 0. Kwa kuwa mfumo unaweza kuendelea kutoka jimbo 0 hadi hali 2, wakati simu imerudishwa kwenye chaja na mtiririko wa sasa unaongezeka juu ya 90mA, hali 2 imeanza tena. Wakati tu mfumo uko katika hali ya 2, ndio ishara inayotumwa kwa relay kuwasha taa.

Suala jingine moja nililokimbilia ni kwamba wakati mwingine wakati mwingine ingeanguka chini ya 90mA kabla simu haijashtakiwa kikamilifu. Hii inaweza kuweka mfumo katika hali ya 1 kabla ya kuwa nayo. Ili kurekebisha hili, nina wastani wa data ya sasa zaidi ya sekunde 10 na ikiwa tu wastani wa sasa wa bei uko chini ya 90mA mfumo utaingia katika jimbo 1.

Ikiwa una nia ya nambari hii, nimeambatisha faili ya Arduino.ino na maelezo zaidi ndani yake. Kwa ujumla, inafanya kazi vizuri, lakini nimeona kuwa wakati mwingine mfumo unaonekana kuendelea kusema 0 wakati simu bado imeambatanishwa na kushtakiwa kikamilifu. Hii inamaanisha kuwa kila wakati na kisha taa itakuja kwa sekunde chache (inapoendelea hadi hali 2) na kisha itazima. Kitu cha kufanyia kazi kwa siku za usoni nadhani.

Hatua ya 14: Mfumo uliomalizika

Niliweka kizimbani cha kuchaji kwenye rafu yetu ya vitabu, na sanduku la Arduino lililoko nyuma ya vitabu kadhaa. Ukiiangalia tu huwezi kutambua kazi iliyoingia - na hata kuiona inafanya kazi haifanyi haki. Halafu tena, inanifurahisha kuona taa zikiwaka na kuzima, na hata nimekuja kuzitegemea ili kuona ikiwa simu inachaji.