Beweging van donker lig en duisternis - geen mikro nie: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hierdie instruksie handel oor die voorkoming van u om u toon te stuit wanneer u deur 'n donker kamer loop. U kan sê dat dit uit u eie veiligheid is as u snags opstaan en veilig by die deur probeer uitkom. U kan natuurlik 'n bedlampie of die hoofligte gebruik, want u het 'n skakelaar langs u, maar hoe gemaklik is dit om u oë te verblind met 'n gloeilamp van 60W toe u net wakker word?

Dit gaan oor 'n LED-strook wat u onder u bed monteer, wat beheer word deur twee sensors wat beweging en die duisternis in u kamer waarneem. Dit werk teen lae krag en helderheid om 'n baie aangename lig in die nag te bied. Daar is ook die vermoë om die helderheidsdrempel te beheer sodat dit geskik is vir elke omgewing. Geen mikrobeheerder is nodig om hierdie projek uit te voer nie. Dit verminder die aantal nodige komponente en kompleksiteit. Verder is dit 'n redelik maklike taak as u reeds kennis dra van elektroniese hardeware -kringe.

Stap 1: Funksiebeginsel en komponente

Die basiese werkbeginsel van hierdie lig is dat dit twee Mosfet in serie met 'n LED het. Die Mosfets, wat 'n logiese vlak moet wees - later verduideliking - word aangeskakel deur twee verskillende subkringe waarvan die een op duisternis reageer en die ander op beweging. As slegs een van hulle waargeneem word, word slegs een transistor aangeskakel en die ander een blokkeer steeds die stroom deur die LED. Hierdie kombinasie is uiters noodsaaklik, aangesien u die batterykrag sou vermors as u die lig bedags aktiveer of sonder beweging in die nag. Die komponente en die kringloop is op so 'n manier gekies dat u parameters kan optimaliseer vir u eie ligging en die omstandighede daar.

Verder is 'n behuizing 3D gedruk om in die komponente te pas, wat om funksionele redes nie regtig nodig is nie, maar 'n praktiese doel het.

UPDATE: 'n Nuwe weergawe van die behuising is ontwerp nadat ek hierdie pos gepubliseer het. Die 3D-gedrukte behuising bevat nou ook die LED's, wat dit 'n 'geheel-in-een' oplossing maak. Die foto's vanaf die bekendstelling van hierdie pos (nuwe model) verskil van die in stap 7 "Kragtoevoer en behuising" (ou model)

Materiaallêer:

4x 1.5V batterye 1x GL5516 - LDR1x 1 MOhm vaste weerstand (R1) 1x 100 kOhm potensiometer 1x 100 kOhm vaste weerstand (R2) 1x TS393CD - dubbelspanningsvergelyker 1x HC -SR501 - PIR bewegingsensor 1x 2x kOhm vaste weerstand (R6) 2x 220 Ohm vaste weerstand (R3 en R4) 2x IRLZ34N nf-kanaal Mosfet4x-kabelskoene flat4x-kabelskoene (teenoorgestelde deel)

Stap 2: Sensering van helderheid

Om die helderheid van die kamer te sien, het ek 'n ligafhanklike weerstand (LDR) gebruik. Ek het 'n spanningsverdeler geskep met 'n 1MOhm vaste weerstand. Dit is nodig omdat die weerstand van die LDR in duisternis dieselfde omvang bereik. Die spanningsval oor die LDR is eweredig aan die 'duisternis'.

Stap 3: Stel verwysingspanning op vir die drempel van donkerte

Die naglig sal skyn as 'n sekere drumpel van duisternis oorskry word. Die uitset van die LDR spanningsverdeler moet vergelyk word met 'n sekere verwysing. Vir hierdie doel word 'n tweede spanningsverdeler gebruik. Een van die weerstande daarvan is 'n potensiometer. Dit maak die drempelspanning (eweredig aan duisternis) veranderbaar. Die potensiometer (R_pot) het 'n maksimum weerstand van 100 kOhm. Die vaste weerstand (R2) is ook 100 kOhm.

Stap 4: Helderheidsafhanklike skakelaar

Die spannings van die twee beskrewe spanningsverdelers word in die operasionele versterker ingevoer. Die LDR-sein is gekoppel aan die omkeerinvoer en die verwysingssein na die nie-omkeerinvoer. Die OpAmp het nie 'n terugvoerlus nie, wat beteken dat dit die verskil van die twee insette met 'n grootte van meer as 10E+05 sal versterk en dus as 'n vergelyker kan funksioneer. As die spanning by die omkeer -ingang hoër is in vergelyking met die ander een, sal dit die uitgangspen aan die boonste spoor (Vcc) koppel en die Mosfet Q1 aanskakel. Die teenoorgestelde geval sal 'n grondpotensiaal oplewer by die vergelykingsuitgangpen wat die Mosfet afskakel. In werklikheid is daar 'n klein gebied waar die vergelyker iets tussen GND en Vcc sal lewer. Dit gebeur wanneer beide spannings byna dieselfde waarde het. Hierdie streek kan die LED's minder helder laat skyn.

Die gekose TS393 OpAmp is 'n tweespanningsvergelyker. Ander geskikte en moontlik goedkoper kan ook gebruik word. Die TS393 was net 'n oorskot van 'n ou projek.

Stap 5: Bewegingsopsporing

Die passiewe infrarooi sensor HC-SR501 is hier 'n baie eenvoudige oplossing. Dit het 'n mikrobeheerder wat die opsporing eintlik doen. Dit het twee penne vir toevoer (Vcc en GND) en een uitvoerpen. Die uitgangsspanning is 3,3V, waarom ek eintlik die Mosfet-tipe op logiese vlak moes gebruik. Die tipe logika -vlak verseker dat die Mosfet in sy versadigingsgebied met slegs 3.3V aangedryf word. Die PIR -sensor bestaan uit verskeie pyro -elektriese elemente wat reageer met 'n spanningverandering op infrarooi straling wat byvoorbeeld deur menslike liggame oorgedra word. Dit beteken ook dat dit dinge soos radioverhale met koue verhitting kan opspoor wat met warm water oorstroom word. U moet die omgewingsomstandighede nagaan en die oriëntasie van die sensor dienooreenkomstig kies. Die waarnemingshoek is beperk tot 120 °. Dit het twee trimmers wat u kan gebruik om die sensitiwiteit en die vertragingstyd te verhoog. U kan die sensitiwiteit verander om die omvang van die gebied wat u wil waarneem, te vergroot. Die vertragingstrimmer kan gebruik word om die tyd aan te pas waarvoor die sensor 'n logiese hoë vlak lewer.

In die finale weergawe van die bedradingsdiagram kan u sien dat daar tussen die sensor se uitset en die hek van Q2 'n weerstand in serie is om die stroom wat deur die sensor getrek word, te beperk (R4 = 220 Ohm).

Stap 6: Elektroniese samestelling

Nadat u die funksies van elke komponent verstaan het, kan die hele stroombaan opgebou word. Dit moet eers op 'n broodbord gedoen word! As u begin om dit op 'n printplaat te monteer, is dit moeiliker om die kring daarna te verander of te optimaliseer. U kan eintlik op die prentjie van my printplaat sien dat ek 'n bietjie herwerk het, en dit lyk dus 'n bietjie morsig.

Die vergelyking se uitset moet toegerus wees met 'n optrekweerstand R6 (2 kOhm). As u 'n ander vergelyker gebruik, moet u die datablad nagaan. 'N Bykomende weerstand R3 word geplaas tussen die vergelyker en Mosfet Q1 om dieselfde rede as beskryf vir die PIR. Die weerstand R5 is afhanklik van u LED. In hierdie geval is 'n kort stuk LED -strokie gebruik. Dit het die LED's sowel as die weerstand R5 wat reeds ingebou is. In my geval is R5 dus nie saamgestel nie.

Stap 7: Kragtoevoer en behuising

UPDATE: Die behuising wat aan die begin van hierdie pos verskyn, is 'n herontwerp. Dit is gedoen om 'n geheel-in-een oplossing te hê. Die LED's skyn van binne deur 'n "deursigtige" plastieklaag. As dit nie vir u van toepassing is nie, word die eerste konsep van die eerste prototipe hier in hierdie stap getoon. (As daar belangstelling in die nuwe ontwerp is, kan ek dit ook heg)

Soos vroeër genoem, sal vier AAA 1.5V -batterye die stelsel dryf. In werklikheid sal dit u aangenamer wees om een 9V -battery te gebruik en 'n spanningsreguleerder voor die hele kring te plaas. Dan hoef u ook nie 'n batterybehuizing in 3-D te druk wat deur kabelstutte met die batterye verbind kan word nie.

Die behuising is 'n eerste eenvoudige prototipe en het 'n paar gate vir die sensors. Op die heel eerste prentjie kan u die groot gat aan die voorkant van die bewegingsensor en die linker boonste gat vir die LDR sien. Die LED -strook moet buite die behuising wees met dieselfde afstand as dit, aangesien dit die LDR kan beïnvloed.