Ronde De Nuit: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Cieľom tohto projektu je použiť farebný LED pásik na výrobu nočného svetla aktivovaného pohybovým senzorom.

Mojou myšlienkou bolo dostať okolo postele rozptýlené svetlo, ale bez toho, aby som čokoľvek skrutkoval, prilepoval alebo zapájal.

Funguje teda na batérie NiMH AA, je vyrobený z 3D tlače a je navrhnutý tak, aby ležal na podlahe, pod vašou posteľou.

Navrhujem 2 modely: spln a polmesiac.

Krok 1: kusovníky

Elektronika:

• LED pás WS2812 (dĺžka 110 cm pri splne a 60 cm pri polmesiaci)
• Snímač pohybu PIR HC SR501 (1 pre polmesiac, 3 pre spln)

• Konektory XH (rozstup 2,54 mm)

  krimpovacie kliešte pre tieto konektory

• Sériový adaptér USB
• Snímač LDR
• jeden držiak batérie 4*AA
• 4 batérie AA NiMH
• Vypínač ON/OFF
• atmega328p (arduino naprogramované)

Elektronika pre DPS:

Komponenty uvedené v súbore orla

Mechanika:

• Skrutky M3 * 10 mm
• Skrutky M3 * 5 mm
• Kohútik M3

Nástroj:

• Lepiaca pištoľ
• Nabíjačka NiMH

Krok 2: Zručnosti

Na vypracovanie projektu budete potrebovať:

• 3D tlačiareň s tryskou 0,4 mm alebo menej

• použiť Eagle na objednávku a výrobu DPS

  Ak sa kedykoľvek necítite byť v súlade s týmto, kontaktujte ma, môžem vám poskytnúť DPS so všetkými potrebnými komponentmi

• Schopnosti Arduina:

  • nainštalujte požadované knižnice
  • skompilovať a stiahnuť softvér
  • voliteľne naprogramujte atmega328p pomocou zavádzača arduino (alebo ho môžete vziať z dosky arduino, aby ste sa tomuto kroku vyhli)

Krok 3: 3D tlač

Navrhujem 2 modely: spln a pol mesiaca.

Dávam ti tu:

• Súbory STL na priamu tlač
• Súbory Fusion 360, ak ho chcete vyladiť

Parametre tlače:

• Vrstvy 0,3 mm
• Extrudér 0,4 mm
• PLA

Krok 4: Ovládač PCB

Moja PCB je vytvorená okolo atmega328p (s naprogramovaným bootloaderom arduino):

• Sériový port je pripojený k 6-pinovému konektoru, za účelom zapojenia adaptéra Serial-USB

• AQV20 je relé photoMOS. Účelom tu je prepnúť napájanie na Led Strip.

  • Mal som na sklade niekoľko komponentov AQV20, ale videl som, že ich nie je ľahké nájsť. Môžete si vziať ekvivalent ako AQV21.
  • Poskytujem alternatívnu schému dosky, ktorá používa MOSFET na nahradenie tohto AQV20, ale ešte nebol testovaný.
• FERRITE sa používa na filtrovanie šumu. Počas testov som si všimol, že senzory PIR môžu niekedy oscilovať. Presný dôvod som nezistil, ale rozhodol som sa pridať FERRIT, pretože funguje dobre;-)

• Doska je napájaná 4 batériami NiMH AA = 4*1,2 V = 4,8 V

  • 4,8 V je menovité napätie, čo v skutočnosti nič neznamená
  • Keď sú batérie úplne nabité, meriam minimum 5,1 V, pri vybití napätie klesne

• Napätie je regulované vysoko účinným zosilňovačom MT3608

  • Keď nie je žiadny náboj, prúd je menší ako 1 mA
  • T1 upravte napätie, uistite sa, že nastavíte T1 na 15k, aby ste získali 5V na výstupe

Ako to funguje ?

• Senzory PIR sú pripojené ku konektorom PIR1/2/3 XH.
• Keď štartujeme, atmega rýchlo prejde do režimu spánku. Odoberaný prúd je potom <1 mA.
• Keď senzor zaznamená pohyb, vyšle +5 V na príslušný kolík (4, 11, 13) a prebudí atmega.
• Potom atmega spustí relé photoMOS, ktoré zapne Led Strip (pripojené k STRIP XH). Údaje sa odosielajú po jednoriadkovej zbernici (pin 12 atmega).

1. ronde 1.0 bol vyrobený a testovaný, funguje dobre
2. ronde 1.1 nahradil relé photoMOS AQV20 tranzistorom MOSFET, zatiaľ nebol testovaný

Krok 5: Assist LDR

Na začiatku som si nemyslel, že budem používať svetelný senzor, ale v skutočnosti je to užitočnejšie na zachovanie životnosti batérie.

Preto som spájkoval svetlo závislý odpor v sérii s odporom 10 Mohms, nasadil som ho na zmršťovaciu trubicu a pridal konektor XH.

VCC ---- | 10Mohmov | ------- | LDR | ------- GND

Na pripojenie tejto zostavy LDR používam konektor PIR1. Pri polmesiaci je to v poriadku, pri splne miesto PIR senzora. Musel som si teda vybrať.

Cieľom je navrhnúť novú dosku s extra konektorom pre svetelný senzor. Na budúce použitie…

Krok 6: Zostavenie

1. Klepnite na otvory pomocou M3
2. Spájkujte zostavu LDR

3. Vyrobte konektory XH pre:

   1. PIR senzory
   2. Držiak batérie
   3. Led pás
   4. Vypínač ON/OFF
4. Led pásik spájkujte, nastrihajte a prilepte
5. Na lepenie senzora PIR použite lepiacu pištoľ.
6. Zaskrutkujte dosku plošných spojov s dĺžkou M3 - 5 mm

7. Pripojte všetky konektory:

   1. Na polmesiac: LDR na PIR1 a snímač PIR na PIR2
   2. Pri splne: LDR na snímačoch PIR1 a PIR na PIR2 a PIR3

Krok 7: Načítajte softvér

Pripojte sériové rozhranie USB, ako je znázornené na fotografii vyššie. Dbajte na orientáciu !! Ak ho zapojíte opačne, nepoškodí dosku, ale je lepšie sa mu vyhnúť.

Na stiahnutie zodpovedajúceho softvéru použite Arduino IDE.

Použil som externé knižnice, ktoré musíte nainštalovať ako prvé:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

Môj softvér je veľmi jednoduchý a očakávam, že ho vyladíte:

• Po zapnutí LED pásik trikrát zabliká ako uvítacia správa.
• Potom sa mikro-regulátor prepne do režimu spánku.
• Keď je detekovaný pohyb, prebudí mikro-ovládač a rozsvieti LED pásik.

Pri hraní so softvérom budete môcť meniť farby, oneskorenia atď.…

Užite si to !!

Druhé miesto v súťaži PCB Design Challenge