E-Switch: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Tento pokyn bol vytvorený ako splnenie projektovej požiadavky Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

E-Switch je zariadenie, ktoré používa Arduino Uno, infračervený prijímač a bezdotykový senzor HCSR04 na ovládanie servomotora, ktorý je pripevnený k vypínaču svetiel. Tento produkt bol vytvorený s cieľom ušetriť energiu a uľahčiť prístup pomocou funkcií diaľkového ovládania. Výrobok sa líši od existujúcich v tom, že je pripravený na inštaláciu, stačí ho zaskrutkovať cez existujúci spínač svetiel a nie je potrebná žiadna ďalšia montáž ani zapojenie. Potrebné materiály sú uvedené nižšie:

• Arduino Uno
• Senzor priblíženia HCSR04
• IR prijímač + diaľkové ovládanie
• Servomotor SG90
• 3D tlačiareň + PLA filament
• Drôty
• Malý Breadboard
• Suchý zips
• Elektrická páska

Krok 1: Zapojenie

Pre tento obvod sú k dispozícii 3 externé komponenty, servo, snímač priblíženia a infračervený prijímač. Všetky komponenty majú byť zapojené paralelne pomocou rovnakého uzemnenia a napájania VCC.

IR prijímač: IR prijímač má 3 piny, vľavo je signálny kolík, ktorý je pripojený k digitálnemu kolíku 2. Stredný kolík je uzemňovací kolík a posledný kolík je napäťový kolík, ktorý vyžaduje +5V

Senzor priblíženia HCSR04: Senzor priblíženia má 4 piny, zľava doprava sú to VCC (+5V), Trig (pin 4), Echo (pin 3) a uzemnenie

Servomotor SG90: Servo má 3 pripojenia, červené je VCC (+5 V), hnedé je uzemnenie a žlté je signál (kolík 5)

Krok 2: Kód

*Kód bol nahraný ako súbor.rar, musí byť rozbalený.*

Kód Arduino používa ako vstupy HCSR04 a IR prijímač, zatiaľ čo jediným výstupom je servomotor. Na zaznamenanie aktuálnej polohy servomotorov sa používa premenná nazvaná „stav“. 0 zodpovedá servu v polohe vypnuté, 1 naznačuje polohu zapnutia.

V slučke je prvým krokom aktualizácia poslednej zaznamenanej vzdialenosti snímača vzdialenosti (lastValue), ďalším je zaznamenanie aktuálnej vzdialenosti (vzdialenosti), potom sa tieto hodnoty porovnajú. Ak je hodnota lastValue väčšia ako aktuálna vzdialenosť, potom sa blíži ručička a servo sa otočí o 90 stupňov nadol, pričom vypne svetlá, pretože aktuálny stav je 1. Inak, ak je hodnota lastValue menšia ako vzdialenosť, je ruka zasunie sa a servo sa otočí o 90 stupňov nahor, pričom sa rozsvietia svetlá za predpokladu, že aktuálny stav je 0. Ak nie je splnená ani jedna z týchto podmienok, infračervený prijímač kontroluje signály a dekóduje ich, pričom vytvára „výsledky“. V závislosti od výsledku sa IR prijímač zapne alebo vypne. Kód 0xFFE01F zodpovedá tlačidlu IR diaľkového ovládača plus a ak je prijaté, otočí servo smerom nahor, aby sa rozsvietilo svetlo, za predpokladu, že aktuálny stav je 0. Kód 0xFFA857 zodpovedá tlačidlu mínus IR diaľkového ovládača a ak je prijaté, otočí sa servo smerom nadol, aby zhaslo svetlo za predpokladu, že aktuálny stav je 1. Ak nie je prijatý ani jeden signál, kód sa zacyklí a pokračuje v hľadaní (ircv.resume).

Krok 3: 3D tlačené komponenty

Pre tento projekt museli byť navrhnuté a vytlačené dve súčasti, konzola spínača svetla pre servo a kryt pre všetky komponenty, ktoré sa ľahko zmestia na existujúce spínače.

• Držiak spínača svetla: Tento kus bol navrhnutý tak, aby držal spínač svetla medzi svojimi hrotmi, bol tiež navrhnutý tak, aby sa pripevnil k servomotoru a má na to otvor.
• Kryt má 4 priehradky: jeden pre snímač priblíženia, ktorý je v prednej časti základne s obdĺžnikovým otvorom. Priamo nad tým je priehradka pre prijímač Arduino a IR, má v sebe otvory, ktoré vedú do ostatných oddelení (na zapojenie), ako aj otvory na skrutky. Zadná časť puzdra je vyhĺbená. Veľká plocha obsahujúca dva hroty je priestor pre servomotor a nepájivú dosku, hroty sú od seba vzdialené a dimenzované na montáž servomotora. Menšia priehradka je posledná a je vybavená 9V batériou.

Krok 4: Zostavenie

1. Pripojte vodiče k kolíkom na HCSR04 a potom umiestnite snímač do jeho priestoru, ako je znázornené na obrázku. Veďte káble cez otvory a do priestoru servomotora.
2. Pripojte vodiče k kolíkom infračerveného prijímača a potom pomocou elektrickej pásky zaistite prijímač k vnútornému prednému panelu oddelenia Arduino, pričom zaistite, aby hlava prijímača vyčnievala zboku, aby sa predišlo problémom s komunikáciou. Umiestnite čo najbližšie k hornej časti krytu. Veďte káble nadol do priestoru servomotora.
3. Veďte kábel konektora batérie cez najdlhší otvor v kryte, blízko hlavného otvoru. Zaistite, aby boli obe časti konektora na príslušnej strane (konektor Arduino do priestoru Arduino, konektor batérie do priestoru pre batériu).
4. Pomocou servoskrutky pripojte 3D tlačenú konzolu spínača svetla k servomotoru podľa obrázku. Potom namontujte servomotor pomocou hrotov tak, aby drôty smerovali nahor.
5. Na montáž dosky na chlieb použite suchý zips.
6. Pred umiestnením Arduina do jeho krytu zapojte všetky komponenty na dosku, potom k príslušným kolíkom Arduino. Všetky komponenty by mali mať napájanie paralelne. Keď skončíte, umiestnite Arduino do priečinka tak, aby port 9V batérie smeroval von.
7. Vložte 9V batériu do puzdra a pripojte k Arduinu.

Krok 5: Použitie

Ak chcete zariadenie používať, môžete rukou priložiť svetlo k zariadeniu a vypnúť svetlá alebo od zariadenia zapnúť svetlá. Stlačením tlačidla plus diaľkových ovládačov IR zapnete svetlá a stlačením mínusu svetlá vypnete.