Detektor úrovne svetla LDR: otváracie a zatváracie oči: 6 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Zdravím všetkých, dúfam, že sa vám tento návod páči. Akékoľvek pochybnosti, komentáre alebo opravy budú dobre prijaté.

Tento obvod bol realizovaný ako riadiaci modul, ktorý poskytoval informácie o tom, koľko svetla je v okolí, aby bolo možné ovládať otváranie očí pomocou servomotora.

Tento obvod má 4 výstupy, ktoré poskytujú 5 V alebo 0 V v závislosti od intenzity dopadajúceho svetla. Za predpokladu, že máme intenzitu meranú v percentách, budeme mať nasledujúce prípady:

• Keď je svetlo medzi 0% a 20%, 4 výstupy dajú 0V
• Keď je svetlo medzi 20% a 40%, prvý výstup poskytne 5V a ostatné 0V
• Keď je svetlo medzi 40% a 60%, prvé dva výstupy dajú 5V a ostatné dajú 0V
• Keď je svetlo medzi 60% a 80%, prvé tri výstupy dajú 5V a posledné 0V
• Keď je svetlo medzi 80% a 100%, 4 výstupy dajú 5V

Poznámka: Uvedené percentá sú len príkladom na uloženie vysvetlení. V ďalších krokoch je vysvetlené, ako to kalibrovať

Keď poznáme podmienky, v Arduine je vytvorený program s týmito 4 vstupmi a ako výstup budeme mať na servo signál PWM, ktorý bude ovládať mechanizmus otvárania očí.

Zásoby

Čo budeš potrebovať?

(obvodové veci)

• 1 LM324
• 1 Protoboard
• 6 trimrových rezistorov (každý 10 kOhms) 1 LDR (svetlo závislý odpor)
• Nejaké prepojovacie drôty na chlebovej doske alebo len drôt a strihacie kliešte
• 1 servomotor
• Voltmetr

(veci na hlave a mechanizme)

• Kreativita (najdôležitejšia)
• Pena na hlavu
• Kartón
• Lepidlo
• Drevené palice
• Ďalšie veci, ktoré vám pomôžu urobiť to viac estetickým

(voliteľné)

• Zváracia stanica alebo spájkovačka
• Cínová spájka
• DPS s rozmermi 5 x 5 bodov

Krok 1: Plánovanie nášho obvodu

Pred vytvorením mechanizmu musíme najskôr mať všetky súčasti.

Je dôležité vedieť, že ak nezískate presné súčiastky, môžete použiť alternatívy, možno nezískate trimre s presnými hodnotami, ale to nevadí: trimery použijete ako delič napätia, takže ak máte hodnotu medzi 10 kΩ a 100 kΩ, môžete ju použiť. Alebo ak nedostanete LM324, môžete použiť MC34074 (ako príklad je toho veľa), jedinou požiadavkou je mať 4 operačné zosilňovače, ktoré môžu používať nesimetrický 5V výkon (arduino 5V zdroj energie).

Vzhľadom na to teda začnime.

Krok 2: Zostavenie obvodu

Na vytvorenie modulu máme nasledujúci schematický diagram a diagram LM324

Každé číslo medzi operačnými zosilňovačmi predstavuje číslo PIN LM324, takže kolíky s rovnakým číslom V OPAMPÁCH sú spoločnými uzlami.

POZNÁMKA: V hornej časti je hlavička predstavujúca externé pripojenia, tj. Pripojenia k Arduino UNO. Nezamieňajte kolíky záhlavia s názvom J1 s kolíkmi LM324.

Tu máte dve možnosti:

1. Urobte to na protoboarde. Je to najľahší spôsob montáže a testovania, ale dizajn nie je vôbec najlepší.
2. Použite perfboard (tiež nazývaný DOT PCB). Táto možnosť vám poskytne možnosť zmenšiť obvod na štvorec 5x5 cm (iba modul), ale musíte zvárať. Ak ste maloletý, požiadajte o pomoc dospelého.

Na treťom obrázku je to obvod zostavený v protoboarde.

Na obrázku 4 a 5 stôp sa montuje rovnaký obvod, ale v perfboarde.

Šiesty obrázok má obvod kompletný.

Stručne povedané, obvod bude mať 4 výstupy. Tieto výstupy budú použité na pripojenie k Arduino UNO.

Krok 3: Kalibrácia obvodu

Po zostavení musíme pripojiť náš obvod a skontrolovať napätie dané každým odporom trimra: Na RV1, RV2, RV3 a RV4 musíme nastaviť 0,5 V, 1 V, 1,5 V a 2 V.

Aby ste to urobili, musíte do obvodu dodať 5 V a GND arduina a zmerať každé napätie v trimri. Voltmetr zapojíte medzi stredový kolík trimra (jeden po druhom) a ku GND. Potom otáčajte trimrom, kým nedosiahnete požadované napätie.

Váš voltmetr má 2 káble, jeden červený a jeden čierny.

1. Vložte čierny kábel do uzla GND.
2. Červený kábel zapojte do 3. kolíka LM324. Otáčajte trimrom, kým nebude mať 0,5V.
3. Zmeňte červený kábel na 5. kolík LM324. Otáčajte trimrom, kým nebude mať 1V.
4. Zmeňte červený kábel na 10. kolík LM324. Otáčajte trimrom, kým nebude mať napätie 1,5 V.
5. Zmeňte červený kábel na 12. kolík LM324. Otáčajte trimrom, kým nebude mať napätie 2V.

Všetky tieto kroky je potrebné vykonať so všetkým pripojeným (Arduino a nami vyrobený obvod).

Možno budete potrebovať viac ako 2 ruky, v prípade potreby požiadajte o pomoc niekoho iného.

Piaty trimmer slúži ako kalibrátor citlivosti (ten, ktorý je medzi LDR, tj. Ten s názvom RV5)

Ako vidíte, vo videu je test s výstupmi, použil som zelené diódy, aby som to urobil didaktickejšie a ľahšie to zhodnotil (položil som ruku bližšie k blokovému svetlu a obvod spôsobuje, že sa diódy môžu vypnúť alebo zapnúť v závislosti od dopadajúceho svetla).

Krok 4: Zostavenie servomotora

Tu si musíte vyraziť myseľ: musíte vložiť oči do mechanizmu, ktorý môže otvárať a zatvárať oko a simulovať viečko.

Na 1. obrázku vidíte skutočný mnou implementovaný model.

na 2. obrázku je kresba, ktorá predstavuje základný mechanizmus.

Na výrobu mechanizmu použite penovú hlavu, drevené palice a lepidlo.

Ako vidíte na 3. obrázku, LDR je v nose

Krok 5: Kódovanie

Nakoniec musíte obvod pripojiť k pinom 3, 4, 5 a 6 Arduina a servo sa pripojí k 9. kolíku.

Kód je uvedený nižšie. Obsahuje komentáre na vysvetlenie každej dôležitej časti.

Krok 6: Užite si to

Priblížte a oddiaľte svoje svetlo na LDR, aby ste ocenili zmeny v očiach.

Dakujem za sledovanie. Dúfam, že sa ti to páči.