Automatické osvetlenie miestností s počítadlom návštevníkov!: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Hej! Ak sa chcete zbaviť nudných vypínačov a lacno zautomatizovať osvetlenie miestnosti, ste na správnom mieste! Postavenie tohto projektu bude veľmi jednoduché. Nechoďte podľa jeho jednoduchosti, bude to skutočne skvelé a 100% funkčné. A áno, vyrába sa z arduina, takže sa pripravte a pustite sa do výroby.

Komponenty:

Arduino Uno/nano

Reléový modul (počet kanálov je na vás, v závislosti od počtu svetiel, ktoré chcete automatizovať)

Prepojovacie vodiče

Tranzistor BC547 (alebo akýkoľvek iný všeobecný účel)

2x IR snímač prekážok (NIE PIR SENZORY)

Krabica, do ktorej sa dá strčiť všetka elektronika

Náradie:

Spájkovačka (voliteľné)

Páska a nožnice

Lepiaca pištoľ (voliteľné)

Na programovanie arduina budete tiež potrebovať prenosný počítač/stolný počítač.

Krok 1: Ako to funguje

Porozprávajme sa o logike. Osvetlenie miestnosti by sa v zásade malo rozsvietiť, keď niekto vstúpi, a zhasnúť pri jeho odchode. To nie je všetko. V prípade, že vstúpi osoba 1 a potom osoba 2. V takom prípade by sa svetlá nemali vypnúť, keď niektorý z nich skončí. Vypnúť musia iba vtedy, keď obaja odídu. Naše zariadenie by teda malo byť schopné spočítať počet ľudí vstupujúcich do miestnosti a počet ľudí, ktorí z nej vystupujú. Zdá sa to komplikované? Áno, je to tak, ak uvažujete o vybudovaní vyhradeného obvodu na tento účel. Ale máme záchrancu. Bubon, prosím. Predstavujeme ARDUINO! Dobre, asi o tom vieš.

Potrebujeme napísať kód na tento účel a náš projekt je na 90% hotový! O kóde budeme hovoriť neskôr. Najprv sa porozprávajme o tom, ako môžeme poskytnúť informácie o našom vstupe alebo výstupe do Arduina. To, čo sa chystáme postaviť, sa nazýva obojsmerný počítadlo návštevníkov. Ak hľadáte online, môžete nájsť veľa takýchto projektov. Väčšina z nich však používa mikrokontrolér 8051. A na jeho naprogramovanie potrebujeme vyhradený obvod. Prečo toľko robiť, keď si môžete kúpiť Arduino nano za približne 5 dolárov a naprogramovať ho?

Tu je to, čo budeme robiť. Na boku našich dverí budeme mať pripevnené dva snímače prekážok. Jeden tesne mimo miestnosť (nazvime to senzor1) a jeden práve vnútri (senzor2). Keď človek vstúpi do miestnosti, senzor 1 ho najskôr zistí a keď odíde, senzor 2 ho rozpozná ako prvý. Túto logiku môžeme použiť na to, aby sme Arduinu oznámili, či osoba vstupuje do miestnosti alebo z nej vychádza. Nebojte sa, kód nie je komplikovaný.

Krok 2: Kód

Kód … Kód nájdete na konci pokynu. Predtým, ako ho stiahnete nadol, vás chcem informovať, že môj kód má ovládať iba jedno svetlo, tj. Jedno relé. V prípade, že ho chcete upraviť tak, aby ovládal viac, môžete tak urobiť, pokiaľ ste oboznámení s ideou Arduino.

Ako obvykle, existujú dva spôsoby kódovania vášho Arduina. Jednou z (najjednoduchších) je skopírovať kód sem, vložiť ho do programu Arduino ide a nahrať ho. Druhým je porozumieť fungovaniu a kódu sami. Nechám výber na vás, ale na konci urobím návod v kóde.

Pri odosielaní náčrtu (kódu) sa uistite, že vaše Arduino nie je pripojené k ničomu inému ako k počítaču. Keď je nahrávanie dokončené, môžeme pokračovať a otestovať ho.

Krok 3: Test 1

Stačí pripojiť infračervené senzory k príslušným kolíkom Arduina (v tomto prípade snímač, ktorý je tesne mimo miestnosti, na kolíku 14 a snímač priamo vo vnútri na kolíku 15). Opäť sa v kóde uistite, že ste senzory pripojili k správnym kolíkom. Na testovanie výstupu som použil LED namiesto relé. Pripojil som teda kladný kolík LED na pin 2 Arduina (na základe kódu) a záporný pin na GND. Teraz presuňte ruku zo senzora 1 na senzor 2, aby ste simulovali vstup niekoho do miestnosti.

Mali by ste vidieť rozsvietenie LED diódy. Presuňte ruku zo snímača 2 na snímač 1 a kontrolka LED by mala zhasnúť. Veľká pravda. Nie. Bohužiaľ to pre mňa nefungovalo. Opäť! Moja prvá skúška vždy zlyhá!

Dvakrát som skontroloval svoj kód a našiel som malú chybu. Potom, čo ruka (osoba) prešla každým senzorom, bolo potrebné zdržanie. V opačnom prípade by druhý senzor čoskoro rozpoznal osobu a vypol LED. Vykonal som teda potrebné zmeny v kóde a skúsil to znova. Zariadenie fungovalo podľa očakávania. Nebojte sa, kód, ktorý som pripojil v tomto návode, je aktualizovaný. Nemalo by sa to teda pokaziť ani vám. Pokiaľ nie sú v okruhu problémy s pripojením. Poďme urobiť reléový obvod!

Krok 4: Kto poháňa relé?

V prípade, že používate reléový modul arduino, môžete tento krok preskočiť. Pretože takéto moduly sú už vybavené vstavaným obvodom reléového ovládača. Najprv sa môžete opýtať, prečo samostatný obvod pre relé? Výstup Arduina nemá dostatok energie na pohon relé. Preto potrebujeme pre relé samostatné napájanie. Budeme používať 5v výstup Arduina. Naše relé by teda očividne malo byť dimenzované na 5 V DC a výstup 250 V AC 10 A. Len pripojenie relé k napájaniu 5v Arduino nebude fungovať. Stále musíme aktivovať relé z nášho naprogramovaného výstupu (v tomto prípade pin 2 Arduina).

Na tento účel použijeme tranzistor na všeobecné použitie. Obvod môžete pripojiť podľa schémy. V zásade základňa tranzistora dostane spúšť a dokončí obvod medzi relé a 5v, aby sa aktivoval a následne aktivovala žiarovka, ktorá je k nemu pripojená.

Krok 5: Pripojte zariadenie

Teraz, keď je všetko pripravené a funguje, musíme relé zapojiť medzi živé a žiarovky elektrického vedenia v domácnosti. VÝSTRAHA! Budete sa zaoberať 220 V striedavým prúdom a to nie je maličkosť. Nepokúšajte sa vykonávať žiadne zmeny na domácom zapojení (pokiaľ nie ste vyučený elektrotechnik). Nezodpovedám za to, ak sa vám počas toho niečo stane (vrátane toho, ak ste šokovaní a zmeníte sa na superhrdinu ako blesk atď.:-P)

Žartujem, nesnažte sa stať superhrdinom tým, že budete šokovaní sieťou AC. Tie logiky sú kraviny.

Navrhoval by som použiť vysokovýkonnú nabíjateľnú LED žiarovku namiesto striedania sa s žiarovkou AC. Nikdy som sa však nepokazil s rozvodom AC svojho domu. Použil som samostatný držiak žiarovky, pripojil som pár medených drôtov, medzi nimi som spájkoval relé a zapojil vodiče do zásuvky v stene (uistil som sa, že relé je zapojené do série s držiakom žiarovky cez živý vodič, NIE JE NEUTRÁLNY). Vyrobil som malú kartónovú škatuľu, do ktorej som vložil relé. Potom som pripevnil 9 W LED žiarovku k držiaku žiarovky a všetko zapol. Zariadenie fungovalo bezchybne! Super!

Krok 6: Konečné dotyky … a sme hotoví

Nakoniec som senzory upevnil vonku a vo vnútri miestnosti vedľa dverí a zavesil držiak žiarovky na strop. Teraz, keď vojdem do miestnosti, žiarovka sa zapne a keď vyjdem, zhasne. Skúsil som, keď do miestnosti vstúpilo veľa ľudí a všetko fungovalo dobre.

Aj keď existujú dva problémy, s ktorými som sa stretol. Keď do miestnosti vstúpia dvaja ľudia súčasne, vedľa seba, senzor ich zaregistruje ako jeden vstup. Zjavne preto, že senzor detekuje iba jednu prekážku. Ďalším problémom je, že snímač bol trochu slabý. Nedokázalo zistiť, či sa od nej človek pohybuje príliš ďaleko. Druhý problém môžem vyriešiť získaním lepšieho modulu IR senzora, ale ten prvý by vyžadoval viac senzorov a programovanie. Je to však veľmi zriedkavo sa vyskytujúci problém a ak máte malé dvere, nemusíte si robiť starosti. Celkovo to vyzerá skvele na peniaze vynaložené na komponenty.

Nedokázal som získať žiadne obrázky konečného produktu, pretože som odstránil všetko pre iný projekt. Ospravedlňujem sa za to. Bolo to celkom cool, ale o to viac som sa tešil na ďalší projekt.

Krok 7: Prejdite kódom

Ako obvykle, skôr, ako stlačíte tlačidlo Späť, hlasujte za môj pokyn k súťaži. Ďakujem.

Kód začína inicializáciou počtu premenných, aby sa uložil počet ľudí vstupujúcich/vystupujúcich z miestnosti. 14 a 15 deklarujeme ako vstupné piny a 2 ako výstup do relé. Vo funkcii slučky leží jadro kódu. Zakaždým, keď pin 14 číta vysoko, počet sa zvýši o 1 a zakaždým, keď pin 15 číta vysoko, počet sa zníži o 1. Diskutoval som o potrebe oneskorenia v kroku 3. Keď je počet nulový, pin relé, tj. 2 je nastavený na nízky (vypnutý). Pridali sme ďalší počet príkazov = 0, aby sme počet nastavili na nulu v prípade, že bude z nejakého dôvodu záporný.

Pokiaľ nie je počet nulový, relé (kolík 2) je vo vysokom stave (zapnuté).

Dúfam, že rozumieš Ďakujem a vidíme sa pri ďalšom!