Ndriçimi i dritës së natës dhe errësira - pa mikro: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Ky udhëzues ka të bëjë me parandalimin që ju të mos e godisni gishtin kur ecni nëpër një dhomë të errët. Ju mund të thoni se është për sigurinë tuaj nëse zgjoheni natën dhe përpiqeni të arrini derën në mënyrë të sigurt. Sigurisht që mund të përdorni një llambë pranë krevatit ose dritat kryesore sepse keni një çelës pranë jush, por sa e rehatshme është, të verboni sytë tuaj me një llambë 60W kur sapo të zgjoheni?

Bëhet fjalë për një shirit LED të montuar nën shtratin tuaj që kontrollohet nga dy sensorë që zbulojnë lëvizjen dhe nivelin e errësirës në dhomën tuaj. Do të funksionojë me fuqi dhe shkëlqim të ulët për të siguruar një dritë shumë të këndshme gjatë natës. Ekziston gjithashtu aftësia për të kontrolluar pragun e shkëlqimit për ta bërë atë të përshtatshëm për çdo mjedis. Për të kryer këtë projekt nuk nevojitet asnjë mikrokontrollues. Kjo zvogëlon numrin e përbërësve të nevojshëm dhe kompleksitetin. Për më tepër, është një detyrë mjaft e lehtë nëse tashmë keni disa njohuri në qarkun e pajisjeve elektronike.

Hapi 1: Parimi i funksionit dhe përbërësit

Parimi bazë i funksionimit të kësaj drite është se ka dy Mosfet në seri me një LED. Mosfets, të cilat duhet të jenë të nivelit logjik - shpjegimi më vonë - ndizen nga dy nën -qarqe të ndryshme, nga të cilat njëri i përgjigjet errësirës dhe tjetri lëvizjes. Nëse ndihet vetëm njëri prej tyre, vetëm një transistor është ndezur dhe tjetri ende bllokon rrjedhën aktuale përmes LED. Ky kombinim është mjaft thelbësor pasi do të humbisni energjinë e baterisë nëse aktivizoni dritën gjatë ditës ose pa lëvizje gjatë natës. Komponentët dhe cirucuit u zgjodhën në atë mënyrë që të jeni në gjendje të optimizoni parametrat për vendndodhjen tuaj dhe kushtet atje.

Për më tepër, një strehë u shtyp në mënyrë 3-D për t'u përshtatur me përbërësit, e cila nuk është vërtet e nevojshme për arsye funksionaliteti, por ka një qëllim praktik.

PPRDITSIM: Një version i ri i strehimit u krijua pasi publikova këtë postim. Strehimi i printuar 3D tani përmban edhe LED-të që e bëjnë atë një zgjidhje "tërësisht në një". Fotografitë nga prezantimi i këtij postimi (modeli i ri) ndryshojnë nga ato në hapin7 "Furnizimi me energji elektrike dhe strehimi" (modeli i vjetër)

Fatura e materialeve:

4x bateri 1.5V1x GL5516 - LDR1x 1 MOhm rezistencë fikse (R1) 1x 100 kOhm potenciometër 1x 100 kOhm rezistencë fikse (R2) 1x TS393CD - krahasues i tensionit të dyfishtë 1x HC -SR501 - Sensor lëvizjeje PIR1x2 rezistencë fikse fikse kOhm (R6) 2x 220 Ohm (R3 & R4) 2x IRLZ34N n-kanal Mosfet4x kabllo lidhëset kabllo të sheshtë 4x (pjesa e kundërt)

Hapi 2: Ndjenja e shkëlqimit

Për të ndjerë shkëlqimin e dhomës, kam përdorur një rezistencë të varur nga drita (LDR). Kam krijuar një ndarës të tensionit me një rezistencë fikse 1MOhm. Kjo është e nevojshme sepse në errësirë rezistenca e LDR arrin madhësi të ngjashme. Rënia e tensionit në LDR është proporcionale me 'errësirën'.

Hapi 3: Vendosja e Tensionit Referues për Pragun e Errësirës

Drita e natës do të ndriçojë kur tejkalohet një prag i caktuar errësire. Dalja e ndarësit të tensionit LDR duhet të krahasohet me një referencë të caktuar. Për këtë qëllim përdoret një ndarës i dytë i tensionit. Një nga rezistencat e tij është një potenciometër. Kjo e bën tensionin e pragut (proporcional me errësirën) të modifikueshëm. Potenciometri (R_pot) ka një rezistencë maksimale prej 100 kOhm. Rezistenca fikse (R2) është gjithashtu 100 kOhm.

Hapi 4: Ndërprerës i varur nga shkëlqimi

Tensionet e dy ndarësve të përshkruar të tensionit futen në përforcuesin operacional. Sinjali LDR është i lidhur me hyrjen përmbysëse dhe sinjalin referues me hyrjen jo-përmbysëse. OpAmp nuk ka një lak reagimi, që do të thotë se do të amplifikojë ndryshimin e dy hyrjeve me madhësi më shumë se 10E+05 dhe kështu të veprojë si një krahasues. Nëse voltazhi në hyrjen përmbysëse është më i lartë në krahasim me atë tjetër, ai do të lidhë pinin e tij të daljes me shinën e sipërme (Vcc) dhe kështu do të ndezë Mosfet Q1. Rasti i kundërt do të prodhojë potencial tokësor në pinin dalës të krahasuesve i cili fik Mosfet. Në fakt ekziston një rajon i vogël ku krahasuesi do të nxjerrë diçka midis GND dhe Vcc. Kjo ndodh kur të dy tensionet janë pothuajse të njëjtën vlerë. Ky rajon mund të ketë efekt për t'i bërë LED -ët të shkëlqejnë më pak.

TS393 OpAmp i zgjedhur është një krahasues i tensionit të dyfishtë. Mund të përdoren gjithashtu të tjera të përshtatshme dhe ndoshta më të lira. TS393 ishte vetëm një mbetje nga një projekt i vjetër.

Hapi 5: Zbulimi i Lëvizjes

Sensori pasiv me infra të kuqe HC-SR501 është një zgjidhje shumë e thjeshtë këtu. Ka një mikrokontrollues të ndërtuar mbi të i cili bën zbulimin në fakt. Ka dy kunja për furnizim (Vcc dhe GND) dhe një pin dalës. Tensioni i daljes është 3.3V pse në fakt më është dashur të përdor llojin Mosfet të nivelit logjik. Lloji i nivelit logjik siguron që Mosfet të drejtohet në rajonin e tij të ngopjes me vetëm 3.3V. Sensori PIR përbëhet nga disa elementë piroelektrikë të cilët reagojnë me një ndryshim të tensionit ndaj rrezatimit infra të kuqe që transmetohet nga trupat e njeriut, për shembull. Kjo gjithashtu do të thotë se mund të zbulojë gjëra të tilla si radiotorët e ngrohjes të ftohtë të përmbytur me ujë të nxehtë. Ju duhet të kontrolloni rrethanat mjedisore dhe të zgjidhni orientimin e sensorit në përputhje me rrethanat. Këndi i vëzhgimit është i kufizuar në 120 °. Ka dy prerës që mund t'i përdorni për të rritur ndjeshmërinë dhe kohën e vonesës. Ju mund të ndryshoni ndjeshmërinë për të rritur gamën e zonës që dëshironi të vëzhgoni. Prerësja e vonesës mund të përdoret për të rregulluar kohën për të cilën sensori nxjerr një nivel të lartë logjik.

Në versionin përfundimtar të diagramit të instalimeve elektrike mund të shihni se midis daljes së sensorëve dhe portës së Q2 ekziston një rezistencë në seri për të kufizuar rrymën e tërhequr nga sensori (R4 = 220 Ohm).

Hapi 6: Asambleja e elektronikës

Pasi të keni kuptuar funksionalitetin e secilit komponent, i gjithë qarku mund të ndërtohet. Kjo duhet bërë së pari në një dërrasë buke! Nëse filloni me montimin e tij në një tabelë qarkore, do të jetë më e ndërlikuar të ndryshoni ose të optimizoni qarkun më pas. Në fakt ju mund të shihni nga fotografia e panelit tim të qarkut që kam bërë disa përpunime dhe kështu duket pak e çrregullt.

Dalja e krahasuesit duhet të jetë e pajisur me një rezistencë tërheqëse R6 (2 kOhm) - nëse përdorni një krahasues tjetër, atëherë sigurohuni që të kontrolloni fletën e të dhënave. Një rezistencë shtesë R3 vendoset midis krahasuesit dhe Mosfet Q1 për të njëjtën arsye siç përshkruhet për PIR. Rezistenca R5 varet nga LED juaj. Në këtë rast, u përdor një pjesë e shkurtër e shiritit LED. Ajo ka LED -të si dhe rezistencën R5 të ndërtuar tashmë. Kështu në rastin tim R5 nuk është montuar.

Hapi 7: Furnizimi me energji elektrike dhe strehimi

PPRDITSIM: Strehimi i treguar në fillim të këtij postimi është një ridizajnim. Shtë bërë për të pasur një zgjidhje tërësisht në një. LED -të shkëlqejnë nga brenda përmes një shtrese plastike "transparente". Nëse kjo nuk është e zbatueshme për ju, koncepti i parë i prototipit të parë tregohet këtu në këtë hap. (Nëse ka interes për modelin e ri, mund ta bashkëngjit gjithashtu)

Siç u përmend më herët, katër bateri AAA 1.5V do të fuqizojnë sistemin. Në fakt mund të jetë më e pëlqyeshme për ju të përdorni një bateri 9V dhe të vendosni një rregullator të tensionit para të gjithë qarkut. Atëherë gjithashtu nuk keni nevojë të printoni 3-d një kuti të baterisë e cila lidhet me bateritë me anë të kapëseve të kabllove.

Strehimi është një prototip i parë i thjeshtë dhe ka disa vrima për sensorët. Në foton e parë ju mund të shihni vrimën e madhe përpara për sensorin e lëvizjes dhe vrimën e sipërme të majtë për LDR. Shiriti LED duhet të jetë jashtë strehimit me të njëjtën distancë me të pasi mund të ndikojë në LDR.