Ekrani i matësit të murit: 4 hapa (me fotografi)

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

Bleva një matës të orëve të xhepit të lirë nga eBay duke menduar se do të bënte një artikull interesant risi. Doli se njehsori që kisha blerë nuk ishte i përshtatshëm, por deri atëherë isha zotuar të prodhoja diçka që do të varej në një mur dhe do të ishte një pikë bisedimi.

Qendra e ekranit është një ampermetër analog i cili energjizohet nga një kondensator i ngarkuar i cili shkarkon përmes njehsorit që animon gjilpërën e treguesit duke vepruar kështu.

Një ekran LED pasqyron lëvizjen e treguesit duke siguruar një ekran tërheqës për sytë.

E gjithë kontrollohet nga një mikroprocesor Atmel 328, i zhvilluar drejtpërdrejt në një Arduino Uno, i cili mat nivelet aktuale të dritës në dhomë dhe shkakton rastësisht ekranin, të gjithë të mundësuar nga tre bateri AA.

Furnizimet

Arduino Uno me procesor Atmel 328 … shiko pjesën tjetër të tekstit

Përzgjedhja e LED -ve, e Kuqe, e Gjelbër dhe e verdhë me një të Bardhë

7 x 330R rezistorë

1 x LDR

Kondensator 1 x 220uF

1 x 220R rezistencë

2 rezistente 10 x 10k

1 x diodë ndreqëse

Një ammetër i përshtatshëm i vjetër, zakonisht 100uA në shkallë të plotë

Hapi 1: Koncepti

Fotografitë tregojnë një histori të shkurtër, njehsori origjinal ishte projektuar për përdorim në radiot e valvulave dhe kërkonte mbi 100mA dhe thjesht nuk mund të drejtohej nga një Arduino. Këto janë ide të hershme të paraqitjes së ekranit. Në fund e mora matësin me qëllim të zëvendësimit të mekanizmit, jo shumë të suksesshëm.

Përfundimisht mora një voltmetër të vjetër me një mekanizëm 100uA, i përsosur.

Hapi 2: Qarku

Ndërtimi origjinal përdori një Arduino për të lidhur copat në atë që është një sistem mjaft i thjeshtë. Gjashtë kunja dixhitale drejtojnë LED -të me ngjyra përmes rezistencave 330R.

Një kunj dixhital përdoret për të aktivizuar ndarësin e tensionit LDR, tensioni matet në një nga kunjat ADC dhe përdoret për të vlerësuar nivelin aktual të dritës dhe kohën e ditës.

Një kunj dixhital përdoret për të ngarkuar kondensatorin përmes një diode dhe rezistence 220R.

Matësi është i lidhur përmes kondensatorit përmes një rezistence 10k. Kjo vlerë mund të ketë nevojë të ndryshohet në varësi të matjes së shkallës së plotë në ampermetrin e përdorur.

Kam lidhur gjithashtu një buton të rivendosjes, për t'u montuar në anën e kutisë së ekranit.

Së fundmi, një lidhje e mëtejshme bëhet nga anoda e njërës prej ZHEL -ve për të siguruar një referencë tensioni për të kontrolluar nivelin e tensionit të baterisë. Ky qark nuk ka qenë kurrë shumë i suksesshëm dhe do ta ndryshoj në një ndarës të thjeshtë të tensionit herën tjetër kur bateritë të mbarojnë dhe ekrani të jetë jashtë murit.

Hapi 3: Zbatimi

Drejtimi i ekranit nga bateritë duke përdorur një Arduino Uno nuk ishte praktik, konsumi aktual do të ishte shumë i lartë pasi pjesa më e madhe e bordit është aktiv gjatë gjithë kohës, dhe unë doja që ekrani të ishte ngritur në një mur të paprekur për të paktën gjashtë muaj në një koha

Për të zvogëluar konsumin aktual, qarqet e ekranit u zhvilluan me një Arduino dhe dërrasë buke, qarqet u transferuan në tabelën e matricës dhe më pas procesori i programuar më në fund u hoq nga Arduino dhe u fut në një prizë në një pjesë të vogël të tabelës së matricës, së bashku me xtal, dhe të bashkuar së bashku me kabllo fjongo.

Në fund, ekrani funksionon për plot 12 muaj me një seri baterish.

Një truk i dobishëm është të zëvendësoni procesorin Atmel në një Arduino Uno me një prizë ZIF, ky i përshtatet mirë, dhe pastaj të futni përsëri procesorin. Sapo projekti të jetë gati për të shkuar, procesori është programuar tashmë dhe vetëm duhet të hiqet dhe të futet në një prizë në tabelën përfundimtare. Kur blej procesorë bosh, kaloj një orë duke vendosur ngarkuesin e nisjes në të gjithë ata, në mënyrë që ata të jenë gati për përdorim në çdo kohë.

Hapi 4: Kodi

Siç mund të imagjinohet, kodi për drejtimin e ekranit bazë nuk është shumë i komplikuar, por fusha kryesore është zvogëlimi i konsumit të energjisë. Ekzistojnë dy qasje për këtë, njëra është të drejtosh ekranin kur ka të ngjarë që dikush ta shohë atë, dhe së dyti të ulësh konsumin e energjisë të qarqeve në minimum.

Programi duhet të ketë bibliotekat Narcoleptike të instaluara para përpilimit.

Të gjitha vonesat në sistem zbatohen duke përdorur bibliotekën narkoleptike për modalitetin e plotë të fuqisë së ulët të procesorit, me një konsum të energjisë të matur në disa nanoampe.

Procesori fle për katër sekonda në të njëjtën kohë, dhe kur zgjohet, drejton një rutinë të rastësishme për të përcaktuar nëse sistemi nuk do të zgjohet. Nëse jo, sistemi fle për katër sekonda të tjerë.

Nëse rutina e rastësishme është e vërtetë, qarku LDR aktivizohet dhe merret një matje e nivelit të dritës. Qarku LDR çaktivizohet menjëherë më pas për të kursyer energji.

Sistemi funksionon në katër periudha kohore të vlerësuara.

• Nata - është shumë e errët dhe askush nuk ka gjasa të shikojë - mos bëni asgjë dhe kthehuni të flini
• Herët në mëngjes - në pjesën e parë nuk ka gjasa të ketë ndonjë vëzhgues, por mbani statistikat sikur ditën
• Gjatë ditës - mund të ketë vëzhgues, por aktivizoni vetëm njehsorin analog, jo ato LED
• Mbrëmje - ka të ngjarë që do të ketë vëzhgues kështu që aktivizoni ekranin e plotë

Sistemi vlerëson se gjatësia e ditës do të ndryshojë me stinët, kështu që mbrëmja shtrihet në atë që përndryshe do të ishte natë pasi gjatësia e ditëve është më e shkurtër, por kur vëzhguesit ende ka të ngjarë të jenë të pranishëm.

Nëse koha e ditës është e përshtatshme, një dalje dixhitale përdoret për të ngarkuar kondensatorin dhe më pas fiket. Me një ekran analog vetëm, sistemi kthehet në gjumë me të gjithë daljen jashtë dhe kondensatori shkarkohet përmes njehsorit treguesi i të cilit, i cili ishte rrotulluar në shkallë të plotë, kthehet në zero.

Me ekranin LED aktiv, sistemi mat tensionin në kondensator dhe paraqet një ekran të dritës së funksionimit bazuar në tensionin e matur derisa të bjerë nën një prag kur sistemi fle.

Një përzgjedhje e dytë e rastësishme bëhet drejt fundit të ekranit për të përcaktuar nëse ekrani do të përsëritet apo jo, duke siguruar më shumë interes për vëzhguesin.

Një LED i bardhë aktivizohet për të ndriçuar faqen e njehsorit kur shfaqja LED është aktive.

Biblioteka narkoleptike nga Peter Knight, e vendos procesorin në një gjendje gjumi të plotë, ku daljet do të mbeten në gjendjen që kanë qenë duke hyrë në gjumë, por të gjitha orët e brendshme ndalojnë, përveç kohëmatësit të gjumit, i cili është i kufizuar në katër sekonda. Kjo mund të testohet në një Arduino, por për shkak të qarqeve të energjisë Arduino LED dhe USB nuk arrin të njëjtat kursime energjie.

Sistemi ende përmban kodin i cili ishte menduar të merrte parasysh zvogëlimin e kapacitetit të baterive, por kjo nuk ka rezultuar e dobishme. Herën tjetër kur të jetë jashtë murit, do të ndryshoj programin për të siguruar një lloj statusi të baterisë përmes LEDs ose ampermetrit.

Versioni përfundimtar ka një buton rivendosjeje të montuar në anën e kutisë së ekranit. Arsyeja kryesore për këtë është lejimi i demonstrimeve për vizitorët në mënyrë që sistemi të kalojë në rutinën e tij bazë 10 herë pas rivendosjes para se të kthehet në rutinën e tij normale të rastit.