E-slēdzis: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Šī pamācība tika izveidota, izpildot Dienvidfloridas Universitātes Makecourse projekta prasības (www.makecourse.com).

E-Switch ir ierīce, kas izmanto Arduino Uno, IR uztvērēju un HCSR04 tuvuma sensoru, lai vadītu gaismas slēdzim pievienotu servomotoru. Šis produkts tika izveidots, lai taupītu enerģiju un atvieglotu piekļuvi, izmantojot tālvadības iespējas. Izstrādājums atšķiras no esošajiem ar to, ka tas ir gatavs uzstādīšanai, tas ir tikai jāpieskrūvē virs esošā gaismas slēdža, bez papildu montāžas vai elektroinstalācijas. Nepieciešamie materiāli ir uzskaitīti zemāk:

• Arduino Uno
• HCSR04 tuvuma sensors
• IR uztvērējs + tālvadības pults
• SG90 servomotors
• 3D printeris + PLA kvēldiegs
• Vadi
• Mazs maizes dēlis
• Velcro
• Elektriskā lente

1. solis: Elektroinstalācija

Šai shēmai ir 3 ārēji komponenti, servo, tuvuma sensors un IR uztvērējs. Visām sastāvdaļām jābūt savienotām paralēli, izmantojot to pašu zemējumu un VCC barošanu.

IR uztvērējs: IR uztvērējam ir 3 tapas, kreisajā pusē ir signāla tapa, kas ir savienota ar digitālo tapu 2. Vidējā tapa ir zemējuma tapa, un pēdējā tapa ir sprieguma tapa, kurai nepieciešams +5 V

HCSR04 Tuvuma sensors: Tuvuma sensoram ir 4 tapas, no kreisās uz labo tie ir VCC (+5 V), Trig (4. tapa), Echo (3. tapa) un zemējums

SG90 servomotors: Servo ir 3 savienojumi, sarkans ir VCC (+5V), brūns ir slīpēts un dzeltens ir signāls (5. tapa)

2. darbība: kods

*Kods ir augšupielādēts kā.rar fails, tas ir jāizsaiņo*

Arduino kods kā ievadi izmanto HCSR04 un IR uztvērēju, turpretī servomotors ir vienīgā izeja. Mainīgo ar nosaukumu "stāvoklis" izmanto, lai reģistrētu servomotoru pašreizējo stāvokli. 0 atbilst tam, ka servo ir izslēgtā stāvoklī, 1 norāda uz ieslēgtu stāvokli.

Ciklā pirmais solis ir atjaunināt pēdējo ierakstīto tuvuma sensora attālumu (lastValue), nākamais ir pašreizējā attāluma (attāluma) ierakstīšana, tad šīs vērtības tiek salīdzinātas. Ja pēdējā vērtība ir lielāka par pašreizējo attālumu, tad tuvojas roka, un servo pagriezīsies par 90 grādiem uz leju, izslēdzot gaismas, ņemot vērā, ka pašreizējais stāvoklis ir 1. Pretējā gadījumā, ja pēdējā vērtība ir mazāka par attālumu, roka ir ievelkoties, un servo pagriezīsies par 90 grādiem uz augšu, ieslēdzot gaismas, ņemot vērā, ka pašreizējais stāvoklis ir 0. Ja neviens no šiem nosacījumiem nav izpildīts, IR uztvērējs pārbauda signālus un tos atšifrē, radot "rezultātus". Atkarībā no rezultāta IR uztvērējs pagriezīsies uz augšu vai uz leju. Kods 0xFFE01F atbilst IR tālvadības pults plus pogai, un saņemšanas gadījumā tas pagriezīs servo uz augšu, lai ieslēgtu gaismu, ņemot vērā, ka pašreizējais stāvoklis ir 0. Kods 0xFFA857 atbilst IS tālvadības pults mīnusa pogai, un, ja saņemts, tas pagriezīs servo uz leju, lai izslēgtu gaismu, ņemot vērā, ka pašreizējais stāvoklis ir 1. Ja neviens signāls netiek saņemts, kods tiek pārtraukts un tiek turpināta meklēšana (irrecv.resume).

3. darbība: 3D drukātie komponenti

Šim projektam bija jāprojektē un jāizdrukā divi komponenti, gaismas slēdža kronšteins servoiekārtai un korpuss visām sastāvdaļām, kas varētu viegli iekļauties esošajos slēdžos.

• Gaismas slēdža kronšteins: šis gabals bija paredzēts gaismas slēdža turēšanai starp tapām, tas bija paredzēts arī piestiprināšanai pie servo motora, un tam ir caurums.
• Korpusam ir 4 nodalījumi: viens tuvuma sensoram, kas atrodas korpusa priekšējā pamatnē, ar taisnstūra atveri. Tieši virs tā ir nodalījums Arduino un IR uztvērējam, tajā ir iebūvēti caurumi, kas ved uz citiem nodalījumiem (elektroinstalācijai), kā arī caurumi skrūvēm. Korpusa aizmugure ir doba. Lielā platība, kurā ir divi zari, ir servomotors un rīvdēļa nodalījums, zari ir izvietoti atsevišķi un izmēri, lai uzstādītu servomotoru. Mazākais nodalījums ir pēdējais, un tas ir paredzēts 9V akumulatoram.

4. solis: montāža

1. Savienojiet vadus ar HCSR04 tapām, pēc tam ievietojiet sensoru tā nodalījumā, kā parādīts attēlā. Izvadiet vadus caur atverēm un līdz servomotoru nodalījumam.
2. Pievienojiet vadus IS uztvērēja tapām, pēc tam piestipriniet uztvērēju pie Arduino nodalījuma iekšējā priekšējā paneļa, izmantojot elektrisko lenti, nodrošinot, ka uztvērēja galva izvirzās no sāniem, lai novērstu sakaru problēmas. Novietojiet pēc iespējas tuvāk korpusa augšai. Nolaidiet vadus līdz servomotoru nodalījumam.
3. Izvadiet akumulatora savienotāja kabeli caur garāko caurumu korpusā, netālu no galvenās atveres. Pārliecinieties, ka abas savienotāja daļas atrodas atbilstošajā pusē (Arduino savienotājs ar Arduino nodalījumu, akumulatora savienotājs - akumulatora nodalījumam).
4. Izmantojot servo skrūvi, pievienojiet 3D drukātā gaismas slēdža kronšteinu pie servomotora, kā parādīts attēlā. Pēc tam piestipriniet servomotoru, izmantojot tapas, ar vadiem uz augšu.
5. Maizes dēļa uzstādīšanai izmantojiet Velcro.
6. Pirms Arduino ievietošanas korpusā, pievienojiet visas sastāvdaļas pie maizes dēļa, pēc tam pie atbilstošajām Arduino tapām. Visām sastāvdaļām barošana jāpiegādā paralēli. Kad esat pabeidzis, ievietojiet Arduino savā nodalījumā ar 9V akumulatora pieslēgvietu uz āru.
7. Ievietojiet 9V akumulatoru korpusā un pievienojiet to Arduino.

5. darbība: lietošana

Lai izmantotu ierīci, var pavērst roku pret ierīci, lai izslēgtu apgaismojumu, vai prom no ierīces, lai ieslēgtu gaismas. Nospiežot IR tālvadības pults plus pogu, iedegsies gaisma, un, nospiežot mīnusu, gaisma tiks izslēgta.