Kontrolējiet dienasgaismas spuldzes ar lāzera rādītāju un Arduino: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 11:00

Dažiem Alpha One Labs Hackerspace dalībniekiem nepatīk skarbā gaisma, ko izstaro dienasgaismas spuldzes. Viņi vēlējās veidu, kā viegli kontrolēt atsevišķus ķermeņus, iespējams, ar lāzera rādītāju? Es sapratu. Es izraku kaudzi cietvielu releju un nogādāju tos laboratorijā. Es nopirku Arduino Duemilenova un parādīju LED mirgošanas piemēra skices izmantošanu, lai faktiski mirgotu halogēna lampa. Es atklāju informāciju par gaismas diožu izmantošanu kā gaismas sensorus [1] un Arduino skici, kas demonstrē tehniku [2]. Es atklāju, ka gaismas diodes nav pietiekami jutīgas - lāzeram bija jānorāda taisni gaismu izstarojošā daļa vai gaismas diode nepiereģistrētos. Tāpēc es pārgāju uz fototransistoriem. Tie ir daudz jutīgāki un plašākā frekvenču diapazonā. Ar atbilstošu filtru virs tranzistora es varētu padarīt to jutīgāku pret sarkano gaismu un no daudz plašāka leņķa diapazona pret sensoru. ATRUNA UN BRĪDINĀJUMS. Šis norādījums attiecas uz līnijas (tīkla) spriegumu pie 120 vai 240 voltiem. Izmantojiet veselo saprātu, veidojot šo ķēdi - ja jums ir šaubas par kaut ko, jautājiet kādam, kas zina. Jūs esat atbildīgs par savu (un citu) drošību un vietējo elektrisko noteikumu ievērošanu.

1. solis: Skice un dažas teorijas

Es pieņemu, ka jūs zināt, kā barot savu Arduino, un apkopot un ielādēt skici. Katrai lampai es izmantoju telefona kabeli, jo tas ir lēts, tam ir četri vadītāji, un man tik un tā bija ķekars. Es izmantoju sarkanu kopējam +, melnu zemei, zaļu fototranzistora kolektoram un dzeltenu releja vadībai +. Fototransistors izlaiž strāvas daudzumu, kas mainās atkarībā no uz tā krītošās gaismas daudzuma. Arduino analogā digitālā pārveidotāja (ADC) izmērs spriegums tapā attiecībā pret zemi. Es paskatījos uz fototransistora datu lapu un ar multimetru pārbaudīju, vai tranzistori iziet 10mA pilnā apgaismojumā. Izmantojot Ohma likumu, tas ir aptuveni 500 omi pie 5 V, Lai kontrolētu lampas, es izmantoju cietvielu releja moduli. Tie ir salīdzinoši lēti pašreizējā reitingā, kas mums bija vajadzīgs, aptuveni 4 ASV dolāri līdz 4A. Noteikti iegādājieties releja moduļus ar nulles šķērsošanas detektoru, it īpaši, ja kontrolējat kaut ko induktīvu, piemēram, dienasgaismas spuldzi, motoru vai sienas kārpu transformatoru. To ieslēgšana vai izslēgšana jebkurā vietā, izņemot nulles punktu, var izraisīt sprieguma lēcienus, kas labākajā gadījumā saīsinās ierīces kalpošanas laiku un sliktākajā gadījumā izraisīs ugunsgrēku.

2. solis: Gaismas vadu pieslēgšana

Ieskatieties griestos un izlemiet, kur uzstādīsit Arduino kontrolieri. Atcerieties, ka tam būs nepieciešams 7–12 V barošanas avots. Izgrieziet telefona vadu (vai cat5 vai jebkura cita) garumu apmēram divas pēdas garāks nekā attālums no Arduino līdz katrai gaismai, kuru vēlaties kontrolēt. Apskatiet savienojumu no elektropārvades līnijām no slēdža līdz balastam. Jūs varētu pasūtīt savienotājus (Newark Electronics pārdod Wago 930 sēriju, kas mums bija). Tad jums nevajadzēs pārgriezt esošos vadus un noņemt sistēmu, ja kaut kas noiet greizi. Lodējiet zemi (melnu) līdz releja ieejai -un vadību (dzelteno) -releja ieejai + (attēla krāsas kods ir atšķiras no tā, ko es ievietoju pirmajā lapā, jo es mainīju savas domas par to, kam būtu jēga). Lodēt vai pieskrūvēt (atkarībā no jūsu releja) melno (karsto) vadu caur releju. Pārliecinieties, ka izmantojat saraušanās un elektriskās lentes! Piespiediet melnos vadus savienotājos, un balts (neitrāls) un zemējums (zaļš) ir tikai taisni no savienotāja līdz savienotājam. Otrs vadu gals iet uz Arduino šādi: Visi sarkanie vadi (kopējais katods vai kolektors) dodieties uz analogu 0 (ports C0) un visu melno uz zemes. Katrs zaļais (anods vai emitētājs) iet uz tapām 8-13 (ports B 0-5), un dzeltenie vadi-uz tapām 2-7 (ports D 2-7). Pārliecinieties, ka zaļie un dzeltenie vadi sakrīt, jo sensoram ir jākontrolē pareizais relejs! Ja ievietojat dzeltenu 2. tapā, zaļš no tā paša stiprinājuma iet uz 8. tapu.

3. darbība: skices un dizaina piezīmju pārbaude

Šajā solī es runāšu par dažiem pārbaudījumiem un grūtībām, ar kurām es saskāros ceļā, un par to, kā es tos pārvarēju, cerot, ka tas būs noderīgi. Ja zinātnes saturs nav jūsu lieta, varat brīvi pāriet uz nākamo soli:-) Pirmais solis bija izlemt, vai izmantot kapacitatīvo sensoru vai pretestības sensoru. Rezistīvā noteikšana ir sensora savienošana caur rezistoru ar vienu no analogajām tapām, analogu lasīšana un salīdzināšana ar slieksni. To ir visvienkāršāk īstenot, taču tas prasa daudz kalibrēšanas. Kapacitīvās uztveres teorija ir tāda, ka, mainot virzienu (- uz + vadu un otrādi), gaismas diode neļaus plūst strāvai, bet elektroni savāksies vienā pusē un atstājiet otru pusi, efektīvi uzlādējot kondensatoru. Gaisma, kas nokrīt uz LED tādā frekvencē, kādu tā parasti izstaro, faktiski izraisīs nelielu strāvu, kas izlādē šo kondensatoru. Tātad, ja mēs uzlādējam LED “kondensatoru” un saskaitām, cik ilgs laiks nepieciešams izlādei caur rezistoru, mēs iegūstam aptuvenu priekšstatu par to, cik daudz gaismas krīt uz LED. Tas faktiski izrādījās ticamāks dažādās ierīcēs un pat darbojas fototransistoros! Tā kā mēs neveicam precīzu lūmena mērīšanu un lāzera rādītājam vajadzētu izskatīties daudz gaišākam par apkārtējo, mēs vienkārši meklējam sliekšņa izlādes laiku. Otra svarīga šī piedzīvojuma daļa ir atkļūdošana. Tiem, kas pārzina neiegulto sistēmu programmēšanu, populāra metode ir drukas paziņojumu pievienošana koda kritiskajos punktos. Tas attiecas arī uz iegultajām sistēmām, bet, ja tiek skaitīta katra mikrosekunde, laiks līdz Serial.write ("x ir"); Serial.writeln (x); patiesībā ir diezgan nozīmīgs, un šajā procesā jūs varat palaist garām daudzus notikumus. Tāpēc atcerieties drukātos paziņojumus vienmēr novietot ārpus kritiskām cilpām vai jebkurā laikā, kad gaidāt notikumu. Dažreiz pietiek ar gaismas diodes mirgošanu, lai jūs informētu, ka esat sasniedzis noteiktu koda punktu.

4. darbība: tīmekļa vadības pievienošana

Ja paskatījāties uz skici, pamanījāt, ka es izlasīju arī seriālo portu un izpildīju dažas atsevišķas rakstzīmes komandas. “N” raksturs ieslēdz visas gaismas, un “f” izslēdz tās. Skaitļi "0"-"5" pārslēdz ar šo digitālo izvadi savienotās gaismas stāvokli. Tātad jūs varat viegli salikt kopā CGI skriptu (vai servletu vai citu tīmekļa tehnoloģiju, kas peld jūsu laivā), lai attālināti kontrolētu gaismas. Serial.writes arī izvada ikreiz, kad gaisma tiek mainīta no lietotāja ievades, tāpēc lapā var būt Ajax atjauninājumi, lai parādītu pašreizējo stāvokli. Vēl viena lieta, ar ko es eksperimentēšu, ir kustības noteikšana telpā. Cilvēki atstaro gaismu, un, pārvietojoties, gaisma mainīsies. Tā ir manā rakstīto paziņojumu “delta” daļa.