A fluoreszkáló fények vezérlése lézermutatóval és Arduino -val: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Az Alpha One Labs Hackerspace néhány tagja nem szereti a fluoreszkáló lámpatestek által kibocsátott erős fényt. Azt akarták, hogy az egyes berendezések könnyen vezérelhetők legyenek, esetleg lézermutatóval? Előraktam egy halom szilárdtest relét, és bevittem a laborba. Vettem egy Arduino Duemilenovát, és bemutattam a LED Blink példavázlat használatát egy halogénlámpa villogására. Találtam néhány információt a LED -ek fényérzékelőként való használatáról [1] és egy Arduino -vázlatot, amely bemutatja a technikát [2]. Azt tapasztaltam, hogy a LED -ek közel sem elég érzékenyek - a lézernek egyenesen a fénykibocsátó részbe kell mutatnia, vagy nem regisztrálna. Így áttértem a fototranzisztorokra. Sokkal érzékenyebbek, és szélesebb frekvenciatartományban. A tranzisztor megfelelő szűrőjével érzékenyebbé tehetném a vörös fényre, és sokkal szélesebb szögtartományban az érzékelőre. NYILATKOZAT ÉS FIGYELMEZTETÉS: Ez az utasítás 120 vagy 240 voltos hálózati (hálózati) feszültséggel foglalkozik. Használja a józan eszét, ha ezt az áramkört építi - ha kétségei vannak valamivel kapcsolatban, kérdezzen meg valakit, aki ismeri. Ön felelős saját (és mások) biztonságáért, valamint a helyi elektromos előírások betartásáért.

1. lépés: A vázlat és néhány elmélet

Feltételezem, hogy tudod, hogyan táplálhatod az Arduino -t, és összeállíthatsz egy vázlatot, és betöltheted. Minden lámpához telefonkábelt használok, mivel olcsó, négy vezetője van, és egyébként is volt egy csomó. Vöröset használtam a közös +-hoz, feketét a földhöz, zöldet a fototranzisztoros kollektorhoz, és sárgát a relé vezérléshez +. A fototranzisztor olyan áramerősséget ad át, amely a rá eső fény mennyiségétől függően változik. Az arduino analóg -digitális átalakítója (ADC) méri a feszültséget a csapon a földhöz képest. Megnéztem a fototranzisztor adatlapját, és multiméterrel ellenőriztem, hogy a tranzisztorok teljes fényben 10 mA -t adnak át. Az Ohm törvénye szerint ez körülbelül 500 ohm 5 V -on. A lámpák vezérléséhez szilárdtest relé modult használtam. Ezek viszonylag olcsók a jelenlegi minősítésnél, amire szükségünk volt, körülbelül 4 dollár 4A -ig. Győződjön meg róla, hogy nulla kereszteződés-érzékelővel ellátott relé modulokat vásárol, különösen akkor, ha bármit induktív módon szabályoz, például fluoreszkáló fényt, motort vagy fali szemölcs transzformátort. A nullponton kívül bárhol történő be- és kikapcsolás feszültségcsúcsot okozhat, ami a legjobb esetben csökkenti a készülék élettartamát, és legrosszabb esetben tüzet okozhat.

2. lépés: A fények bekötése

Vessen egy pillantást a mennyezetre, és döntse el, hová fogja felszerelni az Arduino vezérlőt. Ne feledje, hogy 7-12 V-os tápegységre lesz szüksége. Vágja le a telefonvezeték (vagy cat5 vagy bármi más) hosszúságát körülbelül két méterrel, mint az Arduino és az irányítani kívánt lámpák közötti távolság. Nézze meg a csatlakozást az áramvezetékekről a kapcsolóról az előtétre. Lehet, hogy csatlakozókat is rendelhet (a Newark Electronics a Wago 930 sorozatot forgalmazza, ami nálunk volt). Ezután nem kell elvágnia a meglévő vezetékeket, és eltávolíthatja a rendszert, ha valami baj történik. Forrasztja a földet (fekete) a relé bemenethez -, és a vezérlőt (sárga) a relé bemenethez + (a kép színkódja más, mint amit a címlapra tettem, mivel meggondoltam magam, hogy mi értelme lenne. Forrasztás vagy csavarás (a relétől függően) a fekete (forró) vezetéket a relén keresztül. Feltétlenül használjon hőzsugorodást és elektromos szalagot! Nyomja be a fekete vezetékeket a csatlakozókba, a fehér (semleges) és a föld (zöld) pedig egyenesen a csatlakozóról a csatlakozóra. A vezetékek másik vége az Arduino -hoz megy az alábbiak szerint: Minden piros vezeték (közös katód vagy kollektor) lépjen az analóg 0 -ra (C0 port), és minden fekete a földhöz. Minden zöld (anód vagy emitter) a 8-13. Érintkezőkhöz (B 0-5. Port), a sárga vezetékek pedig a 2-7. Győződjön meg arról, hogy a zöld és sárga vezetékek illeszkednek, mivel az érzékelőnek a megfelelő relét kell vezérelnie! Ha a sárgát a 2 -es csapba helyezi, akkor ugyanabból a berendezésből a zöld a 8 -as érintkezőbe kerül.

3. lépés: A vázlat és a tervezési megjegyzések tesztelése

Ebben a lépésben néhány megpróbáltatásról és megpróbáltatásról fogok beszélni, amelyekkel útközben találkoztam, és arról, hogy hogyan dolgoztam át, abban a reményben, hogy hasznos lesz. Nyugodtan ugorjon a következő lépésre, ha a Science Content nem az Ön dolga:-) Az első lépés annak eldöntése volt, hogy kapacitív érzékelést vagy rezisztív érzékelést használunk-e. Az ellenálló érzékelés az érzékelőt egy ellenálláson keresztül az analóg érintkezők egyikéhez csatlakoztatja, és analóg olvasást végez, és összehasonlítja a küszöbértékkel. Ez a legegyszerűbb kivitelezés, de sok kalibrálást igényel. A kapacitív érzékelés elmélete szerint fordított előfeszítéssel (- a + vezetékhez és fordítva) a LED nem engedi az áram áramlását, de az elektronok összegyűlnek az egyik oldalon és hagyja el a másik oldalt, hatékonyan feltöltve egy kondenzátort. A LED -re a normál esetben kibocsátott frekvencián eső fény valójában kismértékű áramot okoz, ami lemeríti ezt a kondenzátort. Tehát ha feltöltjük a LED "kondenzátort" és számoljuk, hogy mennyi ideig tart kisülni egy ellenálláson keresztül, akkor nagyjából tudjuk, mennyi fény esik a LED -re. Ez valójában megbízhatóbbnak bizonyult a különböző eszközökön, és még a fototranzisztoroknál is működik! Mivel nem végezünk pontos lumenmérést, és a lézermutatónak sokkal fényesebbnek kell lennie, mint a környezet, csak egy küszöbértékes kisülési időt keresünk. A kaland másik fontos része a hibakeresés. Azok számára, akik ismerik a nem beágyazott rendszerek programozását, népszerű módszer a nyomtatott utasítások hozzáadása a kód kritikus pontjaihoz. Ez a beágyazott rendszerekre is vonatkozik, de amikor minden mikroszekundum számít, a Serial.write -ig eltelt idő ("x is"); Soros.writeln (x); valójában meglehetősen jelentős, és sok eseményt kihagyhat a folyamat során. Ezért ne felejtse el, hogy a nyomtatott nyilatkozatokat mindig a kritikus hurkokon kívül helyezze el, vagy bármikor, amikor eseményre számít. Néha a LED villogása elegendő annak tudatására, hogy elérte a kód egy bizonyos pontját.

4. lépés: A Web Control hozzáadása

Ha végignézte a vázlatot, észrevette, hogy a soros portot is elolvastam, és néhány egykarakteres parancs alapján cselekszem. Az „n” karakter bekapcsolja az összes lámpát, az „f” pedig kikapcsolja őket. A "0"-"5" számok váltják az adott digitális kimenethez csatlakoztatott fény állapotát. Így könnyedén összehozhat egy CGI-szkriptet (vagy servletet, vagy bármilyen webtechnikát, amely lebegteti a csónakot), hogy távolról vezérelje a fényeket. A Serial.writes akkor is kimenetet ad, amikor a fény a felhasználói beviteltől megváltozik, így az oldalon Ajax frissítések is megjeleníthetik az aktuális állapotot. Egy másik dolog, amivel kísérletezni fogok, az a mozgás észlelése egy szobában. Az emberek tükrözik a fényt, és ahogy mozognak, a fény megváltozik. Ez a "delta" része az írásbeli nyilatkozataimnak.