Automatyczne oświetlenie pokoju z licznikiem odwiedzających!: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Hej! Jeśli chcesz pozbyć się nudnych włączników światła i sprawić, by oświetlenie w Twoim pokoju było automatyczne i tanie, jesteś we właściwym miejscu! Ten projekt będzie bardzo łatwy do zbudowania. Nie idź na jego prostotę, będzie naprawdę fajny i w 100% działający. I tak, jest zrobiony przy użyciu arduino, więc przygotuj się i zabierajmy się do tworzenia.

Składniki:

Arduino Uno/nano

Moduł przekaźnikowy (ilość kanałów zależy od Ciebie, w zależności od ilości świateł, które chcesz zautomatyzować)

Przewody połączeniowe

Tranzystor BC547 (lub dowolnego ogólnego przeznaczenia)

2x czujniki przeszkód IR (NIE CZUJNIKI PIR)

Pudełko na całą elektronikę

Narzędzia:

Lutownica (opcjonalnie)

Taśma i nożyczki

Pistolet do kleju (opcjonalnie)

Do zaprogramowania arduino potrzebny będzie również laptop/komputer stacjonarny.

Krok 1: Jak to działa

Porozmawiajmy o logice. Zasadniczo światła w pokoju powinny się włączać, gdy ktoś wchodzi i wyłączać się, gdy wychodzi. To nie wszystko. W przypadku, gdy wchodzi osoba 1, a następnie wchodzi osoba 2. W takim przypadku światła nie powinny zgasnąć, gdy któreś z nich wyjdzie. Muszą się wyłączyć tylko wtedy, gdy obaj wyjdą. Więc nasze urządzenie powinno być w stanie policzyć liczbę osób wchodzących do pokoju i liczbę osób wychodzących. Wydaje się skomplikowane? Tak, jeśli myślisz o zbudowaniu dedykowanego obwodu do tego celu. Ale mamy ratownika. Proszę o werble. Przedstawiamy ARDUINO! Ok prawdopodobnie wiesz o tym.

Wystarczy napisać kod do tego celu i nasz projekt jest gotowy w 90%! O kodzie porozmawiamy później. Najpierw porozmawiajmy o tym, jak możemy podać informacje o naszym wejściu lub wyjściu do Arduino. To, co zamierzamy zbudować, nazywa się dwukierunkowym licznikiem odwiedzających. Jeśli szukasz w Internecie, możesz znaleźć wiele takich projektów. Ale większość z nich korzysta z mikrokontrolera 8051. A do tego potrzebujemy dedykowanego obwodu. Po co tyle robić, skoro można kupić Arduino nano za około 5 USD i zaprogramować go?

Oto, co zrobimy. Z boku naszych drzwi będziemy mieli dwa czujniki przeszkód. Jeden tuż za pomieszczeniem (nazwijmy go czujnikiem1) i jeden w środku (czujnik2). Kiedy osoba wchodzi do pokoju, czujnik 1 wykrywa ją jako pierwszą, a gdy wychodzi, czujnik 2 wykrywa ją jako pierwszą. Możemy użyć tej logiki, aby poinformować Arduino, czy dana osoba wchodzi lub wychodzi z pokoju. Bez obaw, kod nie jest skomplikowany.

Krok 2: Kod

Kod… Możesz znaleźć kod na końcu instrukcji. Zanim przewiniesz w dół, aby go pobrać, informuję, że mój kod to sterowanie tylko jednym światłem, czyli pojedynczym przekaźnikiem. Jeśli chcesz go zmodyfikować, aby kontrolować więcej, możesz to zrobić, o ile znasz ide Arduino.

Jak zwykle istnieją dwa sposoby kodowania Arduino. Jednym (najprostszym) jest skopiowanie kodu tutaj, wklejenie go w ide Arduino i przesłanie go. Drugim jest samodzielne zrozumienie działania i kodu. Wybór pozostawiam tobie, ale na koniec przejdę do kodu.

Upewnij się, że Twój Arduino nie jest podłączony do niczego innego niż komputer podczas przesyłania szkicu (kodu). Po zakończeniu przesyłania możemy je przetestować.

Krok 3: Test 1

Wystarczy podłączyć czujniki podczerwieni do odpowiednich pinów Arduino (w tym przypadku czujnik znajdujący się na zewnątrz pomieszczenia do pinu 14, a czujnik tuż wewnątrz do pinu 15). Ponownie odnieś się do kodu, aby upewnić się, że czujniki zostały podłączone do właściwych pinów. Do przetestowania wyjścia użyłem diody LED zamiast przekaźnika. Podłączyłem więc dodatni pin diody LED do pinu 2 Arduino (na podstawie kodu), a ujemny pin do GND. Teraz przesuń rękę z czujnika 1 na czujnik 2, aby zasymulować wejście do pokoju.

Powinieneś zobaczyć zaświecenie się diody LED. Przesuń rękę z czujnika 2 na czujnik 1, a dioda LED powinna zgasnąć. Świetne prawo. Nie. Niestety to nie zadziałało dla mnie. Ponownie! Moja pierwsza próba zawsze kończy się niepowodzeniem!

Dokładnie sprawdziłem kod i znalazłem mały błąd. Potrzebne było opóźnienie po przejściu ręki (osoby) przez każdy czujnik. W przeciwnym razie drugi czujnik wkrótce wykryje osobę i wyłączy diodę LED. Wprowadziłem więc niezbędne zmiany w kodzie i spróbowałem ponownie. Urządzenie działało zgodnie z oczekiwaniami. Nie martw się, kod, który załączyłem w tej instrukcji, jest zaktualizowany. Więc tobie też nie powinno się nie udać. Chyba że w obwodzie występują problemy z połączeniem. Fajnie, zróbmy obwód przekaźnika!

Krok 4: Kto steruje przekaźnikiem?

Jeśli używasz modułu przekaźnika arduino, możesz pominąć ten krok. Ponieważ takie moduły mają już wbudowany obwód sterownika przekaźnika. Przede wszystkim możesz zapytać, po co osobny obwód przekaźnika? Wyjście Arduino nie ma wystarczającej mocy do wysterowania przekaźnika. Potrzebujemy więc osobnego zasilania przekaźnika. Będziemy używać wyjścia 5V Arduino. Więc oczywiście nasz przekaźnik powinien mieć napięcie 5 V DC i wyjście 250 V AC 10A. Samo podłączenie przekaźnika do zasilania 5V Arduino nie zadziała. Nadal musimy wyzwalać przekaźnik z naszego zaprogramowanego wyjścia (w tym przypadku pin 2 Arduino).

Więc użyjemy do tego tranzystora ogólnego przeznaczenia. Możesz podłączyć obwód zgodnie ze schematem. Zasadniczo podstawa tranzystora otrzymuje wyzwalacz i uzupełnia obwód między przekaźnikiem a 5V, aby go aktywować, a następnie aktywować podłączoną do niego żarówkę.

Krok 5: Podłącz urządzenie

Teraz, gdy wszystko jest gotowe i działa, musimy podłączyć przekaźnik między napięciem a żarówką domowego okablowania. OSTRZEŻENIE! Będziesz miał do czynienia z 220 V AC i to nie jest błahostka. Nie próbuj samodzielnie dokonywać żadnych zmian w okablowaniu domowym (o ile nie jesteś przeszkolonym inżynierem elektrykiem). Nie ponoszę odpowiedzialności, jeśli coś ci się podczas tego stanie (w tym jeśli doznasz szoku i zmienisz się w superbohatera jak flash itp.:-p)

Żartuję, nie próbuj zostać superbohaterem, będąc zszokowanym prądem zmiennym. Ta logika to bzdura.

Sugerowałbym użycie ładowalnej lampy LED o dużej mocy zamiast bawić się żarówką AC. Jednak nigdy nie zadzierałem z okablowaniem AC mojego domu. Użyłem osobnej oprawki żarówki, podłączyłem parę miedzianych przewodów, wlutowałem przekaźnik i podłączyłem przewody do gniazdka ściennego (upewniając się, że przekaźnik jest połączony szeregowo z oprawką żarówki przez przewód pod napięciem, a NIE NEUTRALNY). Zrobiłem małe kartonowe pudełeczko do włożenia przekaźnika. Następnie przymocowałem żarówkę LED 9 W do oprawki i zasiliłem wszystko. Urządzenie działało bez zarzutu! Fajny!

Krok 6: Ostatnie poprawki… i gotowe

Na koniec zamocowałem czujniki na zewnątrz i wewnątrz pomieszczenia obok drzwi i zawiesiłem oprawkę żarówki na suficie. Teraz, kiedy wchodzę do pokoju, żarówka się włącza, a kiedy wychodzę, gaśnie. Próbowałem z wieloma osobami wchodzącymi do pokoju i wszystko działało dobrze.

Chociaż pojawiły się dwa problemy, z którymi się zmierzyłem. Gdy dwie osoby wchodzą do pomieszczenia jednocześnie, obok siebie, czujnik rejestruje je jako pojedyncze wejście. Oczywiście dlatego, że czujnik wykrywa tylko jedną przeszkodę. Drugi problem polega na tym, że czujnik był trochę słaby. Nie mógł wykryć, czy dana osoba oddala się od niego zbyt daleko. Mogę rozwiązać drugi problem, zdobywając lepszy moduł czujnika podczerwieni, ale pierwszy wymagałby większej liczby czujników i programowania. Ale jest to bardzo rzadko występujący problem i nie musisz się martwić, jeśli masz małe drzwi. Ogólnie wygląda świetnie jak na pieniądze wydane na komponenty.

Nie mogłem uzyskać żadnych zdjęć produktu końcowego, ponieważ usunąłem wszystko do innego projektu. Przepraszam za to. To było całkiem fajne, ale byłem bardziej podekscytowany kolejnym projektem.

Krok 7: Przewodnik po kodzie

Jak zwykle, zanim naciśniesz przycisk Wstecz, zagłosuj na moje instrukcje do konkursu. Dziękuję Ci.

Kod zaczyna się od inicjalizacji zmiennej licznika, aby przechowywać liczbę osób wchodzących/wychodzących z pokoju. Deklarujemy 14 i 15 jako piny wejściowe i 2 jako wyjście do przekaźnika. W funkcji pętli tkwi serce kodu. Za każdym razem, gdy pin 14 wskazuje wysoki, liczba jest zwiększana o 1, a za każdym razem, gdy pin 15 wskazuje wysoki, liczba zmniejsza się o 1. Omówiłem potrzebę opóźnienia w kroku 3. Gdy liczba wynosi zero, pin przekaźnika, czyli pin 2 jest ustawiony na niski (wyłączony). Dodaliśmy dodatkową instrukcję count=0, aby ustawić licznik na zero na wypadek, gdyby z jakiegoś powodu osiągnął wartość ujemną.

Dopóki liczba nie wynosi zero, przekaźnik (pin 2) jest w stanie wysokim (włączony).

Nadzieję, że zrozumiesz. Dziękuję i do zobaczenia w następnym!