Датчик безопасности на солнечных батареях: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Этот простой и недорогой датчик безопасности имеет несколько примечательных особенностей, которые могут быть интересны любителям:

• Солнечная энергия с небольшой солнечной батареей
• перезаряжаемая литиевая батарея
• цепь зарядки может питаться от USB-кабеля для первоначальной зарядки или подзарядки аккумулятора
• Схема фиксации Mosfet, поэтому питание на микроволновом датчике остается ТОЛЬКО постоянным, пока не будет обнаружено движение
• СВЧ / радарный датчик потребляет только микроампер.
• использует недорогой ESP-01 для уведомлений

Ключевым аспектом этой схемы является использование МОП-транзистора с каналом P для фиксации цепи при получении сигнала от датчика, а затем получение другого сигнала от ESP-01, удерживающего цепь и защелку на месте до тех пор, пока ESP-01 не сработает. готов выключить. После срабатывания цепи датчиком, цепь остается включенной, даже если триггер датчика выключается, до тех пор, пока не будет завершена программа ESP-01. Эта схема устраняет проблему зависимости ESP-01 от того, как долго триггерный выход датчика остается активным. У некоторых датчиков время срабатывания может быть изменено на датчике, другие сложнее. При такой конфигурации все, что необходимо - это кратковременный активный триггер.

Шаг 1. Как это работает

Когда датчик срабатывает, он выдает положительный сигнал на транзистор Q1. (Я использовал и радарный датчик, и инфракрасный датчик. Оба, кажется, работают одинаково хорошо. Радарный датчик лучше подходит для использования на открытом воздухе, поскольку он обнаруживает движение через пластиковый контейнер и даже стены. более подходящий.)

Когда Q1 включится, он включит Q3 через диод D1. Когда Q3 включается, затвор МОП-транзистора Q2 будет заземлен, включив МОП-транзистор и позволив току течь по цепи к небольшому регулятору 3,3 В (используется для питания ESP-01).

Как только ESP-01 включается, на выводе Rx устанавливается ВЫСОКИЙ уровень, который теперь также подает активный сигнал на Q3 через диод D2. Теперь, если датчик срабатывает на низком уровне, Q3 все еще включен, питание по-прежнему течет через MOSFET, а ESP-01 остается включенным. Этот модуль будет оставаться включенным до тех пор, пока его внутренняя программа не установит НИЗКИЙ уровень на выводе Rx, и если триггер датчика все еще находится в НИЗКОМ состоянии, это отключит питание модуля.

Шаг 2: расходные материалы

1 - IRLML6402 P-Channel Mosfet (я использую версию SOT-23). Эти маленькие парни намного дешевле по сравнению с более крупными мосфетами P-CH типа T0-92.

2 - 1N5817 Диоды

1 - LED ваш выбор!

2 - 2P разъемы для входа солнечной батареи и входа литиевой батареи. Некоторые литиевые батареи поставляются с разъемами JST разных размеров, поэтому вы можете определить, какой разъем использовать. Файлы gerber сконфигурированы для разъемов с шагом 2,54 мм.

1 - конденсатор 1000 мкФ (не обязательно. Вы можете изменить размер. Это для сглаживания мощности ESP-01)

2 - транзисторы 2n3904

1 - резистор 220 Ом

2 - резисторы 1 кОм

2 - резисторы 10 кОм

2 - резисторы 100 кОм

1 - резистор 220 кОм

1 - 3-контактный ползунковый переключатель

1–3-контактный разъем для входа датчика

1 - ESP-01

1 - 2x4 (8-контактный) гнездовой разъем для установки ESP-01

1 - Печатная плата регулятора напряжения 3,3 вольта, как это

1 - СВЧ / радарный датчик RCWL-0516, подобный этому

1 - Плата солнечного зарядного устройства, как это

Шаг 3: Код Arduino для ESP-01

Я предоставил два файла кода, которые вы можете использовать для тестирования схемы.

Файл LatchCircuitTest.ino представляет собой простую тестовую схему, которая будет мигать встроенным светодиодом ESP-01 в течение примерно 10 секунд, прежде чем отпустить защелку. Я использую контакт Rx ESP-01 для цепи защелки. (Вывод 3). Пока этот вывод установлен в ВЫСОКИЙ уровень, цепь будет оставаться под напряжением. Как только этот вывод будет установлен в LOW (и если предположить, что триггерный вывод также LOW), схема выключится, оставив на датчике все еще под напряжением, чтобы он сработал снова.

Второй файл, ESP-01_Email_Solar_Power_Latch_Simple.ino, закодирован для отправки электронной почты через Gmail в любое время при срабатывании цепи.

Этот файл необходимо отредактировать, указав следующую информацию:

• Ваш Wi-Fi SSID
• Ваш пароль Wi-Fi
• Ваш адрес Gmail
• Ваш пароль Gmail
• A для адреса электронной почты
• Адрес отправителя для сообщения электронной почты

Файл также включает код для отправки веб-запроса http на модуль зуммера с питанием от ESP-01, который ответит на запрос. Идеально настроить зуммер так, чтобы ночью, когда вы не отслеживаете электронную почту, зуммер мог звучать при срабатывании цепи датчика.

В моем первом руководстве есть пример простой платы зуммера (ESP-01)!

Шаг 4: Создайте свою собственную печатную плату

Схема для этого проекта была создана с использованием программного обеспечения Kicad. Печатная плата, которую вы видите на видео, также была создана с использованием файлов, сгенерированных Kicad.

Вы можете заказать печатные платы для этого проекта на сайте jclpcb.com или у любого другого поставщика печатных плат.

Вот ссылка на файлы Gerber, созданные для этого проекта.