Ronde De Nuit: 7 шагов (с изображениями)

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

Цель этого проекта - использовать цветную светодиодную полосу для включения ночника с помощью датчика движения.

Моя идея заключалась в том, чтобы вокруг моей кровати был рассеянный свет, но ничего не прикручивая, не приклеивая и не вставляя.

Таким образом, он работает от NiMH батареек AA, он сделан с помощью 3D-печати и предназначен для того, чтобы лежать на полу под вашей кроватью.

Предлагаю 2 модели: дизайн полнолуния и полумесяца.

Шаг 1. Спецификации материалов

Электроника:

• Светодиодная лента WS2812 (длина 110 см для полнолуния и 60 см для полумесяца)
• Датчик движения HC SR501 PIR (1 для полумесяца, 3 для полнолуния)

• Разъемы XH (шаг 2,54 мм)

  клещи для опрессовки этих разъемов

• Последовательный USB-адаптер
• Датчик LDR
• один держатель батареи 4 * AA
• 4 никель-металлгидридных аккумулятора AA
• Переключатель ВКЛ / ВЫКЛ
• atmega328p (запрограммирован на Arduino)

Электроника для печатной платы:

Компоненты, перечисленные в файле орла

Механика:

• Болты M3 * 10 мм
• Болты M3 * 5 мм
• M3 кран

Орудие труда:

• Клей-пистолет
• NiMH зарядное устройство

Шаг 2: Навыки

Для изготовления проекта вам понадобятся:

• 3D-принтер с соплом 0,4 мм или меньше

• использовать Eagle для заказа и изготовления печатной платы

  Если всякий раз, когда вы чувствуете, что это не устраивает, свяжитесь со мной, я могу предоставить вам печатную плату со всеми необходимыми компонентами

• Навыки Arduino:

  • установить необходимые библиотеки
  • скомпилировать и загрузить программное обеспечение
  • необязательно запрограммировать atmega328p с загрузчиком arduino (или вы можете взять его с платы arduino, чтобы избежать этого шага)

Шаг 3: 3D-печать

Предлагаю 2 модели: модель полнолуния.

Я даю вам здесь:

• Файлы STL для прямой печати
• Файлы Fusion 360, если вы хотите его настроить

Параметры печати:

• Слои 0,3 мм
• Экструдер 0,4 мм
• PLA

Шаг 4: Контроллер печатной платы

Моя печатная плата сделана на базе atmega328p (с запрограммированным загрузчиком arduino):

• Последовательный порт подключен к 6-контактному разъему для подключения адаптера Serial-USB.

• AQV20 - реле с фотоэлементом МОП. Цель здесь - переключить питание светодиодной ленты.

  • У меня на складе было несколько компонентов AQV20, но я видел, что их нелегко найти. Можно взять аналог типа AQV21.
  • Я предлагаю альтернативную схему платы, в которой вместо этого AQV20 используется полевой МОП-транзистор, но он еще не был протестирован.
• FERRITE используется для фильтрации шума. Во время тестов я заметил, что датчики PIR иногда могут колебаться. Я не выяснил точную причину, но решил добавить FERRITE, так как он работает хорошо;-)

• Плата питается от 4 батареек NiMH AA = 4 * 1,2 В = 4,8 В

  • 4,8 В - это номинальное напряжение, что по сути ничего не значит
  • Когда аккумуляторы полностью заряжены, я измеряю минимум 5,1 В, при разряде напряжение упадет.

• Напряжение регулируется повышающим преобразователем с высоким КПД MT3608.

  • Когда нет заряда, ток меньше 1 мА.
  • T1 отрегулируйте напряжение, не забудьте установить T1 на 15k, чтобы получить 5V на выходе

Как это работает ?

• Датчики PIR подключаются к разъемам PIR1 / 2/3 XH.
• При запуске атмега быстро уходит в спящий режим. Тогда потребляемый ток будет <1 мА.
• Когда датчик обнаруживает движение, он посылает + 5В на соответствующий вывод (4, 11, 13) и пробуждает атмегу.
• Затем atmega включает реле photoMOS, которое включает светодиодную полосу (подключенную к STRIP XH). Данные отправляются по однопроводной шине (вывод 12 атмеги).

1. ronde 1.0 сделан и протестирован, работает хорошо
2. Ronde 1.1 заменил фотоМОП-реле AQV20 на MOSFET-транзистор, он еще не тестировался.

Шаг 5: Сборка LDR

Вначале я не думал использовать датчик освещенности, но на самом деле он более полезен для продления срока службы батареи.

Поэтому я спаял светозависимый резистор последовательно с резистором 10 МОм, надел его на термоусадочную трубку и добавил разъем XH.

VCC ---- | 10 МОм | ------- | LDR | ------- GND

Я использую разъем PIR1 для подключения этой сборки LDR. Для полумесяца это нормально, для полнолуния он заменяет датчик PIR. Так что пришлось сделать выбор.

Я намерен разработать новую плату с дополнительным разъемом для датчика освещенности. Для будущего использования…

Шаг 6: Сборка

1. Нарезать отверстия с помощью M3.
2. Припаяйте LDR в сборе

3. Сделайте разъемы XH для:

   1. Датчики PIR
   2. Держатель батареи
   3. Светодиодная полоса
   4. Переключатель питания ВКЛ. / ВЫКЛ.
4. Припаяйте светодиодную ленту, отрежьте ее и приклейте.
5. Используйте клеевой пистолет, чтобы приклеить датчик (и) PIR.
6. Прикрутите печатную плату с M3 - длиной 5 мм

7. Подключаем все разъемы:

   1. Для полумесяца: LDR на PIR1 и датчик PIR на PIR2
   2. Для полной луны: LDR на PIR1 и датчики PIR на PIR2 и PIR3

Шаг 7: Загрузите программное обеспечение

Подключите USB-последовательный интерфейс, как показано на фото выше. Позаботьтесь об ориентации !! Если каждый раз вставлять его в обратном направлении, это не повредит плату, но лучше избегать этого.

Используйте Arduino IDE для загрузки соответствующего программного обеспечения.

Я использовал внешние библиотеки, которые вам нужно установить в первую очередь:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

У меня очень простое программное обеспечение, и я ожидаю, что вы его настроите:

• При включении индикаторная полоска мигнет 3 раза в качестве приветственного сообщения.
• Затем микроконтроллер переходит в спящий режим.
• При обнаружении движения активируется микроконтроллер и загорается светодиодная лента.

Играя с программой, вы сможете изменять цвета, задержки и т. Д.

Наслаждаться !!

Финалист в конкурсе PCB Design Challenge