Интеллектуальный задний фонарь: 3 ступени

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Некоторое время назад перестал работать задний фонарь моего велосипеда. Когда я его открыл, там была небольшая печатная плата с какой-то электроникой и светодиодом. Проблема заключалась в неработающем кнопочном переключателе. Я мог бы заменить переключатель, но что-то в этой конструкции меня беспокоило. Дело в том, что задний фонарь питается от батареи и после включения остается включенным до тех пор, пока вы его не выключите или когда батареи не разрядятся.

Поскольку я забочусь об окружающей среде, мне нужно было решение, которое не разряжало бы мои батареи, если я забыл выключить задний фонарь. Так родился новый проект.

Этот интеллектуальный задний фонарь выполняет 3 основные функции:

1. Включите или выключите светодиод при нажатии кнопки.
2. Не выключайте светодиод во время движения велосипеда и выключите светодиод через 10 минут, если велосипед больше не движется.
3. Выключите светодиод, когда напряжение аккумулятора упадет ниже 2,1 В.

В этом проекте я повторно использовал переключатель наклона из проекта Tea Light Clone, из которого я также повторно использовал часть программного обеспечения для этого проекта.

Как всегда, я построил этот проект на своем любимом микроконтроллере PIC, используя язык программирования JAL.

Шаг 1. Необходимые компоненты

Для этого проекта вам понадобятся следующие компоненты:

• Кусок макета
• Микроконтроллер PIC 12F615
• 8-контактный разъем IC
• Конденсатор 100 нФ
• Резисторы: 2 * 10к, 1 * 100 Ом
• Желтый или красный светодиод высокой яркости
• Кнопка включения / выключения
• Переключатель наклона

См. Схему подключения компонентов.

Шаг 2: проектирование и сборка электроники

Диапазон рабочего напряжения PIC составляет от 2 до 5,5 вольт, что позволяет использовать 2 батареи AAA в качестве источника питания. Конструкция должна была быть маломощной, чтобы переключатель наклона был активен только при включении устройства, установив низкий уровень на контакте 3 PIC во время работы.

В первоначальной конструкции ток через светодиод составлял 20 мА, что довольно много для светодиода высокой яркости и не требуется. В целях экономии батарей в этой конструкции для светодиода используется ток 10 мА.

Поскольку в неактивном состоянии PIC переводится в спящий режим, кнопочный переключатель соединяется с PIN-кодом прерывания PIC, чтобы вывести его из спящего режима. В спящем режиме PIC почти не потребляет энергии.

Схема была сделана на макете, который хорошо вписался в существующий корпус заднего фонаря. На картинке вы можете увидеть, как устанавливалась плата и как она помещается в корпусе.

Шаг 3: Программное обеспечение

Как уже упоминалось, программное обеспечение написано для PIC12F615 с использованием языка программирования JAL. Программа выполняет несколько задач:

• Инициализируйте PIC и переведите его в спящий режим после включения.
• Пробуждение из спящего режима при нажатии кнопки и включении светодиода. Вернитесь в режим сна, если снова нажмете кнопку. Пробуждение активируется внешним прерыванием PIC, к которому подключена кнопка.
• В состоянии бодрствования включите переключатель наклона и следите за тем, сработал ли переключатель наклона из-за движения. Если в течение 10 минут движения не обнаруживается, светодиод гаснет, переключатель наклона отключается, и PIC возвращается в спящий режим.
• В состоянии бодрствования измерьте напряжение батарей, и если оно упадет ниже 2,1 В, светодиод выключится, переключатель наклона отключается, и PIC возвращается в спящий режим.

Первоначально программное обеспечение для обнаружения движения было разработано с использованием функции прерывания при изменении (IOC) PIC, но это не сработало. Вместо этого переключатель теперь опрашивается каждые 100 мкс, чтобы определить, был ли он активирован или нет. Измерение напряжения питания выполняется с помощью встроенного аналого-цифрового преобразователя, который измеряет напряжение питания каждые 20 мс.

Исходный файл JAL и файл Intel Hex для программирования PIC прилагаются. Если вы заинтересованы в использовании микроконтроллера PIC с JAL - языком программирования, подобным Pascal, - посетите веб-сайт JAL.

Получайте удовольствие, создавая свой собственный проект и ожидая ваших отзывов и альтернативных приложений.