Автоматическое освещение комнаты со счетчиком посетителей !: 7 шагов

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

Привет! Если вы хотите избавиться от утомительных выключателей света и задешево сделать автоматическое освещение в комнате, вы попали в нужное место! Этот проект будет очень легко построить. Не думайте, что это простота, это будет действительно круто и на 100% работает. И да, он сделан с использованием Arduino, так что готовьтесь и приступайте к созданию.

Компоненты:

Ардуино Уно / нано

Модуль реле (количество каналов зависит от вас, в зависимости от количества источников света, которые вы хотите автоматизировать)

Провода перемычки

BC547 (или любой другой транзистор общего назначения)

2x ИК-датчика препятствий (НЕ ПИР-ДАТЧИКИ)

Коробка для всей электроники

Инструменты:

Паяльник (по желанию)

Лента и ножницы

Клеевой пистолет (по желанию)

Вам также понадобится ноутбук / настольный компьютер для программирования вашего Arduino.

Шаг 1. Как это работает

Поговорим о логике. Обычно свет в комнате должен включаться, когда кто-то входит, и выключаться, когда он / она выходит. Это не все. В случае, если входит человек 1, а затем входит человек 2. В этом случае свет не должен выключаться при выходе любого из них. Их нужно выключить только тогда, когда они оба выйдут. Таким образом, наше устройство должно уметь подсчитывать количество людей, входящих в комнату, и количество людей, выходящих. Кажется сложным? Да, если вы думаете о создании для этой цели выделенной цепи. Но у нас есть палочка-выручалочка. Барабан, пожалуйста. Представляем ARDUINO! Хорошо, наверное, вы об этом знаете.

Нам просто нужно написать код для этой цели, и наш проект готов на 90%! О коде поговорим позже. Сначала давайте поговорим о том, как мы можем передать информацию о нашем входе или выходе в Arduino. То, что мы собираемся построить, называется двунаправленным счетчиком посетителей. Если поискать в Интернете, можно найти множество таких проектов. Но большинство из них используют микроконтроллер 8051. И нам нужна выделенная схема для его программирования. Зачем так много, если можно купить Arduino nano примерно за 5 долларов и запрограммировать его?

Итак, вот что мы будем делать. У нас будет два датчика препятствий, прикрепленных к боковой стороне нашей двери. Один за пределами комнаты (назовем его sensor1) и один внутри (sensor2). Когда человек входит в комнату, датчик 1 обнаруживает его первым, а когда он выходит, датчик 2 обнаруживает его первым. Мы можем использовать эту логику, чтобы сообщить Arduino, входит ли человек в комнату или выходит из нее. Не беспокойтесь, код несложный.

Шаг 2: Код

Код… Вы можете найти код в конце инструкции. Прежде чем вы прокрутите вниз, чтобы загрузить его, позвольте мне сообщить вам, что мой код предназначен для управления только одним источником света, то есть одним реле. Если вы хотите изменить его, чтобы контролировать больше, вы можете сделать это, если знакомы с Arduino ide.

Как обычно, есть два способа кодирования вашего Arduino. Один (самый простой) - скопировать сюда код, вставить его в Arduino ide и загрузить. Другой - понять работу и код самостоятельно. Я оставляю выбор за вами, но в конце я сделаю пошаговое руководство по коду.

Убедитесь, что ваш Arduino не подключен ни к чему другому, кроме вашего ПК, когда вы загружаете скетч (код). Как только загрузка будет завершена, мы сможем протестировать ее.

Шаг 3: Тест 1

Просто подключите ИК-датчики к соответствующим контактам Arduino (в данном случае датчик, который находится вне помещения, к контакту 14, а датчик внутри - к контакту 15). Опять же, обратитесь к коду, чтобы убедиться, что вы подключили датчики к правильным контактам. Я использовал светодиод для проверки выхода вместо реле. Итак, я подключил положительный вывод светодиода к выводу 2 Arduino (в соответствии с кодом), а отрицательный вывод - к GND. Теперь переместите руку от датчика 1 к датчику 2, чтобы имитировать, как кто-то входит в комнату.

Вы должны увидеть, как загорится светодиод. Переместите руку от датчика 2 к датчику 1, и светодиод должен погаснуть. Отлично, верно. Нет. К сожалению, у меня это не сработало. Опять таки! Моя первая попытка всегда терпит неудачу!

Я дважды проверил свой код и обнаружил небольшую ошибку. Требовалась задержка после того, как рука (человек) проходит через каждый датчик. В противном случае другой датчик вскоре обнаружит человека и выключит светодиод. Поэтому я внес необходимые изменения в код и попробовал снова. Девайс заработал как положено. Не волнуйтесь, код, который я вложил в это руководство, является обновленным. Так что для вас тоже не должно быть ничего плохого. Если в цепи нет проблем с подключением. Круто сделаем релейную схему!

Шаг 4: Кто управляет реле?

Если вы используете модуль реле Arduino, вы можете пропустить этот шаг. Потому что такие модули уже имеют встроенную схему драйвера реле. Прежде всего, вы можете спросить, а зачем отдельная схема для реле? На выходе Arduino не хватает мощности для управления реле. Итак, нам понадобится отдельный блок питания для реле. Мы будем использовать выход 5 В на Arduino. Таким образом, очевидно, что наше реле должно быть рассчитано на 5 В постоянного тока и выходное напряжение 250 В переменного тока 10 А. Просто подключить реле к источнику питания 5 В Arduino не получится. Нам все еще нужно активировать реле с нашего запрограммированного выхода (в данном случае с контакта 2 Arduino).

Поэтому мы будем использовать для этого транзистор общего назначения. Вы можете подключить схему согласно схеме. По сути, база транзистора принимает триггер и замыкает цепь между реле и 5 В, чтобы активировать его и, в свою очередь, активировать подключенную к нему лампочку.

Шаг 5: Подключите устройство

Теперь, когда все готово и работает, нам нужно подключить реле между током и лампочкой бытовой проводки. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Вы собираетесь иметь дело с 220 В переменного тока, и это не мелочь. Пожалуйста, не пытайтесь самостоятельно вносить какие-либо изменения в бытовую электропроводку (если вы не являетесь квалифицированным инженером-электриком). Я не несу ответственности, если с вами что-то случится во время этого (в том числе, если вы получите шок и превратитесь в супергероя, такого как Флэш и т. Д.:-p)

Шучу, не пытайтесь стать супергероем, получив шок от сети переменного тока. Эта логика - чушь собачья.

Я бы посоветовал использовать мощную перезаряжаемую светодиодную лампу вместо того, чтобы возиться с лампочкой переменного тока. Однако я никогда не возился с проводкой переменного тока в моем доме. Я использовал отдельный патрон лампы, подключил пару медных проводов, припаял реле между ними и подключил провода к розетке (убедившись, что реле соединено последовательно с патроном лампы через провод под напряжением, а НЕ НЕЙТРАЛЬНЫЙ). Я сделал небольшую картонную коробку, чтобы вставить реле, затем прикрепил светодиодную лампу мощностью 9 Вт к патрону и включил все. Аппарат работал безотказно! Прохладный!

Шаг 6: Последние штрихи… и готово

Наконец, я установил датчики снаружи и внутри комнаты рядом с дверью и повесил патрон лампы на потолок. Теперь, когда я захожу в комнату, лампочка включается, а когда я выхожу, она гаснет. Я пытался, чтобы в комнату входило много людей, и все работало нормально.

Хотя есть две проблемы, с которыми я столкнулся. Когда два человека входят в комнату одновременно, бок о бок, датчик регистрирует их как один вход. Очевидно, потому что датчик обнаруживает только одно препятствие. Другая проблема в том, что датчик был немного слабоват. Он не мог определить, удаляется ли человек слишком далеко от него. Я могу решить вторую проблему, купив более совершенный модуль ИК-датчика, но для первого потребовалось бы больше датчиков и программирования. Но это очень редко возникающая проблема, и вам не нужно беспокоиться, если у вас маленькая дверь. В целом, за деньги, потраченные на комплектующие, он выглядит отлично.

Мне не удалось получить изображения конечного продукта, потому что я удалил все для другого проекта. Простите за это. Это было круто, но следующий проект меня больше волновал.

Шаг 7. Прохождение кода

Как обычно, прежде чем вы нажмете кнопку "Назад", пожалуйста, проголосуйте за мою инструкцию по участию в конкурсе. Спасибо.

Код начинается с инициализации счетчика переменных для хранения количества людей, входящих / выходящих из комнаты. Мы объявляем 14 и 15 входными контактами, а 2 - выходом реле. В функции цикла лежит суть кода. Каждый раз, когда вывод 14 показывает высокий уровень, счетчик увеличивается на 1, и каждый раз, когда вывод 15 показывает высокий уровень, счет уменьшается на 1. Я обсуждал необходимость задержки на шаге 3. Когда счетчик равен нулю, контакт реле, то есть контакт 2 установлен на низкий уровень (выкл.). Мы добавили дополнительный оператор count = 0, чтобы установить счетчик в ноль на случай, если по какой-то причине он станет отрицательным.

Пока счетчик не равен нулю, реле (контакт 2) находится в высоком состоянии (включено).

Надеюсь, вы понимаете. Спасибо, до встречи в следующем!