Освещение умного дома: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Привет, ребята, сегодня мы собираемся создать проект, в котором мы будем управлять лампочкой на основе окружающего освещения. Мы собираемся использовать PICO и светозависимый резистор (LDR) для обнаружения света и включения или выключения лампочки в зависимости от интенсивности освещения вокруг нее.

Шаг 1: Компоненты

• PICO, доступен на mellbell.cc (17 долларов США)
• LDR 12 мм, 30 штук на ebay (0,99 доллара США)
• 2-канальный релейный модуль или 1-канальный релейный модуль, доступен на ebay ($ 0,74)
• Резистор 10 кОм, пачка 100 на ebay (0,99 доллара США)
• Мини-макет, комплект из 5 штук на ebay (2,52 доллара)
• Male - штекер перемычки, пачка 40 на ebay (0,99 $)
• Male - мама jumber wire, пачка 40 на ebay (0,99 $)
• Лампа переменного тока 220В
• Батарея 9 вольт

Шаг 2: Подключение LDR к PICO

Светозависимые резисторы - это переменные резисторы, которые меняют свое сопротивление в зависимости от количества падающего на них света. Их соотношение обратно пропорционально, что означает, что сопротивление увеличивается при уменьшении освещения и уменьшается при увеличении освещения.

Мы будем использовать это свойство, чтобы изменять напряжение, которое считывает наш PICO, и действовать в зависимости от него. Чтобы сделать это, нам нужно создать делитель напряжения, используя наш LDR, и вот как мы его создаем:

• Мы подключаем первую сторону LDR к Vc PICO.
• Подключите другую сторону LDR как к A0, так и к резистору 10 кОм.
• Подключите другую сторону резистора к GND PICO.

Теперь у нас есть делитель напряжения, где сигнал, который достигает A0 нашего PICO, зависит от сопротивления нашего LDR. Сигнал с делителя напряжения представлен следующим образом: Vout = (R2 / (R1 + R2)) * Vin. В нашем случае

• Vin = источник питания (Vc)
• Vout = A0
• R1 = сопротивление LDR
• R2 = 10 кОм (наше фиксированное сопротивление)

Теперь посмотрим, как он действует в разных условиях освещения.

Первый тест: освещенная комната

Сопротивление LDR уменьшается и почти достигает 1 кОм, давайте попробуем это в нашем уравнении:

A0 = (10000 / (1000 + 10000)) * 5 = 4,54 В

АЦП PICO преобразует это напряжение в цифровое значение 928.

Второй тест: темная комната

Сопротивление LDR увеличивается и почти достигает 10 кОм, давайте попробуем это еще раз в нашем уравнении:

A0 = (10000 / (9000 + 10000)) * 5 = 2,63 В

АЦП PICO преобразует это напряжение в цифровое значение 532.

Теперь, когда мы можем получать показания с нашего LDR, давайте подключим светодиод к нашему PICO и используем его для проверки нашей работы.

Шаг 3: Подключение светодиода и проверка нашей работы

Теперь мы хотим, чтобы светодиод выключался и включался в зависимости от показаний нашего LDR. Это означает, что нам нужно получить показания из нашей LDR и запрограммировать точку останова, в которой наш светодиод будет включаться и выключаться.

Ваша программа понадобится вам, чтобы делать следующее:

• Возьмите входной сигнал от LDR на A0.
• Имеем D2 как выход для нашего светодиода
• Определите переменную, которая представляет чтение нашего LDR
• Отображение сигнала LDR на A0 на последовательном мониторе
• Определите точку останова для включения и выключения нашего светодиода.

Но, прежде чем мы запустим нашу программу, давайте подключим светодиод к нашему PICO следующим образом:

• Подключите длинную ногу светодиода (положительный анод) к контакту D2 нашего PICO.
• Подключите короткую ножку светодиода (отрицательный катод) к GND PICO.

Шаг 4: Подключение реле к PICO

Теперь, когда мы знаем, что наш PICO и программа подключены и работают правильно. Мы можем управлять освещением в нашем доме или любым другим домашним оборудованием. Но для этого нам понадобится реле.

Реле состоят из электромагнитов, которые используются в качестве переключателя для размыкания и замыкания цепи. Мы будем использовать PICO для управления переключением реле, чтобы контролировать подачу тока на устройство. А вот выводы реле:

• Vcc (реле) -> подключен к выводу 5 вольт (PICO) для питания катушки внутри реле
• GND (реле) -> подключен к GND PICO для питания катушки внутри реле
• IN1 (реле) -> Подключается к контакту цифрового выхода для отправки сигнала первому реле, чтобы открыть и закрыть цепь, в нашем случае это будет D2 (PICO)
• IN2 (Relay) -> Это то же самое, что IN1, но для второго реле, и мы собираемся оставить его пустым, потому что у нас есть только одна нагрузка.
• Общий «com» (реле) -> Общий подключен к одному концу нагрузки, которой необходимо управлять.
• Нормально замкнутый «NC» (реле) -> Другой конец нагрузки подключен к NC или NO, если он подключен к NC, нагрузка остается подключенной до срабатывания триггера.
• Нормально разомкнутый «NO» (реле) -> Другой конец нагрузки либо подключен к NC, либо к NO, при подключении к NO нагрузка остается отключенной до срабатывания.

Сейчас мы просто заменим светодиод на релейный модуль.

Шаг 5: Подключение нагрузки переменного тока и программирование реле

Теперь вам нужно только подключить нагрузку переменного тока к модулю реле, и вы сделаете это, разрезав один провод от нагрузки пополам, затем подключив один конец к com реле, а другой к NO.

Код останется таким же, как и для светодиода, потому что реле использует цифровой сигнал, как и светодиод. Но измените переменную led на relay, чтобы она оставалась ясной и наглядной.

Шаг 6: Готово

Теперь у вас есть свет переменного тока, который включается и выключается в зависимости от освещения в комнате. Вы можете сделать это с любой домашней электроникой, вам просто нужно быть осторожным с тем, насколько умными вы ее сделаете!

Пожалуйста, не стесняйтесь давать нам любые предложения и задавать любые вопросы, мы будем более чем рады на них ответить. И если вам это нравится, не забудьте поделиться им на Facebook или написать нам привет на mellbell.cc.