Ronde De Nuit: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Účelem tohoto projektu je použít barevný LED pás k vytvoření nočního světla aktivovaného pohybovým senzorem.

Moje myšlenka byla dostat rozptýlené světlo kolem mé postele, ale bez šroubování, lepení nebo připojování čehokoli.

Funguje tedy na baterie NiMH AA, je vyroben z 3D tisku a je navržen tak, aby ležel na podlaze, pod vaší postelí.

Navrhuji 2 modely: úplněk a půlměsíc.

Krok 1: Kusovníky

Elektronika:

• LED pás WS2812 (délka 110 cm pro úplněk a 60 cm pro půlměsíc)
• PIR pohybový senzor HC SR501 (1 pro půlměsíc, 3 pro úplněk)

• Konektory XH (rozteč 2,54 mm)

  krimpovací kleště pro tyto konektory

• Sériový adaptér USB
• LDR senzor
• jeden držák baterie 4*AA
• 4 baterie AA NiMH
• Vypínač ON/OFF
• atmega328p (arduino naprogramováno)

Elektronika pro DPS:

Komponenty uvedené v souboru orla

Mechanika:

• Šrouby M3 * 10 mm
• Šrouby M3 * 5 mm
• Kohoutek M3

Nářadí:

• Tavná pistole
• Nabíječka NiMH

Krok 2: Dovednosti

K vytvoření projektu budete potřebovat:

• 3D tiskárna s tryskou 0,4 mm nebo menší

• použít Eagle k objednání a výrobě DPS

  Pokud se kdykoli necítíte být v souladu s tímto, kontaktujte mě, mohu vám poskytnout desku plošných spojů se všemi potřebnými součástmi

• Schopnosti Arduina:

  • nainstalujte požadované knihovny
  • zkompilovat a stáhnout software
  • volitelně naprogramujte atmega328p pomocí zavaděče arduino (nebo jej můžete vzít z desky arduino, abyste se tomuto kroku vyhnuli)

Krok 3: 3D tisk

Navrhuji 2 modely: úplněk a půlměsíc.

Dávám ti sem:

• Soubory STL pro přímý tisk
• Soubory Fusion 360, pokud je chcete vyladit

Parametry tisku:

• 0,3 mm vrstvy
• 0,4 mm extrudér
• PLA

Krok 4: Řadič DPS

Moje PCB je vytvořeno kolem atmega328p (s naprogramovaným bootloaderem arduino):

• Sériový port je připojen ke konektoru 6 pinheader za účelem připojení adaptéru Serial-USB

• AQV20 je relé PhotoMOS. Účelem je zde přepnout napájení pro Led Strip.

  • Měl jsem v zásobě nějaké komponenty AQV20, ale viděl jsem, že je není snadné najít. Můžete si vzít ekvivalent jako AQV21.
  • Poskytuji alternativní schéma desky, které používá MOSFET k nahrazení tohoto AQV20, ale zatím nebylo testováno.
• FERRITE slouží k filtrování šumu. Během testů jsem si všiml, že senzory PIR mohou někdy oscilovat. Přesný důvod jsem nezjistil, ale rozhodl jsem se přidat FERRITE, protože to funguje dobře;-)

• Deska je napájena 4 NiMH AA bateriemi = 4*1,2V = 4,8 V

  • 4,8 V je jmenovité napětí, což ve skutečnosti nic neznamená
  • Když jsou baterie plně nabité, měřím minimálně 5,1 V, při vybíjení napětí klesne

• Napětí je regulováno vysoce účinným převodníkem MT3608

  • Pokud není k dispozici žádný náboj, je proud menší než 1 mA
  • T1 upravte napětí, nezapomeňte nastavit T1 na 15k, aby na výstupu bylo 5V

Jak to funguje ?

• Senzory PIR jsou připojeny ke konektorům PIR1/2/3 XH.
• Když začneme, atmega rychle přejde do režimu spánku. Odebíraný proud je pak <1 mA.
• Když senzor detekuje pohyb, odešle +5 V na odpovídající kolík (4, 11, 13) a probudí atmega.
• Poté atmega sepne relé photoMOS, které zapne Led Strip (připojeno k STRIP XH). Data jsou odesílána na jednořádkové sběrnici (pin 12 atmega).

1. ronde 1.0 byl vyroben a testován, funguje dobře
2. ronde 1.1 nahradil relé photoMOS AQV20 tranzistorem MOSFET, zatím nebyl testován

Krok 5: LDR Assy

Na začátku mě nenapadlo používat světelný senzor, ale ve skutečnosti je to mnohem užitečnější pro zachování životnosti baterie.

Takže jsem připájel odpor závislý na světle v sérii s odporem 10 Mohms, nasadil jsem ho na smršťovací trubici a přidal konektor XH.

VCC ---- | 10Mohmů | ------- | LDR | ------- GND

Používám konektor PIR1 a zapojte tuto sestavu LDR. Pro půlměsíc je to v pořádku, pro úplněk místo PIR senzoru. Musel jsem si tedy vybrat.

Naším cílem je navrhnout novou desku s extra konektorem pro světelný senzor. Pro budoucí použití…

Krok 6: Sestavení

1. Klepněte na otvory pomocí M3
2. Pájejte LDR Assy

3. Vyrobte konektory XH pro:

   1. PIR senzory
   2. Držák baterie
   3. Led Strip
   4. Vypínač ON/OFF
4. Pájecí pásek Led rozřízněte a vložte
5. Pomocí lepicí pistole přilepte senzory PIR
6. Přišroubujte desku plošných spojů s M3 - 5 mm dlouhou

7. Připojte všechny konektory:

   1. Pro půlměsíc: LDR na PIR1 a PIR senzor na PIR2
   2. Pro úplněk: LDR na senzorech PIR1 a PIR na PIR2 a PIR3

Krok 7: Načtěte software

Připojte sériové rozhraní USB, jak je znázorněno na fotografii výše. Dbejte na orientaci !! Pokud jej kdykoli připojíte opačným způsobem, nepoškodí desku, ale je lepší se tomu vyhnout.

Ke stažení odpovídajícího softwaru použijte Arduino IDE.

Použil jsem externí knihovny, které musíte nejprve nainstalovat:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangePřerušit

Můj software je velmi základní a očekávám, že jej upravíte:

• Při zapnutí LED pás 3krát zabliká jako uvítací zpráva.
• Poté se mikrořadič přepne do režimu spánku.
• Když je detekován pohyb, probudí mikrořadič a rozsvítí LED pásek.

Při hraní se softwarem budete moci měnit barvy, zpoždění atd …

Užívat si !!

Runner Up in the PCB Design Challenge