E-Switch: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Tento instruktážní dokument byl vytvořen v rámci splnění projektového požadavku Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

E-Switch je zařízení, které používá Arduino Uno, IR přijímač a senzor přiblížení HCSR04 k ovládání servomotoru, který je připojen ke spínači světel. Tento produkt byl vytvořen za účelem úspory energie a snadného přístupu pomocí funkcí dálkového ovládání. Výrobek se liší od stávajících v tom, že je připraven k instalaci, stačí jej přišroubovat na stávající světelný spínač, bez nutnosti další montáže nebo zapojení. Požadované materiály jsou uvedeny níže:

• Arduino Uno
• Senzor přiblížení HCSR04
• IR přijímač + dálkové ovládání
• Servomotor SG90
• 3D tiskárna + PLA filament
• Dráty
• Malé prkénko
• Suchý zip
• Elektrická páska

Krok 1: Zapojení

Pro tento obvod existují 3 externí komponenty, servo, senzor přiblížení a IR přijímač. Všechny součásti musí být zapojeny paralelně pomocí stejného uzemnění a napájení VCC.

IR přijímač: IR přijímač má 3 piny, vlevo je signální pin, který je připojen k digitálnímu pinu 2. Prostřední pin je zemnící pin a poslední pin je napěťový pin, který vyžaduje +5V

Senzor přiblížení HCSR04: Senzor přiblížení má 4 piny, zleva doprava jsou to VCC (+5V), Trig (pin 4), Echo (pin 3) a uzemnění

Servomotor SG90: Servo má 3 připojení, červené je VCC (+5 V), hnědé je uzemnění a žluté je signál (kolík 5)

Krok 2: Kód

*Kód byl nahrán jako soubor.rar, musí být rozbalen*

Kód Arduino používá jako vstupy HCSR04 a IR přijímač, zatímco servomotor je jediným výstupem. Proměnná nazvaná "stav" se používá k záznamu aktuální polohy servomotorů. 0 odpovídá tomu, že je servo v poloze vypnuto, 1 označuje polohu zapnuto.

Ve smyčce je prvním krokem aktualizace poslední zaznamenané vzdálenosti senzoru přiblížení (lastValue), dalším je zaznamenání aktuální vzdálenosti (vzdálenosti), poté se tyto hodnoty porovnají. Pokud je hodnota lastValue větší než aktuální vzdálenost, pak se blíží ručička a servo se otočí o 90 stupňů dolů a vypne světla, protože aktuální stav je 1. Jinak, pokud je hodnota lastValue menší než vzdálenost, je ruka zatáhne a servo se otočí o 90 stupňů nahoru a rozsvítí světla za předpokladu, že aktuální stav je 0. Pokud není splněna ani jedna z těchto podmínek, infračervený přijímač kontroluje signály a dekóduje je a vytváří „výsledky“. V závislosti na výsledku se IR přijímač otočí nahoru nebo dolů. Kód 0xFFE01F odpovídá tlačítku IR dálkového ovladače plus, a pokud je přijato, otočí servo směrem nahoru, aby se rozsvítilo světlo, vzhledem k tomu, že aktuální stav je 0. Kód 0xFFA857 odpovídá tlačítku IR dálkových ovladačů minus a pokud je přijato, otočí se servo směrem dolů pro zhasnutí světla, vzhledem k tomu, že aktuální stav je 1. Není -li přijat ani jeden signál, kód se zacyklí a pokračuje v hledání (ircv.resume).

Krok 3: 3D tištěné komponenty

Pro tento projekt musely být navrženy a vytištěny dvě součásti, konzola světelného spínače pro servo a kryt pro všechny komponenty, které se snadno vejdou na stávající spínače.

• Držák spínače světla: Tento kus byl navržen tak, aby držel spínač světel mezi jeho hroty, byl také navržen pro připojení k servomotoru a má pro něj otvor.
• Pouzdro má 4 oddíly: jeden pro snímač přiblížení, který je v přední části základny s obdélníkovým otvorem. Přímo nad tím je přihrádka pro přijímač Arduino a IR, má vestavěné otvory, které vedou do ostatních přihrádek (pro zapojení), a také otvory pro šrouby. Zadní část pouzdra je vyhloubená. Velká plocha obsahující dva hroty je servomotor a přihrádka na prkénko, hroty jsou rozmístěny a dimenzovány pro montáž servomotoru. Menší přihrádka je poslední a je vybavena 9V baterií.

Krok 4: Sestavení

1. Připojte vodiče k pinům na HCSR04 a poté umístěte snímač do jeho přihrádky, jak je znázorněno na obrázku. Protáhněte vodiče otvory a do prostoru servomotoru.
2. Připojte vodiče ke kolíkům infračerveného přijímače a poté zajistěte přijímač k vnitřnímu přednímu panelu přihrádky Arduino pomocí elektrické pásky, přičemž zajistěte, aby hlava přijímače vyčnívala ze strany, aby se předešlo problémům s komunikací. Umístěte co nejblíže k horní části pouzdra. Veďte vodiče dolů do prostoru servomotoru.
3. Protáhněte kabel konektoru baterie nejdelším otvorem v krytu poblíž hlavního otvoru. Zajistěte, aby obě části konektoru byly na příslušné straně (konektor Arduino do prostoru Arduino, konektor baterie do prostoru pro baterie).
4. Pomocí servo šroubu připojte držák spínače 3D světla k servomotoru podle obrázku. Poté namontujte servomotor pomocí hrotů tak, aby dráty směřovaly nahoru.
5. K instalaci prkénka použijte suchý zip.
6. Před umístěním Arduina do jeho pouzdra připojte všechny komponenty na prkénko a poté na příslušné kolíky Arduino. Všechny součásti by měly mít napájení paralelně. Až budete hotovi, umístěte Arduino do jeho přihrádky tak, aby port 9V baterie směřoval ven.
7. Umístěte 9V baterii do jejího krytu a připojte k Arduinu.

Krok 5: Použití

Chcete -li zařízení používat, můžete k zařízení vypnout světla vypnutím světla nebo zapnutím světel směrem od zařízení. Stisknutím tlačítka plus dálkového ovladače IR zapnete světla a stisknutím tlačítka mínus světla zhasnete.