Detektor úrovně světla LDR: otevírání a zavírání očí: 6 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57

Ahoj všichni, doufám, že se vám tento návod líbí. Jakékoli pochybnosti, komentáře nebo opravy budou dobře přijaty.

Tento obvod byl realizován jako řídicí modul, který měl poskytovat informace o tom, kolik světla je v okolí, aby bylo možné ovládat otevírání očí pomocí servomotoru.

Tento obvod má 4 výstupy, které dávají 5V nebo 0V každý, v závislosti na intenzitě dopadajícího světla. Za předpokladu, že máme intenzitu měřenou v procentech, budeme mít následující případy:

• Když je světlo mezi 0% a 20%, 4 výstupy budou dávat 0V
• Když je světlo mezi 20% a 40%, první výstup poskytne 5V a ostatní 0V
• Když je světlo mezi 40% a 60%, první dva výstupy budou dávat 5V a ostatní budou dávat 0V
• Když je světlo mezi 60% a 80%, první tři výstupy budou dávat 5V a poslední budou dávat 0V
• Když je světlo mezi 80% a 100%, budou 4 výstupy dávat 5V

Poznámka: uvedená procenta jsou pouze příkladem pro uložení vysvětlení. V dalších krocích je vysvětleno, jak to kalibrovat

S vědomím podmínek je v Arduinu vytvořen program s těmito 4 vstupy a jako výstup budeme mít signál PWM odeslaný na servo, které bude ovládat mechanismus otevírání očí.

Zásoby

Co budete potřebovat?

(obvodové věci)

• 1 LM324
• 1 Protoboard
• 6 trimrových rezistorů (každý 10 kOhmů) 1 LDR (rezistor závislý na světle)
• Nějaké propojovací vodiče na prkénko nebo jen drát a řezací kleště
• 1 servomotor
• Voltmetr

(věci na hlavě a mechanismu)

• Kreativita (nejdůležitější)
• Pěna na hlavu
• Lepenka
• Lepidlo
• Dřevěné tyčinky
• Další věci, které vám pomohou udělat to estetičtější

(volitelný)

• Svařovací stanice nebo páječka
• Pájka na cín
• Deska plošných spojů 5x5 bodů

Krok 1: Plánování našeho obvodu

Před vytvořením mechanismu musíme nejprve mít všechny součásti.

Je důležité vědět, že pokud nedostanete přesné součásti, můžete použít alternativy, možná nedostanete trimry s přesnou hodnotou, ale to nevadí: budete používat trimry jako dělič napětí, takže pokud máte hodnotu mezi 10 kΩ a 100 kΩ, můžete ji použít. Nebo pokud nedostanete LM324, můžete použít MC34074 (příkladů je mnoho), jediným požadavkem je mít 4 operační zesilovače, které mohou využívat nesimetrický 5V výkon (arduino 5V napájecí zdroj).

Takže vzhledem k tomu začněme.

Krok 2: Sestavení obvodu

K vytvoření modulu máme následující schematický diagram a diagram LM324

Každé číslo mezi operačními zesilovači představuje číslo pinu LM324, takže piny se stejným číslem V OPAMPECH jsou společné uzly.

POZNÁMKA: nahoře je záhlaví představující externí připojení, tj. Spojení s Arduino UNO. Nezaměňujte kolíky záhlaví s názvem J1 s piny LM324.

Tady máte dvě možnosti:

1. Udělejte to v protoboardu. Je to nejjednodušší způsob montáže a testování, ale design není vůbec nejlepší.
2. Použijte perfboard (také nazývaný DOT PCB). Tato možnost vám dá možnost zmenšit obvod na čtverec 5x5 cm (jen modul), ale musíte svařit. Pokud jste nezletilí, požádejte o pomoc dospělou osobu.

Na třetím obrázku je to obvod sestavený v protoboardu.

Na obrázku 4 a 5 stop se sestavuje stejný obvod, ale v perfboardu.

Šestý obrázek má obvod kompletní.

Stručně řečeno, obvod bude mít 4 výstupy. Tyto výstupy budou použity pro připojení k Arduino UNO.

Krok 3: Kalibrujte obvod

Po sestavení musíme připojit náš obvod a zkontrolovat napětí dané každým odporem trimru: musíme nastavit 0,5 V, 1 V, 1,5 V a 2 V na RV1, RV2, RV3 a RV4.

Chcete -li to provést, musíte obvod napájet 5V a GND arduina a změřit každé napětí v trimru. Voltmetr připojíte mezi středový kolík trimru (jeden po druhém) a na GND. Potom otáčejte trimrem, dokud nedosáhnete požadovaného napětí.

Váš voltmetr má 2 kabely, jeden červený a jeden černý.

1. Vložte černý kabel do uzlu GND.
2. Vložte červený kabel do 3. kolíku LM324. Otáčejte trimrem, dokud nedosáhne 0,5 V.
3. Změňte červený kabel na 5. kolík LM324. Otáčejte trimrem, dokud nebude mít 1V.
4. Změňte červený kabel na 10. kolík LM324. Otáčejte trimrem, dokud nebude mít napětí 1,5 V.
5. Změňte červený kabel na 12. kolík LM324. Otáčejte trimrem, dokud nebude mít 2V.

Všechny tyto kroky musí být provedeny se všemi připojenými (Arduino a námi vyrobený obvod).

Možná budete potřebovat více než 2 ruce, v případě potřeby požádejte o pomoc někoho jiného.

Pátý trimr slouží jako kalibrátor citlivosti (ten, který je mezi LDR, tj. Ten s názvem RV5)

Jak vidíte, ve videu je test s výstupy, použil jsem zelené diody, abych to udělal více didakticky a snadno to ocenil (položil jsem ruku blíže k blokovému světlu a obvod způsobil, že se diody vypnou nebo otočí podle dopadajícího světla).

Krok 4: Sestavení servomotoru

Zde je třeba vyfouknout mysl: musíte vložit oči do mechanismu, který může otevřít a zavřít oko a simulovat víčko.

Na 1. obrázku vidíte skutečný mnou implementovaný model.

na 2. obrázku je kresba, která představuje základní mechanismus.

Mechanismus vyrobíte pomocí pěnové hlavy, dřevěných tyčinek a lepidla.

Jak vidíte na třetím obrázku, LDR je v nose

Krok 5: Kódování

Nakonec musíte obvod připojit k pinům 3, 4, 5 a 6 Arduina a servo bude připojeno k 9. kolíku.

Kód je níže. Má komentáře k vysvětlení každé důležité části.

Krok 6: Užijte si to

Přiblížením a oddálením světla na LDR oceníte změny v očích.

Díky za sledování. Doufám, že se ti to líbí.