Ronde De Nuit: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Mục đích của dự án này là sử dụng dải đèn led màu để làm đèn ngủ được kích hoạt bằng cảm biến chuyển động.

Ý tưởng của tôi là có được một ánh sáng khuếch tán xung quanh giường của tôi nhưng không cần vặn, dán hay cắm bất cứ thứ gì.

Vì vậy, nó hoạt động trên pin NiMH AA, được làm bằng in 3D và được thiết kế để đặt trên sàn nhà, dưới giường của bạn.

Tôi đề xuất 2 mô hình: thiết kế trăng tròn và bán nguyệt.

Bước 1: Hóa đơn vật liệu

Thiết bị điện tử:

• Dải đèn LED WS2812 (chiều dài 110cm cho trăng tròn và 60 cm cho trăng bán nguyệt)
• Cảm biến chuyển động HC SR501 PIR (1 cho nửa trăng, 3 cho trăng tròn)

• Đầu nối XH (bước 2,54 mm)

  kìm uốn cho các đầu nối này

• Bộ chuyển đổi nối tiếp USB
• Cảm biến LDR
• một ngăn chứa pin 4 * AA
• 4 pin AA NiMH
• BẬT / TẮT chuyển đổi
• atmega328p (lập trình arduino)

Điện tử cho PCB:

Các thành phần được liệt kê trong tệp Eagle

Cơ học:

• Bu lông M3 * 10mm
• Bu lông M3 * 5mm
• Vòi M3

Dụng cụ:

• Súng bắn keo
• Bộ sạc NiMH

Bước 2: Kỹ năng

Để thực hiện dự án, bạn sẽ cần:

• máy in 3D có đầu phun 0,4mm trở xuống

• sử dụng Eagle để đặt hàng và sản xuất PCB

  Nếu bất cứ khi nào bạn cảm thấy không phù hợp với điều này, hãy liên hệ với tôi, tôi có thể cung cấp cho bạn PCB với tất cả các thành phần cần thiết

• Kỹ năng Arduino:

  • cài đặt các thư viện cần thiết
  • biên dịch và tải xuống phần mềm
  • tùy chọn lập trình một atmega328p với bộ nạp khởi động arduino (hoặc bạn có thể lấy nó từ bảng arduino để tránh bước này)

Bước 3: In 3D

Tôi đề xuất 2 mô hình: mô hình trăng tròn và bán nguyệt.

Tôi đưa cho bạn đây:

• Tệp STL để in trực tiếp
• Các tệp Fusion 360 nếu bạn muốn tinh chỉnh nó

Các thông số in ấn:

• Lớp 0,3 mm
• Máy đùn 0,4 mm
• PLA

Bước 4: Bộ điều khiển PCB

PCB của tôi được tạo xung quanh một atmega328p (với bộ nạp khởi động arduino được lập trình):

• Cổng nối tiếp được kết nối với đầu nối 6 pinheader, với mục đích để cắm bộ chuyển đổi Nối tiếp-USB

• AQV20 là một chuyển tiếp photoMOS. Mục đích ở đây là chuyển nguồn cho Led Strip.

  • Tôi đã có một số thành phần AQV20 trong kho của mình, nhưng tôi thấy không dễ tìm. Bạn có thể lấy một loại tương đương như AQV21.
  • Tôi cung cấp một sơ đồ bảng thay thế sử dụng MOSFET để thay thế AQV20 này nhưng nó vẫn chưa được thử nghiệm.
• FERRITE được sử dụng để lọc nhiễu. Tôi đã nhận thấy trong các bài kiểm tra của mình rằng các cảm biến PIR đôi khi có thể dao động. Tôi không tìm ra lý do chính xác, nhưng tôi quyết định thêm FERRITE, vì nó hoạt động tốt;-)

• Bảng được cung cấp bởi 4 pin NiMH AA = 4 * 1.2V = 4.8 V

  • 4,8 V là điện áp danh định, thực tế không có ý nghĩa gì
  • Khi pin được sạc đầy, tôi đo tối thiểu 5,1 V, khi xả điện áp sẽ giảm

• Điện áp được điều chỉnh bởi bộ chuyển đổi tăng hiệu suất cao MT3608

  • Khi không có phí, dòng điện nhỏ hơn 1mA
  • T1 điều chỉnh điện áp, đảm bảo đặt T1 thành 15k để có 5V ở đầu ra

Làm thế nào nó hoạt động ?

• Các cảm biến PIR được kết nối với các đầu nối PIR1 / 2/3 XH.
• Khi chúng tôi khởi động, atmega sẽ nhanh chóng chuyển sang chế độ ngủ. Dòng tiêu thụ khi đó là <1 mA.
• Khi một cảm biến phát hiện một chuyển động, nó sẽ gửi + 5V trên chân tương ứng (4, 11, 13) và đánh thức atmega.
• Sau đó, atmega kích hoạt chuyển tiếp photoMOS, cấp nguồn cho dải Led (được kết nối với STRIP XH). Dữ liệu được gửi trên BUS đường đơn (chân 12 của atmega).

1. ronde 1.0 đã được thực hiện và thử nghiệm, nó hoạt động tốt
2. ronde 1.1 đã thay thế rơ le photoMOS AQV20 bằng bóng bán dẫn MOSFET, nó vẫn chưa được kiểm tra

Bước 5: LDR Assy

Lúc đầu, tôi không nghĩ sẽ sử dụng cảm biến ánh sáng, nhưng thực sự thì nó hữu ích hơn trong việc duy trì tuổi thọ pin.

Vì vậy, tôi đã hàn một Điện trở Phụ thuộc Ánh sáng nối tiếp với một điện trở 10 Mohms, đặt nó trên một ống co lại và thêm một đầu nối XH.

VCC ---- | 10Mohms | ------- | LDR | ------- GND

Tôi sử dụng đầu nối PIR1 để cắm cụm LDR này. Đối với trăng tròn thì không sao, đối với trăng tròn thì nó thế chỗ cho cảm biến PIR. Vì vậy, tôi đã phải làm một sự lựa chọn.

Tôi muốn thiết kế một bo mạch mới có thêm đầu nối cho cảm biến ánh sáng. Để sử dụng trong tương lai…

Bước 6: Lắp ráp

1. Chạm vào các lỗ bằng M3
2. Hàn LDR Assy

3. Tạo kết nối XH cho:

   1. Cảm biến PIR
   2. Giá đỡ pin
   3. Dải đèn Led
   4. Công tắc BẬT / TẮT nguồn
4. Hàn dải đèn Led, cắt nó và dán nó
5. Sử dụng súng bắn keo để dán (các) Cảm biến PIR
6. Vặn PCB dài M3 - 5mm

7. Kết nối tất cả các đầu nối:

   1. Đối với nửa mặt trăng: LDR trên PIR1 & Cảm biến PIR trên PIR2
   2. Đối với trăng tròn: Cảm biến LDR trên PIR1 & PIR trên PIR2 và PIR3

Bước 7: Tải phần mềm

Cắm giao diện USB-Serial như trong hình trên. Chăm sóc định hướng !! Nếu bất cứ khi nào bạn cắm ngược lại, nó sẽ không làm hỏng bo mạch, nhưng tốt hơn là bạn nên tránh nó.

Sử dụng Arduino IDE để tải xuống phần mềm tương ứng.

Tôi đã sử dụng các thư viện bên ngoài mà bạn cần cài đặt trước:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

Phần mềm của tôi rất cơ bản và tôi mong bạn chỉnh sửa nó:

• Khi bật nguồn, bảng điều khiển sẽ nhấp nháy 3 lần như một thông báo chào mừng.
• Sau đó, bộ điều khiển vi mô chuyển sang chế độ ngủ.
• Khi một chuyển động được phát hiện, nó sẽ đánh thức bộ điều khiển vi mô và làm sáng dải đèn led.

Chơi với phần mềm, bạn sẽ có thể thay đổi màu sắc, độ trễ, v.v.

Thưởng thức !!

Về nhì trong Thử thách thiết kế PCB