Dải đèn LED kích hoạt cảm biến chuyển động với bộ hẹn giờ: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Chào mọi người! Tôi thực sự rất vui khi được viết một bài hướng dẫn khác ngay bây giờ. Dự án này được thực hiện khi tôi được một người bạn có thể hướng dẫn (?!) (David @dducic) liên hệ vài tháng trước để yêu cầu một số trợ giúp về thiết kế.

Vì vậy, đây là thông số ban đầu: "Tôi thực sự có thể sử dụng một số trợ giúp với ánh sáng gầm giường mà tôi đang làm cho cha mẹ già của mình. Tóm lại, tôi muốn sử dụng hai cảm biến PIR và hai dải đèn LED - một bộ dành cho mỗi bên giường - bật khi cảm biến PIR tương ứng bị vấp. Tôi muốn có một nguồn điện cung cấp năng lượng cho cả hai. " Và từ các cuộc trò chuyện tiếp theo của chúng tôi: "Nhu cầu của tôi khá đơn giản với dự án - nói tóm lại: - Khi bố hoặc mẹ đặt chân xuống đất từ giường, nó sẽ kích hoạt một cảm biến chuyển động từ phía tương ứng của giường, đang bật đèn. Tôi hình dung một hệ thống sẽ có một cảm biến ở mỗi bên giường và một dải đèn LED bên dưới mỗi bên giường được kết nối với cảm biến tương ứng của nó. - Tôi muốn đèn luôn bật cho ít nhất 5 phút để họ có thời gian thức dậy, làm việc của mình và quay lại giường với đèn vẫn sáng. - Về đèn LED, tôi đã mua một số đèn màu trắng ấm đơn giản (3000K) và không lường trước được sự cần thiết phải có đèn LED thay đổi màu sắc. " Từ điều này, tôi đã thiết kế và tạo mẫu một mạch có thể đạt được các thông số kỹ thuật trên và David đã làm việc để nhân rộng mạch ở bên cạnh thế giới và thực hiện cài đặt cuối cùng tại nhà của cha mẹ anh ấy! Hy vọng tất cả các bạn thích điều này! Xem video đính kèm để biết mạch thử nghiệm cuối cùng của tôi với bộ đếm thời gian 12 giây và cài đặt cuối cùng của David được kích hoạt tại nhà của cha mẹ anh ấy.

Bước 1: Thu thập tài liệu của bạn

Công cụ bắt buộc:

Sắt hàn

Dụng cụ tuốt dây

Máy cắt bên

Thước kim loại

Sở thích dao

Đồng hồ vạn năng

Các bộ phận bắt buộc:

Bộ hẹn giờ 1 * 555

1 * TIP 102 bóng bán dẫn

1 * Tụ điện 5600 uF

1 * Tụ điện 10 nF

1 * Điện trở 10 kohm

1 * Điện trở 5.1 kohm

1 * Điện trở 47 kohm

1 * Cảm biến PIR

Đầu nối JST 1 * 3 chân cho cảm biến với bo mạch

Đầu nối JST 2 * 2 chân để cấp nguồn cho bo mạch và dải LED trên bo mạch

Đầu nối JST 2 * 2 pin để đi dây dải LED và dây nguồn

7 * dây JST uốn sẵn (chọn độ dài - hai dây cho nguồn, hai dây cho dải LED, 3 dây cho cảm biến PIR) https://www.digikey.com/products/en/cable-assembli… - hoặc nếu bạn ' tiện dụng với việc tự tạo cáp và có các đầu nối và đầu nối có sẵn, hãy tự làm!

1 * Veroboard

Dải đèn LED màu đơn 1 * 12V do bạn lựa chọn (ví dụ:

Nguồn điện 1 * 12V với đầu nối giắc cắm thùng NAM, định mức công suất sẽ khác nhau tùy thuộc vào dải LED và độ dài bạn đang sử dụng (ví dụ: https://www.ebay.com.au/itm/5M-3528-SMD-Cool-Warm …

Dây hàn

Hàn

Co nhiệt

Thiết bị đầu cuối vít 1 * giắc cắm thùng MALE

Thiết bị đầu cuối vít 2 * giắc cắm thùng NỮ https://www.digikey.com/product-detail/en/sparkfun… (chỉ cần một cái nếu dải LED hoặc bộ nguồn cũng đi kèm)

Bước 2: Kiểm tra dải LED

Bạn nên kiểm tra xem tất cả các thiết bị điện tử của bạn có hoạt động không trước khi kết hợp mọi thứ lại với nhau. Vì vậy, hãy lấy dải đèn LED và kết nối nó với bộ chuyển đổi nguồn của bạn bằng cách sử dụng đầu nối thùng được cung cấp (nếu bạn có một đầu nối với dải LED) và hy vọng đèn LED sẽ sáng. Không cần phải nói, nhưng hãy đảm bảo rằng bạn kết nối tích cực với tích cực và tiêu cực với tiêu cực…

Bước 3: Kiểm tra cảm biến PIR

Một lần nữa, kiểm tra các thành phần của bạn trước khi bạn sử dụng chúng trong ứng dụng cuối cùng của chúng là một ý tưởng hay. Trong bước này, bạn cần chuẩn bị cảm biến để có thể dễ dàng kết nối với nó bằng các bộ phận mà tôi đã liệt kê ở bước trước. Đầu nối 3 chân mà cảm biến PIR đi kèm khác với những gì tôi thường sử dụng, vì vậy tôi khuyên bạn nên thay thế này bằng cách khử các dây được cung cấp và xử lý trên 3 dây JST đã được uốn sẵn. Sau đó, sử dụng tiêu đề JST 3 chân để xác định vị trí bên uốn JST của dây. Tổng thể lắp ráp sẽ giống như các hình ảnh đính kèm. Lưu ý rằng ở đây, MÀU ĐEN là TÍN HIỆU, NÂU là TRỒNG, ĐỎ là + 12V.

Để kiểm tra cảm biến, bạn chỉ cần nối nguồn và nối đất và sử dụng đồng hồ vạn năng để thăm dò chân tín hiệu. Khi được kích hoạt, nó phải được kéo xuống đất. Khi không được kích hoạt, bạn sẽ thấy điện áp tức là không nối đất. Khi bạn bật nguồn cho các loại cảm biến này, bạn sẽ cần đợi vài giây để cho phép cảm biến nhận được số đọc cơ bản của phòng tĩnh. Nếu bất cứ điều gì di chuyển sau khoảng thời gian "hiệu chuẩn", thì cảm biến sẽ được kích hoạt và chân tín hiệu đầu ra sẽ ở mức logic thấp (nối đất).

Bước 4: Thiết lập mạch trên Breadboard trước tiên

Trước khi tiếp tục và hàn bảng nguyên mẫu của mình, bạn nên kiểm tra mọi thứ trên bảng mạch. Điều này đặc biệt hữu ích để bạn có thể chọn các giá trị R3 và C2 của mình để xác định "thời gian chờ" của bộ hẹn giờ và do đó dải đèn LED sẽ duy trì trong bao lâu.

Một số thông tin cơ bản về cách thức hoạt động của mạch hoàn chỉnh chủ yếu liên quan đến bộ đếm thời gian 555 hoạt động như một bộ rung đơn ổn. Nếu bạn không quen với bộ đếm thời gian 555 và muốn tìm hiểu thêm, bạn có thể tìm thấy một trang hữu ích tại đây: https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555… giải thích các chế độ khác nhau mà 555 có thể hoạt động. Như tôi đã đề cập, đối với mạch này, tôi đã định cấu hình nó ở chế độ Monostable, có nghĩa là khi một xung thấp (tức là GND) được áp dụng cho đầu vào kích hoạt, đầu ra sẽ được đặt thành cao (tức là 12V) trong khoảng thời gian được chỉ định bởi R3 và C2 bằng cách sử dụng phương trình:

thời gian (giây) = 1,1 * R3 * C2

Đối với mục đích thử nghiệm, bạn nên chọn các giá trị của R3 và C2 cho phép dải LED bật trong một khoảng thời gian ngắn để bạn không phải chờ đợi mãi để tìm hiểu xem mạch của bạn có hoạt động chính xác hay không. Trong video đính kèm, tôi đã định cấu hình bộ hẹn giờ trong khoảng 12 giây. Trong sơ đồ mạch đính kèm, bộ đếm thời gian được định cấu hình trong khoảng 5 phút (thời gian = 1,1 * 47 000 * 0,0056 = 289 giây).

May mắn thay, cảm biến PIR mà tôi đã chọn xuất ra tín hiệu thấp (tức là GND) khi cảm biến đã được kích hoạt. Do đó, đầu vào kích hoạt của bộ hẹn giờ 555 được kết nối trực tiếp với cảm biến PIR. Tuy nhiên, ở đầu ra, cần phải có bóng bán dẫn để chuyển nguồn sang dải LED, vì bộ đếm thời gian 555 chỉ có thể cung cấp một lượng dòng điện hạn chế, sẽ không đủ để điều khiển một dải LED dài.

Bước 5: Hàn lên mạch trên Veroboard

Thực hiện thiết kế mạch cuối cùng của bạn từ bước trước và hàn bảng. Điều duy nhất bạn thực sự cần nhớ ở đây là cắt các rãnh ở mặt sau của bo mạch nơi đặt bộ đếm thời gian 555, nếu không các chân đối diện sẽ bị chập, điều này chắc chắn không phải là điều bạn muốn!

Cắm tất cả mọi thứ vào và kiểm tra mạch! Nếu mọi việc suôn sẻ, mạch của bạn sẽ hoạt động giống hệt như trong cấu hình breadboard. Kiểm tra video đính kèm về mạch thử nghiệm cuối cùng của tôi. Bộ hẹn giờ chỉ bật trong 12 giây, rất tiện lợi để thể hiện chức năng của mạch.

Bước 6: Gắn dải LED và cảm biến

Thông số ban đầu cho dự án này là có dải đèn LED và cảm biến được gắn để chiếu sáng gầm giường, nhưng rõ ràng, điều này có thể được đặt ở bất cứ nơi nào bạn nghĩ có thể tiện dụng nếu có đèn LED định giờ!