E-jungiklis: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Šis nurodymas buvo sukurtas vykdant Pietų Floridos universiteto „Makecourse“projekto reikalavimą (www.makecourse.com).

„E-Switch“yra įrenginys, kuris naudoja „Arduino Uno“, IR imtuvą ir HCSR04 artumo jutiklį, kad valdytų servo variklį, pritvirtintą prie šviesos jungiklio. Šis produktas buvo sukurtas siekiant sutaupyti energijos ir palengvinti prieigą per nuotolinio valdymo galimybes. Gaminys skiriasi nuo esamų tuo, kad yra paruoštas montuoti, jį reikia tik įsukti virš esamo šviesos jungiklio, nereikalaujant tolesnio surinkimo ar laidų. Reikalingos medžiagos yra išvardytos žemiau:

• Arduino Uno
• HCSR04 artumo jutiklis
• IR imtuvas + nuotolinis
• Servo variklis SG90
• 3D spausdintuvas + PLA gija
• Laidai
• Maža duonos lenta
• Velcro
• Izoliacinė juosta

1 žingsnis: laidų prijungimas

Šiai grandinei yra 3 išoriniai komponentai, servo, artumo jutiklis ir IR imtuvas. Visi komponentai turi būti prijungti lygiagrečiai, naudojant tą patį įžeminimo ir VCC maitinimo šaltinį.

IR imtuvas: IR imtuvas turi 3 kaiščius, kairėje yra signalo kaištis, prijungtas prie skaitmeninio kaiščio 2. Vidurinis kaištis yra įžeminimo kaištis, o paskutinis kaištis yra įtampos kaištis, kuriam reikia +5 V

HCSR04 artumo jutiklis: artumo jutiklis turi 4 kaiščius, iš kairės į dešinę jie yra VCC (+5 V), „Trig“(4 kaištis), „Echo“(3 kaištis) ir įžemintas

SG90 servo variklis: Servo turi 3 jungtis, raudona yra VCC (+5 V), ruda yra įžeminta, o geltona - signalas (5 kaištis)

2 žingsnis: kodas

*Kodas buvo įkeltas kaip.rar failas, turi būti išpakuotas*

„Arduino“kodas kaip įvestis naudoja HCSR04 ir IR imtuvą, o servo variklis yra vienintelis išėjimas. Kintamasis, pavadintas „būsena“, naudojamas servo variklių dabartinei padėčiai registruoti. 0 reiškia, kad servo sistema yra išjungtoje padėtyje, 1 - įjungimo padėtį.

Cikle pirmas žingsnis yra atnaujinti paskutinį įrašytą artumo jutiklio atstumą (lastValue), kitas - įrašyti esamą atstumą (atstumą), tada šios vertės lyginamos. Jei paskutinė vertė yra didesnė už dabartinį atstumą, artėja ranka, o servo sistema pasuks 90 laipsnių žemyn, išjungdama šviesas, atsižvelgiant į tai, kad dabartinė būsena yra 1. Priešingu atveju, jei paskutinė vertė yra mažesnė už atstumą, ranka atsitraukia, o servo sistema pasuks 90 laipsnių į viršų, įjungdama šviesas, atsižvelgiant į tai, kad dabartinė būsena yra 0. Jei nė viena iš šių sąlygų nėra įvykdyta, IR imtuvas patikrina signalus ir juos dekoduoja, sukurdamas „rezultatus“. Priklausomai nuo rezultato, IR imtuvas pasuks aukštyn arba žemyn. Kodas 0xFFE01F atitinka IR nuotolinio valdymo pultelio mygtuką, o jei jis bus gautas, jis pasuks servo į viršų, kad įjungtų šviesą, atsižvelgiant į tai, kad dabartinė būsena yra 0. Kodas 0xFFA857 atitinka IR nuotolinio valdymo pulto minuso mygtuką, o jei bus gautas, jis pasuks servo žemyn, kad išjungtumėte šviesą, atsižvelgiant į tai, kad dabartinė būsena yra 1. Jei negaunamas nė vienas signalas, kodas sustoja ir tęsia paiešką (negrįžtamas atnaujinimas).

3 žingsnis: 3D spausdinti komponentai

Šiam projektui reikėjo suprojektuoti ir atspausdinti du komponentus, šviesos jungiklio laikiklį servo sistemai ir korpusą visiems komponentams, kurie galėtų lengvai tilpti virš esamų jungiklių.

• Šviesos jungiklio laikiklis: šis gabalas buvo skirtas šviesos jungikliui laikyti tarp koto, jis taip pat buvo skirtas pritvirtinti prie servo variklio ir turi skylę.
• Korpusas turi 4 skyrius: vieną artumo jutikliui, esantį priekiniame korpuso pagrinde, su stačiakampiu anga. Tiesiai virš jo yra skyrius „Arduino“ir IR imtuvui, jame yra skylės, vedančios į kitus skyrius (laidams), taip pat skylės varžtams. Korpuso galinė dalis yra tuščiavidurė. Didelis plotas, kuriame yra du kištukai, yra servo variklio ir duonos lentos skyrius, šakės yra išdėstytos tarpusavyje ir yra skirtos servo varikliui montuoti. Mažesnis skyrius yra paskutinis ir jame yra 9 V baterija.

4 žingsnis: Surinkimas

1. Prijunkite laidus prie HCSR04 kaiščių, tada įdėkite jutiklį į jo skyrių, kaip parodyta. Praveskite laidus per angas ir į servo variklio skyrių.
2. Prijunkite laidus prie IR imtuvo kaiščių, tada pritvirtinkite imtuvą prie vidinio priekinio „Arduino“skyriaus skydo naudodami elektros juostą, užtikrindami, kad imtuvo galvutė išsikištų iš šono, kad būtų išvengta ryšio problemų. Pastatykite kuo arčiau korpuso viršaus. Nuleiskite laidus iki servo variklio skyriaus.
3. Akumuliatoriaus jungties kabelį perveskite per ilgiausią korpuso angą, šalia pagrindinės angos. Įsitikinkite, kad abi jungties dalys yra atitinkamoje pusėje („Arduino“jungtis prie „Arduino“skyriaus, akumuliatoriaus jungtis - prie akumuliatoriaus skyriaus).
4. Naudodami servo varžtą, prijunkite 3D spausdintą šviesos jungiklio laikiklį prie servo variklio, kaip parodyta. Tada pritvirtinkite servo variklį, naudodami kištukus, laidus nukreipdami į viršų.
5. Norėdami pritvirtinti duonos lentą, naudokite Velcro.
6. Prieš įdėdami „Arduino“į korpusą, prijunkite visus komponentus prie duonos lentos, tada prie atitinkamų „Arduino“kaiščių. Visi komponentai turi būti maitinami lygiagrečiai. Baigę įdėkite „Arduino“į savo skyrių, 9 V akumuliatoriaus prievadą į išorę.
7. Įdėkite 9 V bateriją į korpusą ir prijunkite prie „Arduino“.

5 žingsnis: naudojimas

Norėdami naudotis prietaisu, galite pakelti ranką į prietaisą, kad išjungtumėte šviesą, arba atitraukti nuo prietaiso, kad įjungtumėte šviesą. Paspaudus IR nuotolinio valdymo pultelio mygtuką, lemputės užsidegs, o paspaudus minusą - šviesos.