Valdykite fluorescencines lempas lazerine rodykle ir „Arduino“: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:51

Kai kuriems „Alpha One Labs Hackerspace“nariams nepatinka atšiauri fluorescencinių šviestuvų skleidžiama šviesa. Jie norėjo, kad būtų galima lengvai valdyti atskirus įrenginius, galbūt naudojant lazerinę žymeklį? Aš tai padariau. Iškasiau krūvą kietojo kūno relių ir nunešiau į laboratoriją. Aš nusipirkau „Arduino Duemilenova“ir pademonstravau „LED Blink“pavyzdžio eskizo panaudojimą, kad iš tikrųjų mirksėtų halogeninė lempa. Radau šiek tiek informacijos apie šviesos diodų naudojimą kaip šviesos jutiklius [1] ir techniką demonstruojantį „Arduino“eskizą [2]. Radau, kad šviesos diodai nebuvo pakankamai jautrūs - lazeris turėjo nukreipti tiesiai į šviesą skleidžiančią dalį arba nesiregistruotų. Taigi perėjau prie fototransistorių. Jie yra daug jautresni ir platesniame dažnių diapazone. Turėdamas tinkamą filtrą virš tranzistoriaus, galėčiau padaryti jį jautresnį raudonai šviesai ir daug platesniam kampui į jutiklį. Kurdami šią grandinę, vadovaukitės sveiku protu - jei dėl ko nors abejojate, paklauskite ką nors žinančio. Jūs esate atsakingi už savo (ir kitų) saugumą ir vietinių elektros kodeksų laikymąsi.

1 žingsnis: eskizas ir kai kurios teorijos

Aš manau, kad jūs žinote, kaip įjungti „Arduino“, ir surinkti ir įkelti eskizą. Kiekvienai lempai naudoju telefono kabelį, nes jis yra pigus, turi keturis laidininkus, ir aš vis tiek turėjau krūvą. Aš naudoju raudoną bendram +, juodą žemei, žalią fototransistoriaus kolektoriui ir geltoną relės valdymui +. Fototransistorius perduoda srovės kiekį, kuris kinta priklausomai nuo to, kiek šviesos patenka į jį. „Arduino“analoginis skaitmeninis keitiklis (ADC) matuoja kaiščio įtampą žemės atžvilgiu. Pažvelgiau į fototransistoriaus duomenų lapą ir multimetru patikrinau, ar tranzistoriai praleidžia 10 mA esant visai šviesai. Naudojant Omo dėsnį, tai yra apie 500 omų esant 5 V įtampai. Norėdami valdyti lempas, naudoju kietojo kūno relės modulį. Jie yra palyginti pigūs esant dabartiniam reitingui, kurio mums reikėjo, apie 4 USD iki 4A. Būtinai įsigykite relės modulius su nulio kirtimo detektoriumi, ypač jei valdote ką nors indukcinio, pvz., Fluorescencinę lempą, variklį ar sieninį karpą. Įjungus arba išjungiant bet kur, išskyrus nulinį tašką, gali kilti įtampos šuoliai, kurie geriausiu atveju sutrumpins jūsų prietaiso tarnavimo laiką, o blogiausiu atveju - užsidegs.

2 žingsnis: Šviesų prijungimas

Pažvelkite į lubas ir nuspręskite, kur montuosite „Arduino“valdiklį. Atminkite, kad jam reikės 7–12 V maitinimo šaltinio. Iškirpkite telefono laido (arba „cat5“ar bet kokio kito) ilgį maždaug dviem pėdomis ilgiau nei atstumas nuo „Arduino“iki kiekvienos lemputės, kurią norite valdyti. Pažvelkite į jungtį iš elektros linijų iš jungiklio į balastą. Galbūt galėsite užsisakyti jungčių („Newark Electronics“parduoda „Wago 930“seriją, ką turėjome). Tada jums nereikės iškirpti esamų laidų ir pašalinti sistemą, jei kas nors nutiks. Lituokite žemę (juodą) prie relės įvesties -ir valdiklį (geltoną) -relės įvestį + (spalvos kodas paveikslėlyje skiriasi nuo to, ką įdėjau į pirmąjį puslapį, nes aš persigalvojau, kas būtų prasminga). Lituokite arba prisukite (priklausomai nuo jūsų relės) juodą (karštą) laidą per relę. Būtinai naudokite termiškai susitraukiančią medžiagą ir elektros juostą! Įstumkite juodus laidus į jungtis, o baltos (neutralios) ir įžemintos (žalios) yra tiesiai iš jungties į jungtį. Kitas laidų galas eina į „Arduino“taip: Visi raudoni laidai (bendras katodas arba kolektorius) eikite į analoginį 0 (C0 prievadas), o visa juoda į žemę. Kiekvienas žalias (anodas arba spinduolis) eina į 8-13 kaiščius (B 0-5 prievadas), o geltoni laidai-prie 2-7 (D 2-7 prievadas). Įsitikinkite, kad žalios ir geltonos spalvos laidai sutampa, nes jutiklis turi valdyti tinkamą relę! Jei geltoną įdėsite į 2 kaištį, žalia iš tos pačios armatūros pereis prie 8 kaiščio.

3 žingsnis: eskizo ir dizaino pastabų testavimas

Šiame žingsnyje kalbėsiu apie kai kuriuos išbandymus ir sunkumus, su kuriais susidūriau pakeliui, ir apie tai, kaip juos įveikiau, tikėdamasi, kad tai bus naudinga. Nesivaržykite pereiti prie kito žingsnio, jei mokslo turinys jums netinka:-) Pirmasis žingsnis buvo nuspręsti, ar naudoti talpinį, ar rezistinį jutimą. Atsparus jutimas - tai jutiklio prijungimas per rezistorių prie vieno iš analoginių kaiščių, analoginis skaitymas ir palyginimas su slenksčiu. Tai yra paprasčiausia įgyvendinti, tačiau reikia daug kalibruoti. Talpinio jutimo teorija yra tokia, kad kai atvirkštinis poslinkis (- į + laidą ir atvirkščiai), šviesos diodas neleis srovei tekėti, bet elektronai rinksis iš vienos pusės ir palikite kitą pusę, efektyviai įkraudami kondensatorių. Šviesa, krintanti į šviesos diodą tokiu dažniu, kokį jis paprastai skleidžia, iš tikrųjų sukels nedidelę srovę, kuri iškrauna šį kondensatorių. Taigi, jei įkrauname LED „kondensatorių“ir suskaičiuojame, kiek laiko užtrunka išsikrauti per rezistorių, gauname apytikslį supratimą, kiek šviesos patenka į LED. Tai iš tikrųjų pasirodė esanti patikimesnė įvairiuose įrenginiuose ir netgi veikia fototransistoriuose! Kadangi mes neatliekame tikslaus liumenų matavimo, o lazerinis žymeklis turėtų būti daug ryškesnis nei aplinkos, mes tiesiog ieškome ribinio iškrovimo laiko. Kita svarbi šio nuotykio dalis yra derinimas. Tiems, kurie yra susipažinę su neįterptųjų sistemų programavimu, populiarus būdas yra pridėti spausdintinius teiginius kritiniuose kodo taškuose. Tai taip pat taikoma įterptosioms sistemoms, tačiau kai skaičiuojama kiekviena mikrosekundė, laikas iki Serial.write („x is“); Serial.writeln (x); iš tikrųjų yra gana reikšmingas, ir jūs galite praleisti daug įvykių. Taigi nepamirškite savo spausdintinių teiginių visada sudėti už kritinių kilpų ar bet kada, kai tikitės įvykio. Kartais užtenka mirksėti LED, kad žinotumėte, jog pasiekėte tam tikrą kodo tašką.

4 veiksmas: pridėkite žiniatinklio valdiklį

Jei peržiūrėjote eskizą, pastebėjote, kad aš taip pat skaitau nuoseklųjį prievadą ir vykdau kelias vieno simbolio komandas. „N“simbolis įjungia visas lemputes, o „f“jas išjungia. Skaičiai „0“-„5“perjungia prie tos skaitmeninės išvesties prijungtos šviesos būseną. Taigi galite lengvai sujungti CGI scenarijų (arba servletą ar bet kokią žiniatinklio technologiją, plukdančią jūsų valtį), kad galėtumėte nuotoliniu būdu valdyti žibintus. „Serial.writes“taip pat išleidžia, kai šviesa keičiama iš vartotojo įvesties, todėl puslapyje gali būti „Ajax“atnaujinimų, kad būtų rodoma dabartinė būsena. Kitas dalykas, su kuriuo ketinu eksperimentuoti, yra judesio aptikimas kambaryje. Žmonės atspindi šviesą, o judėdami ji pasikeis. Tai yra delta dalis mano parašytų pareiškimų.