Автоматическая подсветка лестницы с помощью arduino своими руками

Ардуи

с использованием ИК-датчика и микроконтроллера AVR

Мы все знаем, что одно из мест, где потери энергии чаще всего возникают в домах и офисах, - это лестницы. Обычно мы включаем свет на лестнице и в спешке покидаем его. В этом проекте мы собираемся разработать лестничный светильник , который работает от батареи и включает свет только тогда, когда там кто-то присутствует. Эта схема может использоваться для экономии энергии и может использоваться в качестве аварийного резервного освещения.

Схема работает при двух условиях: одно - это наличие света в месте расположения, а второе - присутствие человека, только когда эти два условия соблюдены, контроллер включает резервный свет.

Эти два условия проверяются двумя датчиками: один - LDR, а другой - модуль датчика движения PIR. LDR определяет присутствие света, а датчик движения определяет присутствие человека в зоне его действия.

Изображение слева показывает LDR датчика (светозависимый резистор), а изображение справа показывает датчик PIR или модуль датчика движения.Датчик PIR - это в основном ИК (инфракрасный приемник). Он состоит из чувствительных инфракрасных лучей, которые улавливают инфракрасные (инфракрасные) лучи в своей области. Мы знаем, что каждый живой организм излучает инфракрасные лучи, как и человеческое тело. Когда в зоне сенсорного модуля находится человек, он обнаруживает присутствие ИК-лучей.

Всякий раз, когда человек присутствует в зоне восприятия модуля, датчик улавливает изменения ИК-излучения, поскольку человеческое тело излучает ИК-лучи, поэтому теперь эти изменения ИК-излучения, воспринимаемые модулем, фильтруются электроникой в ​​модуле и сигнализируют об изменениях ИК-излучения. , Модуль генерирует импульс.По умолчанию этот импульс имеет длительность 5 секунд.

Таким образом, всякий раз, когда человек пересекает зону чувствительности модуля, он генерирует импульс длительностью 5 секунд. Таким образом, этот модуль обнаруживает присутствие человека с помощью инфракрасных лучей.

Модуль датчика движения будет иметь две потенциометры или предустановки: одна из них предназначена для регулировки области чувствительности модуля, а вторая - для изменения времени высокого выходного импульса при обнаружении движения. Продолжительность импульса можно регулировать от нескольких секунд до нескольких минут.Вы можете понять больше об этом по этой схеме датчика PIR.

LDR в этой схеме работает как переменный резистор. Резистор LDR изменяется в зависимости от интенсивности света. Когда свет, падающий на LDR, низкий, сопротивление LDR будет высоким. Когда свет, падающий на LDR, высокий, сопротивление на выводах LDR будет очень низким по сравнению с низким световым сопротивлением.

Необходимые компоненты

Оборудование:

АТМЕГА32

Блок питания (5в),

ПРОГРАММАТОР AVR-ISP

100 мкФ конденсатор

светодиод

Резисторы 220 Ом, 1 кОм

LDR (светозависимый резистор)

потенциометр 100 кОм или предустановка,

Любой модуль датчика движения (HC-SR501)

2 Вт светодиод

Транзистор ТИП122.

Программное обеспечение:

Атмель студия 6.1

Progisp или flash magic

Принципиальная схема и рабочие пояснения

Как показано на схеме автоматического лестничного освещения выше , здесь нет необходимости подключать внешний кристалл. Поскольку ATMEGA работает на внутренней частоте 1 МГц, генератор резистор-конденсатор по умолчанию. Только тогда, когда требуется точность часов, как применение высокоточного счета, прикрепляется внешний кристалл.Когда контроллер покупается впервые, он по умолчанию работает на внутреннем кристалле.

Контроллер здесь всегда будет проверять две вещи:

1. Присутствие тьмы
2. Обнаружение движения

Как мы уже обсуждали, когда свет слабый, сопротивление LDR будет высоким, теперь при наблюдении мы можем сказать, что есть делитель напряжения, образованный LDR и потенциометром 100K, средний стык делителя напряжения берется за эталон и подключается к PB1 контроллера.Вы можете узнать больше о принципе работы LDR в этой схеме LDR.

Теперь при слабом освещении сопротивление LDR будет высоким, и поэтому доля напряжения в ветви делителя напряжения изменится. Из-за высокого сопротивления напряжение на LDR будет выше, чем у потенциометра 100 кОм, и из-за этого напряжение в средней точке резко падает, и это падение легко улавливается контроллером. Таким образом, когда наступает темнота, контроллер улавливает сигнал. Этот сигнал удовлетворяет первому условию.Узнайте больше о LDR в этой схеме детектора темноты.

При наличии движения на PB0 контроллера будет импульс, который генерируется модулем датчика движения, как мы обсуждали ранее.

Когда эти два условия выполнены, контроллеру дается указание подать сигнал на транзистор NPN для включения светодиода питания.

с использованием датчика и реле PIR: принципиальная схема

Эта схема автоматического освещения лестницы включает освещение лестницы автоматически, когда кто-то входит на лестницу, и выключается через некоторое время. В этой схеме есть два важных компонента: первый - это PIR Sensor (пассивный инфракрасный датчик), а второй - реле.

Датчик PIR

PIR используется здесь для обнаружения движения человеческого тела, когда есть какое-либо движение тела, напряжение на выходном контакте изменяется.В основном он обнаруживает изменение тепла и выдает выходной сигнал всякий раз, когда такое обнаружение происходит. Вы можете узнать больше о датчике PIR здесь, в датчике PIR есть некоторые полезные функции, например, как изменить диапазон расстояний, как установить продолжительность, в течение которой свет должен быть включен и т. Д.

Также проверьте: Автоматическое освещение лестницы с использованием микроконтроллера AVR

Реле

Реле - это электромагнитный переключатель, который управляется небольшим током и используется для включения и выключения относительно гораздо большего тока.Значит, приложив небольшой ток, мы можем включить реле, которое позволит протекать гораздо большему току. Реле является хорошим примером управления устройствами переменного (переменного тока) с использованием гораздо меньшего постоянного тока. Обычно используемым реле является однополюсное реле с двойным переключением (SPDT) , оно имеет пять клемм, как показано ниже:

Когда на катушку не подается напряжение, COM (общий) подключен к NC (нормально замкнутый контакт). Когда к катушке приложено некоторое напряжение, создается электромагнитное поле.Которые притягивают якорь (рычаг, соединенный с пружиной), подключаются COM и NO (нормально открытый контакт), что позволяет протекать большему току. Реле доступны во многих номиналах, здесь мы использовали реле с рабочим напряжением 6 В, которое позволяет протекать току от 7 до 250 В переменного тока.

конфигурируется с помощью небольшой схемы драйвера , которая состоит из транзистора, диода и резистора. Транзистор используется для усиления тока, чтобы полный ток (от источника постоянного тока - батарея 9 В) мог проходить через катушку, чтобы полностью ее зарядить.Резистор используется для смещения транзистора. И диод используется для предотвращения обратного тока, когда транзистор выключен. Каждая катушка индуктивности производит равную и противоположную ЭДС при внезапном выключении, это может привести к необратимому повреждению компонентов, поэтому для предотвращения обратного тока необходимо использовать диод. Релейный модуль легко доступен на рынке со всей его схемой драйвера на плате, или вы можете создать его, используя указанные выше компоненты. Здесь мы использовали модуль реле на 6 В.

Описание цепей

Эту автоматическую схему лестничного освещения можно легко объяснить. Каждый раз, когда датчик PIR обнаруживает какое-либо движение тела, его вывод ВЫХОДА становится ВЫСОКИМ, который прикладывает напряжение запуска к базе транзистора, транзистор включается, и ток начинает течь через катушку. Катушка в реле получает энергию и создает электромагнитное поле, которое притягивает рычаг, и COM и NO соединяются.Это позволяет протекать гораздо большему току (220 В переменного тока), который включает лампочку. Вы можете увеличить или уменьшить продолжительность включения лампы, настроив датчик PIR.

Смотрите также

• 
  Как сделать своими руками шведскую лестницу
• 
  Опалубка на лестницу своими руками
• 
  Лестница на второй этаж своими руками из дерева чертежи пропорции
• 
  Как собрать лестницу из дерева
• 
  Лестница на 2 этаж в частном доме своими руками из доски 50х150
• 
  Лестница в частном доме на второй этаж угол подъема
• 
  Дизайн лестницы на второй этаж в коттедже
• 
  Как крепить ступени деревянной лестницы к косоуру
• 
  Душевой поддон из кирпича своими руками
• 
  Как сделать лестницу в подвал из бетона
• 
  Г образный лестница 2 этаж