Ronde De Nuit: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Scopul acestui proiect este de a utiliza o bandă colorată pentru a crea o lumină de noapte activată de un senzor de mișcare.

Ideea mea a fost de a obține o lumină difuză în jurul patului meu, fără a înșuruba, lipi sau conecta nimic.

Deci funcționează pe baterii NiMH AA, este realizat din imprimare 3D și este conceput pentru a fi așezat pe podea, sub pat.

Vă propun 2 modele: un design de lună plină și jumătate de lună.

Pasul 1: facturi de material

Electronică:

• Benzi LED WS2812 (110cm lungime pentru luna plină și 60 cm pentru jumătate de lună)
• Senzor de mișcare HC SR501 PIR (1 pentru jumătate de lună, 3 pentru lună plină)

• Conectori XH (pas 2,54 mm)

  clește de sertizare pentru acești conectori

• Adaptor serial USB
• Senzor LDR
• un suport de baterie 4 * AA
• 4 baterii AA NiMH
• Comutator PORNIT / OPRIT
• atmega328p (programat arduino)

Electronice pentru PCB:

Componentele listate în fișierul vultur

Mecanică:

• Șuruburi M3 * 10mm
• Șuruburi M3 * 5mm
• M3 atingeți

Instrument:

• Pistol de lipit
• Încărcător NiMH

Pasul 2: Abilități

Pentru realizarea proiectului veți avea nevoie de:

• o imprimantă 3D cu o duză de 0,4 mm sau mai puțin

• pentru a folosi Eagle pentru a comanda și a face PCB

  Dacă ori de câte ori nu vă simțiți conform cu acest lucru, contactați-mă, vă pot oferi un PCB cu toate componentele necesare

• Abilități Arduino:

  • instalați bibliotecile necesare
  • compilați și descărcați software-ul
  • opțional programați un atmega328p cu bootloader-ul arduino (sau îl puteți lua de pe o placă arduino pentru a evita acest pas)

Pasul 3: Imprimare 3D

Va propun 2 modele: un model de luna plina si jumatate.

Vă dau aici:

• Fișiere STL pentru imprimare directă
• Fusion 360 de fișiere dacă doriți să le modificați

Parametrii de imprimare:

• Straturi de 0,3 mm
• Extruder de 0,4 mm
• PLA

Pasul 4: Controlerul PCB

PCB-ul meu este realizat în jurul unui atmega328p (cu programul de încărcare arduino programat):

• Portul serial este conectat la un conector cu 6 pini, pentru a conecta un adaptor Serial-USB

• AQV20 este un releu photoMOS. Scopul aici este de a comuta puterea pentru banda LED.

  • Am avut câteva componente AQV20 în stoc, dar am văzut că nu sunt ușor de găsit. Puteți lua un echivalent ca un AQV21.
  • Ofer o schemă de bord alternativă care utilizează un MOSFET pentru a înlocui acest AQV20, dar nu a fost încă testat.
• FERRITE este folosit pentru a filtra zgomotul. Am observat în timpul testelor mele că senzorii PIR pot oscila uneori. Nu am aflat motivul exact, dar am decis să adaug FERRITE, deoarece funcționează bine;-)

• Placa este furnizată de 4 baterii NiMH AA = 4 * 1,2V = 4,8 V

  • 4,8 V este tensiunea nominală, ceea ce nu înseamnă nimic de fapt
  • Când bateriile sunt complet încărcate măsoară 5,1 V minimum, la descărcare tensiunea va scădea

• Tensiunea este reglată de un convertor de mare eficiență MT3608

  • Când nu există nicio încărcare, curentul este mai mic de 1mA
  • T1 reglați tensiunea, asigurați-vă că setați T1 la 15k pentru a obține 5V la ieșire

Cum functioneazã ?

• Senzorii PIR sunt conectați la conectorii PIR1 / 2/3 XH.
• Când începem, atmosfera merge rapid în modul de repaus. Curentul consumat este apoi <1 mA.
• Când un senzor detectează o mișcare, acesta trimite un + 5V pe pinul corespunzător (4, 11, 13) și trezește atmosfera.
• Apoi, atmega declanșează releul photoMOS, care alimentează Led Strip (conectat la STRIP XH). Datele sunt trimise pe o singură linie BUS (pinul 12 al atmega).

1. ronde 1.0 a fost realizat și testat, funcționează bine
2. ronde 1.1 a înlocuit releul fotoMOS AQV20 cu un tranzistor MOSFET, nu a fost încă testat

Pasul 5: LDR Assy

La început nu m-am gândit să folosesc un senzor de lumină, dar într-adevăr este mult mai util pentru a menține durata de viață a bateriei.

Așa că am lipit un rezistor Light Dependent în serie cu un rezistor de 10 Mohms, l-am pus pe un tub de contractare și am adăugat un conector XH.

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

Folosesc conectorul PIR1 la mufa acestui ansamblu LDR. Pentru luna de jumătate este ok, pentru luna plină înlocuiește un senzor PIR. Așa că a trebuit să fac o alegere.

Îmi propun să proiectez o nouă placă cu un conector suplimentar pentru senzorul de lumină. Pentru utilizare viitoare …

Pasul 6: Asamblare

1. Atingeți găurile cu M3
2. Lipiți ansamblul LDR

3. Realizați conectorii XH pentru:

   1. Senzori PIR
   2. Suport de baterie
   3. Led Strip
   4. Comutator pornire / oprire
4. Lipiți banda LED, tăiați-o și lipiți-o
5. Folosiți un pistol de lipit pentru a lipi senzorii PIR
6. Înșurubați PCB-ul cu M3 - 5mm lungime

7. Conectați toți conectorii:

   1. Pentru jumătate de lună: LDR pe PIR1 și senzor PIR pe PIR2
   2. Pentru luna plină: senzori LDR pe PIR1 și PIR pe PIR2 și PIR3

Pasul 7: Încărcați software-ul

Conectați interfața USB-Serial așa cum se arată în fotografia de mai sus. Ai grijă de orientare !! Dacă ori de câte ori îl conectați invers, nu va deteriora placa, dar mai bine să o evitați.

Utilizați Arduino IDE pentru a descărca software-ul corespunzător.

Am folosit biblioteci externe pe care trebuie să le instalați mai întâi:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

Software-ul meu este foarte simplu și mă aștept să îl modificați:

• La pornire, led-ul va clipi de 3 ori ca mesaj de bun venit.
• Apoi microcontrolerul intră în modul de repaus.
• Când este detectată o mișcare, trezește microcontrolerul și aprinde banda led.

Jucând cu software-ul, veți putea schimba culorile, întârzierile etc …

Bucurați-vă !!

Locul doi în PCB Design Challenge