Sistem de iluminare de urgență bazat pe măsurarea electricității statice: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

V-ați gândit vreodată să creați un sistem de iluminat de urgență când alimentarea principală se oprește. Și, deoarece aveți chiar și puține cunoștințe în electronică, ar trebui să știți că puteți verifica cu ușurință disponibilitatea rețelei prin simpla măsurare a tensiunii.

Dar ceea ce voi spune este o abordare destul de diferită. Vă sugerez că pentru a măsura intensitatea câmpului electrostatic în apropierea unui fir de alimentare principal și a filtra această citire și a-l utiliza conform utilizării noastre. Avantajul acestei abordări este că suntem complet izolați electric de puterea principală și aș putea spune că nu sunt invazivi (chiar un optoizolator de care aveți nevoie pentru a vă ocupa de rețeaua electrică) Acest proiect constă din 3 părți principale,

• senzor de electricitate statică
• procesor de semnal bazat pe filtru kalman
• controler de lumină bazat pe releu.

Pasul 1: senzor static de electricitate

Băieți, acesta este cel mai simplu senzor de electricitate statică existent. este doar o pereche de tranzistori darlington.

• Am folosit 2 tranzistori C828 NPN, dar orice 2 tranzistoare NPN cu scop general vor face treaba.
• Datorită câștigului extrem al perechii de darligton putem măsura schimbarea electricității statice la punctul de intrare.
• Folosiți doar o bandă adezivă și lipiți știftul de intrare cu izolarea rețelei de alimentare.

există o sârmă de 230V AC, care merge la lumina camerei mele și tocmai am selectat din nou un fir al perechii de darligton la carcasa conductei care poartă acel sârmă.

Pasul 2: Procesarea semnalului utilizând Arduino

Pentru asta am folosit un nano Arduino. Dar orice variantă Arduino poate fi utilizată.

Practic, aici va fi procesată citirea tensiunii de la senzorul electric static. Voi explica codul la sfârșitul documentului.

Apoi pinul digital 9 este schimbat în consecință, astfel încât lumina de urgență să poată fi controlată prin releu

Pasul 3: Circuit complet

Releul este acționat de un tranzistor de putere și există o diodă polarizată inversată pentru a evita deteriorarea tranzistorului de tensiunea indusă inversă a bobinei releului.

Simțiți-vă liber să schimbați cablajul releului și să aveți un bec cu orice tensiune.

Pasul 4: Explicația Codului

În acest cod am implementat 2 filtre kalman în cascadă. Am realizat acest algoritm observând ieșirea la fiecare pas și l-am dezvoltat pentru a avea ieșirea dorită.

Pasul 5: Obiectul Kalman

aici am făcut o clasă pentru filtrul kalman. inclusiv toată variabila necesară. Aici nu voi explica detaliat semnificațiile variabilelor, așa cum puteți găsi în alte site-uri. tipul de date „dublu” este potrivit pentru gestionarea matematicii necesare.

Valoarea „R” am pus-o pe traseu și prin eroare, observând ieșirea primului filtru, am crescut până când am obținut un single fără zgomot, așa cum se arată în a doua imagine. Valoarea „Q” este generală pentru toate filtrele kalman 1D. Găsirea unei valori adecvate pentru acest lucru este un fel de sarcină plictisitoare, deci mai bine să mergeți simplu

Pasul 6: Obiect și instalare Kalman

• aici este implementat filtrul kalman
• S-au format 2 obiecte ale acestuia
• pinModes au fost setate pentru a obține datele și a transmite semnalul pentru releu

Pasul 7: Bucla

Mai întâi am filtrat semnalul de intrare, apoi am observat ce se întâmplă când alimentarea de curent alternativ este prezentă și absentă.

Am observat schimbările de varianță când trec de la rețea.

așa că am scăzut 2 valori consecutive ale rezultatului filtrului și îl iau ca varianță.

apoi am observat ce se întâmplă când am pornit și oprit rețeaua de alimentare. Am observat că se întâmplă o schimbare considerabilă când am trecut. dar problema a fost însă că valorile fluctuează considerabil. Acest lucru ar putea fi rezolvat folosind o medie de rulare. dar, din moment ce am folosit Kalman mai devreme, am cascadat un alt bloc de filtrare cu varianța și am comparat rezultatele.