Statik Elektrik Ölçüm Tabanlı Acil Aydınlatma Sistemi: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Ana gücünüz kesildiğinde acil durum aydınlatma sistemi yapmayı hiç düşündünüz mü? Elektronik konusunda biraz bilginiz olduğu için, sadece voltajı ölçerek şebeke gücünün kullanılabilirliğini kolayca kontrol edebileceğinizi bilmelisiniz.

Ama söyleyeceğim şey oldukça farklı bir yaklaşım. Bir ana güç kablosunun yanında elektrostatik alan şiddetini ölçmek ve bunu bizim kullanımımıza göre okuyan ve kullanan filtreyi öneriyorum. Şebeke elektriği ile uğraşmanız gereken bir opto-izolatör)Bu proje 3 ana bölümden oluşmaktadır,

• statik elektrik sensörü
• kalman filtre tabanlı sinyal işlemcisi
• röle tabanlı ışık kontrolörü.

Adım 1: Statik Elektrik Sensörü

Beyler, bu var olan en basit statik elektrik sensörü. sadece bir darlington transistör çifti.

• 2 C828 NPN transistör kullandım ancak herhangi 2 genel amaçlı NPN transistör işi yapacak.
• Darligton çiftinin aşırı kazancı nedeniyle, giriş noktasındaki statik elektriğin değişimini ölçebiliriz.
• Sadece bir koli bandı kullanın ve giriş pimini şebeke gücünün yalıtımıyla yapıştırın.

Odamın ışığına giden bir AC 230V kablosu var ve darligton çiftinin bir telini bu kabloyu taşıyan kanal kutusuna bantladım.

Adım 2: Arduino Kullanarak Sinyali İşleme

Bunun için bir Arduino nano kullandım. Ancak herhangi bir Arduino çeşidi kullanılabilir.

Temel olarak burada statik elektrik sensöründen gelen voltaj okuması işlenecektir, belgenin sonunda kodu açıklayacağım.

Ardından dijital pin 9 buna göre değiştirilir, böylece acil durum ışığı röle aracılığıyla kontrol edilebilir

Adım 3: Tam Devre

Röle bir güç transistörü tarafından çalıştırılır ve transistörün röle bobininin ters kaynaklı voltajından zarar görmesini önlemek için ters çevrilmiş bir diyot vardır.

Rölenin kablolarını değiştirmekten çekinmeyin ve herhangi bir voltaja sahip bir ampule sahip olun.

Adım 4: Kodun Açıklaması

Bu kodda 2 kademeli kalman filtresi uyguladım. Bu algoritmayı her adımda çıktıyı gözlemleyerek yaptım ve istenilen çıktıya sahip olacak şekilde geliştirdim.

Adım 5: Kalman Nesnesi

burada kalman filtresi için bir sınıf yaptım. gerekli tüm değişken dahil. Burada diğer sitelerde bulabileceğiniz gibi değişkenlerin anlamlarını ayrıntılı olarak açıklamayacağım. "çift" veri türü, gerekli matematiği işlemek için uygundur.

'R' değerini, 1. filtrenin çıktısını gözlemleyerek iz ve hata ile koydum, ikinci resimde gösterildiği gibi gürültüsüz bir single elde edene kadar arttırdım. 'Q' değeri, tüm 1D kalman filtreleri için bir geneldir. Bunun için uygun değeri bulmak biraz sıkıcı bir iştir, bu yüzden basite inmek daha iyidir

Adım 6: Kalman Nesnesi ve Kurulumu

• burada kalman filtresi uygulanır
• 2 nesne oluşturdu
• pinMode'lar, verileri almak ve röle için sinyal vermek üzere ayarlanmıştır.

7. Adım: Döngü

İlk önce giriş sinyalini filtreledim, sonra AC şebeke beslemesi varken ve yokken ne olduğunu gözlemledim.

Şebekeyi değiştirdiğimde varyans değişikliklerini fark ettim.

bu yüzden filtre çıktısının ardışık 2 değerini çıkardım ve varyans olarak aldım.

sonra şebekeyi açıp kapattığımda ne olduğunu gözlemledim. Değiştirdiğimde önemli bir değişiklik olduğunu fark ettim. ama sorun şu ki, değerler önemli ölçüde dalgalanıyor. Bu, çalışan bir ortalama kullanılarak çözülebilir. ama daha önce kalman kullandığım için varyansa başka bir filtre bloğunu basamaklandırdım ve çıktıları karşılaştırdım.