Lazer İşaretçi ve Arduino ile Floresan Işıkları Kontrol Edin: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:22

Alpha One Labs Hackerspace'in birkaç üyesi, floresan armatürlerin verdiği sert ışıktan hoşlanmaz. Bireysel armatürleri, belki bir lazer işaretçi ile kolayca kontrol edebilmenin bir yolunu istediler? Hemen buldum. Bir yığın katı hal rölesi çıkardım ve onları Laboratuvara getirdim. Bir Arduino Duemilenova satın aldım ve bir halojen lambayı gerçekten yanıp sönmek için LED Blink örnek çiziminin kullanımını gösterdim. LED'leri ışık sensörleri olarak kullanma hakkında bazı bilgiler buldum [1] ve tekniği gösteren bir Arduino taslağı[2]. LED'lerin neredeyse yeterince hassas olmadığını buldum - lazerin doğrudan ışık yayan kısma veya LED'e işaret etmesi gerekiyordu. kayıt olmaz. Bu yüzden fototransistörlere geçtim. Çok daha hassastırlar ve daha geniş bir frekans aralığındadırlar. Transistör üzerindeki uygun filtre ile onu kırmızı ışığa ve çok daha geniş açılardan sensöre daha duyarlı hale getirebilirim. YASAL UYARI VE UYARI: Bu talimat, 120 veya 240 voltta hat (şebeke) voltajıyla ilgilidir. Bu devreyi kurarsanız sağduyulu olun - bir şey hakkında şüpheniz varsa, bilen birine sorun. Sizin (ve diğerlerinin) güvenliğinden ve yerel elektrik kurallarına uyulmasından siz sorumlusunuz.

Adım 1: Eskiz ve Bazı Teori

Arduino'nuzu nasıl çalıştıracağınızı bildiğinizi varsayacağım ve bir taslak derleyip yüklettireceğim. Her lamba için ucuz olduğu için telefon kablosu kullanıyorum, dört iletkeni var ve yine de bir sürü kablom vardı. Ortak + için kırmızı, toprak için siyah, fototransistör toplayıcı için yeşil ve röle kontrolü + için sarı kullandım. Bir fototransistör, üzerine düşen ışık miktarına göre değişen miktarda akım geçirir. Arduino'daki Analogdan Dijitale Dönüştürücü (ADC), pimdeki voltajı toprağa göre ölçer. Fototransistör veri sayfasına baktım ve bir multimetre ile transistörlerin tam ışıkta 10mA geçtiğini doğruladım. Ohm yasasını kullanarak, 5V'da yaklaşık 500 ohm, Lambaları kontrol etmek için katı hal röle modülü kullandım. Bunlar, ihtiyacımız olan mevcut derecelendirmede nispeten ucuz, 4A'ya kadar yaklaşık 4 dolar. Özellikle floresan ışık, motor veya duvar siğil transformatörü gibi endüktif herhangi bir şeyi kontrol ediyorsanız, sıfır geçiş dedektörlü röle modülleri satın aldığınızdan emin olun. Bunları sıfır noktası dışında herhangi bir yerde açmak veya kapatmak, en iyi ihtimalle cihazınızın ömrünü azaltacak ve en kötü ihtimalle yangın çıkaracak voltaj yükselmelerine neden olabilir.

Adım 2: Işıkları Kablolama

Tavana bir göz atın ve Arduino denetleyicisini nereye monte edeceğinize karar verin. 7-12v güç kaynağına ihtiyaç duyacağını unutmayın. Arduino'dan kontrol etmek istediğiniz her bir ışığa olan mesafeden yaklaşık iki fit daha uzun telefon kablosunu (veya cat5 veya her neyse) kesin. Anahtardan balast'a giden güç hatlarından bağlantıya bir göz atın. Konnektör siparişi verebilirsiniz (Newark Electronics, sahip olduğumuz Wago 930 serisini satıyor). O zaman mevcut kabloları kesmenize gerek kalmayacak ve bir şeyler ters giderse sistemi kaldırabilirsiniz. Toprağı (siyah) röle girişine - ve kontrolü (sarı) röle girişine + (resimdeki renk kodu) lehimleyin. Neyin mantıklı olacağı konusunda fikrimi değiştirdiğim için ön sayfaya koyduğumdan farklı. Siyah (sıcak) kabloyu röle üzerinden lehimleyin veya vidalayın (rölenize bağlı olarak). Isıyla daralan makaron ve elektrik bandı kullandığınızdan emin olun! Siyah kabloları konektörlerinize itin ve beyaz (nötr) ve toprak (yeşil) konektörden konektöre doğru düzdür. Tellerin diğer ucu Arduino'ya şu şekilde gider: Tüm kırmızı teller (ortak katot veya toplayıcı) Analog 0'a (port C0) gidin ve tüm siyahlar toprağa. Her yeşil (anot veya emitör) 8-13 pinlerine (bağlantı noktası B 0-5) ve sarı teller 2-7 numaralı pinlere (bağlantı noktası D 2-7) gider. Sensörün uygun röleyi kontrol etmesi gerektiğinden, yeşil ve sarı kabloların eşleştiğinden emin olun! Sarıyı pim 2'ye koyarsanız, aynı fikstürdeki yeşil pim 8'e gider.

Adım 3: Çizimi ve Tasarım Notlarını Test Etme

Bu adımda, yolda karşılaştığım bazı denemeler ve sıkıntılar hakkında ve faydalı olacağını umarak bunları nasıl aştığımdan bahsedeceğim. Bilim İçeriği sizin işiniz değilse, bir sonraki adıma geçmekte özgürsünüz:-)İlk adım, kapasitif algılama mı yoksa dirençli algılama mı kullanacağınıza karar vermekti. Dirençli algılama, sensörü bir direnç üzerinden analog pinlerden birine bağlamak ve analogRead yapmak ve bir eşik ile karşılaştırmaktır. Bu, uygulanması en basit olanıdır, ancak çok fazla kalibrasyon gerektirir. Kapasitif algılama teorisi, ters kutuplandığında (- + ucuna ve tam tersi), bir LED'in akımın akmasına izin vermeyeceği, ancak elektronların bir tarafta toplanacağı ve diğer tarafı bırakın, bir kondansatörü etkin bir şekilde şarj edin. Normalde yaydığı frekansta LED'e düşen ışık, aslında bu kapasitörü boşaltan küçük bir akımın akmasına neden olur. Dolayısıyla, LED 'kapasitörünü' şarj edersek ve bir dirençten boşalmanın ne kadar sürdüğünü sayarsak, LED'e ne kadar ışık düştüğüne dair kabaca bir fikir ediniriz. Bu aslında farklı cihazlarda daha güvenilir olduğu ortaya çıktı ve hatta fototransistörler için bile işe yarıyor! Kesin bir lümen ölçümü yapmadığımız ve lazer işaretçinin ortamdakinden çok daha parlak görünmesi gerektiğinden, sadece eşikli bir deşarj süresi arıyoruz. Bu maceranın diğer önemli kısmı hata ayıklamadır. Gömülü olmayan sistemleri programlamaya aşina olanlar için popüler bir yöntem, koddaki kritik noktalara print ifadeleri eklemektir. Bu, gömülü sistemler için de geçerlidir, ancak her mikrosaniye önemli olduğunda, Serial.write("x is "); Seri.writeln(x); aslında oldukça önemlidir ve bu süreçte birçok olayı kaçırabilirsiniz. Bu nedenle, baskı ifadelerinizi her zaman kritik döngülerin dışına veya herhangi bir olay beklediğiniz zaman koymayı unutmayın. Bazen bir LED'i yanıp sönmek, kodda belirli bir noktaya geldiğinizi bildirmek için yeterlidir.

Adım 4: Web Kontrolü Ekleme

Çizime bakarsanız, seri bağlantı noktasını da okuduğumu ve birkaç tek karakterli komutla hareket ettiğimi fark ettiniz. 'n' karakteri tüm ışıkları açar ve 'f' onları kapatır. '0'-'5' sayıları, o dijital çıkışa bağlı ışığın durumunu değiştirir. Böylece, ışıklarınızı uzaktan kontrol etmek için bir CGI betiğini (veya servlet'i veya teknenizde yüzen herhangi bir web teknolojisini) kolayca bir araya getirebilirsiniz. Serial.writes ayrıca kullanıcı girişinden bir ışık değiştirildiğinde çıktı verir, böylece sayfa mevcut durumu göstermek için Ajax güncellemelerine sahip olabilir. Deneyeceğim başka bir şey de bir odadaki hareketi algılamak. İnsanlar ışığı yansıtır ve hareket ettikçe bu ışık değişecektir. Bu, sahip olduğum yazma ifadelerinin 'delta' kısmı.