Ronde De Nuit: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Tujuan dari proyek ini adalah menggunakan strip led warna untuk membuat lampu malam diaktifkan oleh sensor gerak.

Ide saya adalah untuk mendapatkan cahaya yang menyebar di sekitar tempat tidur saya tetapi tanpa mengacaukan, menempelkan, atau menyambungkan apa pun.

Jadi ini bekerja pada baterai NiMH AA, terbuat dari pencetakan 3D dan dirancang untuk diletakkan di lantai, di bawah tempat tidur Anda.

Saya mengusulkan 2 model: desain bulan purnama dan setengah bulan.

Langkah 1: Bills of Material

Elektronik:

• WS2812 led strip (panjang 110cm untuk bulan purnama dan 60 cm untuk bulan setengah)
• Sensor gerak HC SR501 PIR (1 untuk bulan sabit, 3 untuk bulan purnama)

• Konektor XH (pitch 2,54 mm)

  tang crimping untuk konektor ini

• Adaptor Serial USB
• sensor LDR
• satu 4 * dudukan Baterai AA
• 4 baterai AA NiMH
• Saklar ON/OFF
• atmega328p (terprogram arduino)

Elektronik untuk PCB:

Komponen yang tercantum dalam file elang

Mekanika:

• M3 * 10mm baut
• Baut M3 * 5mm
• Ketuk M3

Alat:

• Lem tembak
• Pengisi daya NiMH

Langkah 2: Keterampilan

Untuk membuat proyek yang Anda butuhkan:

• printer 3D dengan nozzle 0,4mm atau kurang

• menggunakan Eagle untuk memesan dan membuat PCB

  Jika setiap kali Anda merasa tidak cocok dengan ini, hubungi saya, saya dapat memberikan Anda PCB dengan semua komponen yang dibutuhkan

• keterampilan Arduino:

  • instal perpustakaan yang diperlukan
  • kompilasi dan unduh perangkat lunak
  • opsional memprogram atmega328p dengan bootloader arduino (atau Anda dapat mengambilnya dari papan arduino untuk menghindari langkah ini)

Langkah 3: Pencetakan 3D

Saya mengusulkan 2 model: model bulan purnama dan setengah.

saya berikan disini:

• File STL untuk pencetakan langsung
• File Fusion 360 jika Anda ingin mengubahnya

Parameter pencetakan:

• 0,3 mm lapisan
• 0,4 mm ekstruder
• PLA

Langkah 4: Pengontrol PCB

PCB saya dibuat di sekitar atmega328p (dengan bootloader arduino diprogram):

• Port serial terhubung ke konektor 6 pinheader, dengan tujuan untuk memasang adaptor Serial-USB

• AQV20 adalah relai photoMOS. Tujuannya di sini adalah untuk mengganti daya untuk Led Strip.

  • Saya memiliki beberapa komponen AQV20 di stok saya, tetapi saya melihat ada yang tidak mudah ditemukan. Anda dapat mengambil yang setara seperti AQV21.
  • Saya memberikan skema papan alternatif yang menggunakan MOSFET untuk menggantikan AQV20 ini tetapi belum diuji.
• FERRITE digunakan untuk menyaring kebisingan. Saya perhatikan selama pengujian saya bahwa sensor PIR kadang-kadang dapat berosilasi. Saya tidak menemukan alasan yang tepat, tetapi saya memutuskan untuk menambahkan FERRITE, karena berfungsi dengan baik;-)

• Papan disuplai oleh 4 baterai AA NiMH = 4*1.2V = 4.8 V

  • 4,8 V adalah tegangan nominal, yang sebenarnya tidak berarti apa-apa
  • Ketika baterai terisi penuh saya mengukur minimum 5,1 V, saat pemakaian tegangan akan turun

• Tegangan diatur oleh konverter boost efisiensi tinggi MT3608

  • Ketika tidak ada muatan, arusnya kurang dari 1mA
  • T1 menyesuaikan tegangan, pastikan untuk mengatur T1 ke 15k untuk mendapatkan 5V pada output

Bagaimana cara kerjanya ?

• Sensor PIR terhubung ke konektor PIR1/2/3 XH.
• Saat kita mulai, atmega berjalan cepat dalam mode tidur. Arus yang dikonsumsi kemudian <1 mA.
• Ketika sebuah sensor mendeteksi suatu gerakan, ia mengirimkan +5V pada pin yang sesuai (4, 11, 13) dan membangunkan atmega.
• Kemudian atmega memicu relai photoMOS, yang menyalakan Strip Led (terhubung ke STRIP XH). Data dikirim pada single line BUS (pin 12 dari atmega).

1. ronde 1.0 telah dibuat dan diuji, berfungsi dengan baik
2. ronde 1.1 sudah menggantikan relay photoMOS AQV20 dengan transistor MOSFET, belum dicoba

Langkah 5: Assy LDR

Awalnya saya tidak berpikir untuk menggunakan sensor cahaya, tetapi memang lebih berguna untuk menghemat daya tahan baterai.

Jadi saya telah menyolder Light Dependent Resistor secara seri dengan resistor 10 Mohms, meletakkannya di tabung menyusut dan menambahkan konektor XH.

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

Saya menggunakan konektor PIR1 yang menjadi konektor rakitan LDR ini. Untuk bulan setengah tidak apa-apa, untuk bulan purnama menggantikan sensor PIR. Jadi saya harus melakukan pilihan.

Saya bertujuan untuk merancang papan baru dengan konektor tambahan untuk sensor cahaya. Untuk penggunaan di masa mendatang…

Langkah 6: Perakitan

1. Ketuk lubang dengan M3
2. Solder LDR Assy

3. Buat konektor XH untuk:

   1. Sensor PIR
   2. Tempat Baterai
   3. Jalur yang Dipimpin
   4. Sakelar daya ON/OFF
4. Solder Strip Led, potong dan tempel
5. Gunakan lem tembak untuk merekatkan Sensor PIR
6. Pasang PCB dengan panjang M3 - 5mm

7. Hubungkan semua konektor:

   1. Untuk half moon: LDR di PIR1 & Sensor PIR di PIR2
   2. Untuk bulan purnama: LDR pada PIR1 & Sensor PIR pada PIR2 dan PIR3

Langkah 7: Muat Perangkat Lunak

Colokkan antarmuka USB-Serial seperti yang ditunjukkan pada foto di atas. Jaga orientasi!! Jika setiap kali Anda mencolokkannya dengan cara terbalik, itu tidak akan merusak papan, tetapi lebih baik untuk menghindarinya.

Gunakan Arduino IDE untuk mengunduh perangkat lunak yang sesuai.

Saya menggunakan perpustakaan eksternal yang perlu Anda instal terlebih dahulu:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

Perangkat lunak saya sangat mendasar dan saya mengharapkan Anda untuk mengubahnya:

• Saat power-up ledstrip akan berkedip 3 kali sebagai pesan selamat datang.
• Kemudian mikrokontroler masuk ke mode tidur.
• Ketika gerakan terdeteksi, itu membangunkan pengontrol mikro dan menyalakan strip yang dipimpin.

Bermain dengan perangkat lunak Anda akan dapat mengubah warna, penundaan dll …

Menikmati !!

Runner Up dalam Tantangan Desain PCB