Αισθητήρας ασφαλείας με ηλιακή ενέργεια: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτός ο απλός και φθηνός αισθητήρας ασφαλείας έχει μερικά αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά που μπορεί να ενδιαφέρουν τους χομπίστες:

• Ηλιακή ενέργεια με μικρό ηλιακό κύτταρο
• επαναφορτιζόμενη μπαταρία λιθίου
• Το κύκλωμα φόρτισης μπορεί να τροφοδοτηθεί με καλώδιο USB για αρχική φόρτιση ή επαναφόρτιση της μπαταρίας
• Κύκλωμα ασφάλισης Mosfet έτσι ώστε η ισχύς να είναι ΜΟΝΟ σταθερή στον αισθητήρα μικροκυμάτων μέχρι να γίνει αισθητή η κίνηση
• ο αισθητήρας μικροκυμάτων/ραντάρ χρησιμοποιεί μόνο μικροαμπέρ ισχύος.
• χρησιμοποιεί ένα φθηνό ESP-01 για ειδοποιήσεις

Η βασική πτυχή αυτού του κυκλώματος είναι να χρησιμοποιήσετε ένα mosfet καναλιού για να κλειδώσετε το κύκλωμα όταν λαμβάνεται ένα σήμα από τον αισθητήρα και, στη συνέχεια, να έχετε ένα άλλο σήμα από το ESP-01 διατηρώντας το κύκλωμα και το μάνδαλο στη θέση του έως ότου το ESP-01 είναι έτοιμο για απενεργοποίηση. Μόλις ενεργοποιηθεί το κύκλωμα από τον αισθητήρα, το κύκλωμα παραμένει ανοιχτό, ακόμη και αν η σκανδάλη του αισθητήρα σβήσει, μέχρι να ολοκληρωθεί το πρόγραμμα ESP-01. Αυτό το κύκλωμα αποφεύγει το πρόβλημα του ESP-01 να εξαρτάται από το πόσο καιρό η έξοδος σκανδάλης του αισθητήρα παραμένει ενεργή. Ορισμένοι αισθητήρες μπορούν να τροποποιήσουν τους χρόνους ενεργοποίησης στον αισθητήρα, άλλοι είναι πιο δύσκολοι. Με αυτήν τη διαμόρφωση, το μόνο που χρειάζεται είναι μια σύντομη ενεργή σκανδάλη.

Βήμα 1: Πώς λειτουργεί

Όταν ενεργοποιηθεί ο αισθητήρας, θα βγάλει θετικό σήμα στο τρανζίστορ Q1. (Έχω χρησιμοποιήσει τόσο τον αισθητήρα ραντάρ όσο και έναν PIR. Και οι δύο φαίνεται να λειτουργούν εξίσου καλά. Ο αισθητήρας ραντάρ είναι καλύτερος για εξωτερική χρήση καθώς ανιχνεύει κίνηση μέσω πλαστικού δοχείου και ακόμη και τοίχων. Τα PIR δεν είναι τόσο λειτουργικά σε εξωτερικούς χώρους όπου υπάρχει ηλιακή ενέργεια πιο κατάλληλο.)

Όταν ενεργοποιηθεί το Q1, θα ενεργοποιηθεί το Q3 μέσω της διόδου D1. Όταν ενεργοποιηθεί το Q3, η πύλη του mosfet Q2 θα τραβηχτεί στη γείωση, ενεργοποιώντας το mosfet και αφήνοντας το ρεύμα να ρέει στο κύκλωμα στο μικρό ρυθμιστή 3,3v (χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του ESP-01).

Μόλις ενεργοποιηθεί το ESP-01, ο πείρος Rx έχει ρυθμιστεί Υ HIGHΗΛΟΣ, ο οποίος τώρα θα εφαρμόσει επίσης ενεργό σήμα στο Q3 μέσω της διόδου D2. Τώρα, εάν ο αισθητήρας ενεργοποιηθεί χαμηλά, το Q3 εξακολουθεί να είναι σε ισχύ εξακολουθεί να ρέει μέσω του mosfet και το ESP-01 παραμένει αναμμένο. Αυτή η μονάδα θα παραμείνει αναμμένη έως ότου το εσωτερικό πρόγραμμα ορίσει τον ακροδέκτη Rx LOW και εάν η σκανδάλη του αισθητήρα είναι ακόμα LOW, αυτό θα διακόψει την τροφοδοσία της μονάδας.

Βήμα 2: Προμήθειες

1-IRLML6402 P-Channel Mosfet (χρησιμοποιώ έκδοση SOT-23). Αυτά τα μικρά παιδιά είναι πολύ λιγότερο ακριβά σε σύγκριση με τα μεγαλύτερα μωσαϊκά P-CH στυλ T0-92.

2 - 1N5817 Δίοδοι

1 - LED της επιλογής σας!

Συνδέσεις 2 - 2P για την είσοδο ηλιακών κυψελών και την είσοδο μπαταρίας λιθίου. Ορισμένες μπαταρίες λιθίου έρχονται με συνδετήρες JST διαφορετικών μεγεθών, οπότε μπορεί να θέλετε να καθορίσετε τι είδους σύνδεσμο θα χρησιμοποιήσετε. Τα αρχεία gerber έχουν διαμορφωθεί για συνδέσμους με απόσταση 2,54 mm.

1 - πυκνωτής 1000uf (δεν είναι απολύτως απαραίτητο. Μπορείτε να ρυθμίσετε το μέγεθος. Αυτό είναι για εξομάλυνση ισχύος στο ESP -01)

2 - 2n3904 τρανζίστορ

Αντίσταση 1 - 220 ohm

2 - 1k αντιστάσεις

2 - 10k αντιστάσεις

2 - 100k αντιστάσεις

Αντίσταση 1 - 220k

Διακόπτης διαφάνειας 1 - 3 ακίδων

Κεφαλίδα 1 - 3 ακίδων για είσοδο αισθητήρα

1 - ESP -01

Θηλυκή κεφαλίδα 1 - 2x4 (8 ακίδων) για ρύθμιση ESP -01

Η πλακέτα κυκλώματος ρυθμιστή 1 - 3,3 volt μοιάζει με αυτήν

1 - Αισθητήρας μικροκυμάτων/ραντάρ RCWL -0516 αρέσει

1 - Ηλιακός πίνακας φορτιστή όπως αυτό

Βήμα 3: Κωδικός Arduino για το ESP-01

Έχω παράσχει δύο αρχεία κώδικα που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να δοκιμάσετε το κύκλωμα.

το αρχείο LatchCircuitTest.ino είναι το απλό κύκλωμα δοκιμής που θα αναβοσβήνει το ενσωματωμένο LED του ESP-01 για περίπου 10 δευτερόλεπτα προτού αφήσετε το μάνταλο. Χρησιμοποιώ τον πείρο Rx του ESP-01 για το κύκλωμα μανδάλωσης. (Καρφίτσα 3). Όσο αυτός ο πείρος έχει ρυθμιστεί Υ HIGHΗΛΟΣ, το κύκλωμα θα παραμένει σε λειτουργία. Μόλις ο πείρος αυτός ρυθμιστεί σε LOW (και αν υποθέσουμε ότι ο πείρος σκανδάλης είναι επίσης LOW), το κύκλωμα θα απενεργοποιηθεί, αφήνοντας τον αισθητήρα ακόμα ενεργοποιημένο για να ενεργοποιηθεί ξανά.

Το δεύτερο αρχείο, ESP-01_Email_Solar_Power_Latch_Simple.ino, είναι κωδικοποιημένο για να στέλνει ένα email μέσω gmail οποιαδήποτε στιγμή ενεργοποιηθεί το κύκλωμα.

Αυτό το αρχείο χρειάζεται επεξεργασία με τις ακόλουθες πληροφορίες:

• Το SSID του wifi σας
• Ο κωδικός πρόσβασης wifi σας
• Τη διεύθυνση gmail σας
• Τον κωδικό πρόσβασής σας στο gmail
• Α για διεύθυνση για το μήνυμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου
• A από τη διεύθυνση για το μήνυμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου

Το αρχείο περιλαμβάνει επίσης κώδικα για την αποστολή ενός αιτήματος ιστού http σε μια λειτουργική μονάδα βομβητή που υποστηρίζει ESP-01 που θα απαντήσει στο αίτημα. Είναι ιδανικό να έχετε ρυθμισμένο έναν βομβητή έτσι ώστε τη νύχτα, όταν ενδέχεται να μην παρακολουθείτε τα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, να ακούγεται ο βομβητής όταν ενεργοποιείται το κύκλωμα του αισθητήρα.

Υπάρχει ένα παράδειγμα της απλής σανίδας βομβητή (ESP-01) στην πρώτη μου διδάσκουσα!

Βήμα 4: Δημιουργήστε το δικό σας PCB

Το σχηματικό για αυτό το έργο δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το λογισμικό Kicad. Το PCB που βλέπετε στο βίντεο δημιουργήθηκε επίσης χρησιμοποιώντας τα αρχεία που δημιουργήθηκαν από το Kicad.

Μπορείτε να παραγγείλετε PCB για αυτό το έργο από το jclpcb.com ή από οποιονδήποτε άλλο προμηθευτή pcb.

Ακολουθεί ένας σύνδεσμος προς τα αρχεία Gerber που δημιουργήθηκαν για αυτό το έργο.