Έξυπνος φωτισμός σπιτιού: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Γεια σας παιδιά, σήμερα θα δημιουργήσουμε ένα έργο όπου ελέγχουμε έναν λαμπτήρα με βάση τον περιβάλλοντα φωτισμό. Θα χρησιμοποιήσουμε το PICO και το Light Dependent Resistor (LDR), για να ανιχνεύσουμε φως και να ενεργοποιήσουμε ή να απενεργοποιήσουμε έναν λαμπτήρα ανάλογα με το πόσο έντονος είναι ο φωτισμός γύρω του.

Βήμα 1: Στοιχεία

• PICO, διαθέσιμο στο mellbell.cc ($ 17)
• LDR 12mm, ένα πακέτο 30 στο ebay (0,99 $)
• Μονάδα αναμετάδοσης 2 καναλιών ή μονάδα αναμετάδοσης 1 καναλιού, διαθέσιμη στο ebay (0,74 $)
• Αντίσταση 10k ohm, δέσμη 100 στο ebay (0,99 $)
• Μίνι breadboard, ένα πακέτο 5 στο ebay ($ 2,52)
• Αρσενικά - αρσενικά jumber καλώδια, ένα πακέτο 40 στο ebay (0,99 $)
• Αρσενικά - θηλυκά jumber καλώδια, ένα πακέτο 40 στο ebay (0,99 $)
• Λαμπτήρας AC 220V
• Μπαταρία 9 volt

Βήμα 2: Σύνδεση του LDR με το PICO

Οι αντιστάσεις που εξαρτώνται από το φως είναι μεταβλητές αντιστάσεις που αλλάζουν την αντίστασή τους ανάλογα με την ποσότητα φωτός που πέφτει πάνω τους. Η σχέση τους είναι αντιστρόφως ανάλογη, που σημαίνει ότι η αντίσταση αυξάνεται καθώς μειώνεται ο φωτισμός και μειώνεται όταν αυξάνεται ο φωτισμός.

Θα χρησιμοποιήσουμε αυτήν την ιδιότητα για να αλλάξουμε την τάση που διαβάζει ο PICO μας και να ενεργήσουμε ανάλογα με αυτήν. Πρέπει να δημιουργήσουμε ένα διαχωριστή τάσης χρησιμοποιώντας το LDR μας για να μπορούμε να το κάνουμε, και έτσι δημιουργούμε ένα:

• Συνδέουμε την πρώτη πλευρά του LDR με το VC του PICO
• Συνδέστε την άλλη πλευρά του LDR με αντίσταση A0 και 10K ohm
• Συνδέστε την άλλη πλευρά της αντίστασης στο GND του PICO

Έχουμε τώρα ένα διαχωριστή τάσης, όπου το σήμα που φτάνει στο Α0 του PICO μας εξαρτάται από την αντίσταση του LDR μας. Το σήμα από ένα διαχωριστή τάσης αντιπροσωπεύεται από: Vout = (R2/(R1+R2)) * Vin. Στην περίπτωσή μας

• Vin = Η πηγή ισχύος (Vc)
• Vout = A0
• R1 = Η αντίσταση του LDR
• R2 = 10k ohm (η σταθερή αντίσταση μας)

Ας δούμε τώρα πώς λειτουργεί υπό διαφορετικές συνθήκες φωτισμού.

Πρώτη δοκιμή: Φωτισμένο δωμάτιο

Η αντίσταση του LDR μειώνεται και φτάνει σχεδόν το 1K ohm, ας το δοκιμάσουμε στην εξίσωση μας:

A0 = (10000/(1000+10000)) * 5 = 4,54v

Το ADC του PICO θα μετατρέψει αυτήν την τάση σε ψηφιακή τιμή 928.

Δεύτερη δοκιμή: Ένα σκοτεινό δωμάτιο

Η αντίσταση του LDR αυξάνεται και φτάνει σχεδόν τα 10K ohm, ας το δοκιμάσουμε ξανά στην εξίσωση:

A0 = (10000/(9000+10000)) * 5 = 2,63v

Το ADC του PICO θα μετατρέψει αυτήν την τάση σε ψηφιακή τιμή 532.

Τώρα που μπορούμε να λάβουμε αναγνώσεις από το LDR, ας συνδέσουμε ένα LED στο PICO μας και το χρησιμοποιούμε για να δοκιμάσουμε τη δουλειά μας.

Βήμα 3: Σύνδεση ενός LED και δοκιμή της εργασίας μας

Τώρα θέλουμε το LED να σβήνει και να εξαρτάται από την ένδειξη του LDR. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να πάρουμε την ένδειξη από το LDR και να προγραμματίσουμε ένα σημείο διακοπής για να ανάψει και να σβήσει το LED μας.

Θα χρειαστείτε το πρόγραμμά σας για να κάνετε τα εξής:

• Πάρτε ένα σήμα εισόδου από το LDR στο A0
• Έχετε το D2 ως έξοδο για το LED μας
• Ορίστε μια μεταβλητή που αντιπροσωπεύει την ένδειξη του LDR μας
• Εμφάνιση του σήματος LDR προς A0 στη σειριακή οθόνη
• Ορίστε ένα σημείο διακοπής για να ανάβει και να σβήνει το LED μας.

Αλλά, πριν ξεκινήσουμε το πρόγραμμά μας, ας συνδέσουμε το LED στο PICO μας ως εξής:

• Συνδέστε το μακρύ πόδι του LED (η θετική άνοδος) στον πείρο D2 του PICO
• Συνδέστε το κοντό πόδι του LED (η αρνητική κάθοδος) στο GND του PICO

Βήμα 4: Σύνδεση του ρελέ στο PICO

Τώρα που γνωρίζουμε ότι το PICO και το πρόγραμμά μας είναι συνδεδεμένα και λειτουργούν σωστά. Μπορούμε να ελέγξουμε τα φώτα του σπιτιού μας ή οποιοδήποτε άλλο οικιακό εξοπλισμό. Αλλά, χρειαζόμαστε ρελέ για να το κάνουμε.

Τα ρελέ αποτελούνται από ηλεκτρομαγνήτες οι οποίοι χρησιμοποιούνται ως διακόπτης για να ανοίξετε ένα κύκλωμα και να το κλείσετε. Θα χρησιμοποιήσουμε το PICO για τον έλεγχο της λειτουργίας μεταγωγής του ρελέ, για τον έλεγχο της παροχής ρεύματος στη συσκευή. Αυτά είναι τα pin out του ρελέ:

• Vcc (Relay) -> Συνδέεται με τον πείρο 5 volt (PICO) για να τροφοδοτήσει το πηνίο μέσα στο ρελέ
• GND (Relay) -> Συνδέεται με το GND του PICO για να τροφοδοτήσει το πηνίο στο εσωτερικό του ρελέ
• IN1 (Relay) -> Συνδέεται με ψηφιακή ακίδα εξόδου για να στείλει σήμα στον πρώτο ρελέ για να ανοίξει και να κλείσει το κύκλωμα, στην περίπτωσή μας θα είναι D2 (PICO)
• IN2 (Relay) -> Αυτό είναι το ίδιο με το IN1, αλλά για το δεύτερο ρελέ, και πρόκειται να το αφήσουμε κενό επειδή έχουμε μόνο ένα φορτίο.
• Κοινό "com" (Relay) -> Common συνδέεται με το ένα άκρο του φορτίου που πρόκειται να ελεγχθεί.
• Κανονικά κλειστό "NC" (Ρελέ) -> Το άλλο άκρο του φορτίου συνδέεται με το NC ή το NO, εάν είναι συνδεδεμένο με το NC το φορτίο παραμένει συνδεδεμένο πριν από τη σκανδάλη.
• Κανονικά Ανοίξτε το "ΟΧΙ" (Ρελέ) -> Το άλλο άκρο του φορτίου συνδέεται είτε με το NC είτε με το ΟΧΙ, εάν συνδεθεί με το ΟΧΙ το φορτίο παραμένει Αποσυνδεδεμένο πριν από τη σκανδάλη.

Τώρα απλώς θα αντικαταστήσουμε το LED με τη μονάδα ρελέ.

Βήμα 5: Σύνδεση του φορτίου AC και προγραμματισμός του ρελέ

Τώρα, χρειάζεται μόνο να συνδέσετε το φορτίο εναλλασσόμενου ρεύματος στη μονάδα ρελέ, και το κάνετε αυτό κόβοντας ένα μόνο καλώδιο από το φορτίο σας στο μισό, στη συνέχεια συνδέοντας το ένα άκρο στο com του ρελέ και το άλλο στο ΟΧΙ.

Ο κωδικός θα παραμείνει ο ίδιος όπως ήταν για το LED, επειδή το ρελέ χρησιμοποιεί ψηφιακό σήμα ακριβώς όπως το LED. Αλλά, αλλάξτε τη μεταβλητή led σε ρελέ, ώστε να παραμένει σαφής και περιγραφική.

Βήμα 6: Τελείωσες

Τώρα, έχετε ένα φως AC που ανάβει και σβήνει ανάλογα με το φως που υπάρχει στο δωμάτιο. Μπορείτε να το κάνετε αυτό σε οποιαδήποτε ηλεκτρονικά είδη σπιτιού, απλά πρέπει να είστε προσεκτικοί με το πόσο έξυπνα τα φτιάχνετε!

Μη διστάσετε να μας δώσετε οποιεσδήποτε προτάσεις και κάντε ερωτήσεις, θα χαρούμε πολύ να τις απαντήσουμε. Και αν σας αρέσει, μην ξεχάσετε να το μοιραστείτε στο Facebook ή να μας ενημερώσετε στο mellbell.cc.