Všichni víme, že jedním z míst, kde dochází k plýtvání energií v domácnostech a kancelářích, je schodiště. Obvykle rozsvítíme světlo na schodech a necháme to ve spěchu. V tomto projektu navrhneme schodišťovou lampu, která pracuje na baterii a rozsvítí světla pouze tehdy, když je tam někdo přítomen. Tento obvod lze použít k úspoře energie a lze jej použít jako nouzové záložní světlo.
Obvod pracuje na dvě podmínky - jedna je přítomnost světla v jeho umístění a druhá je přítomnost člověka, pouze když jsou tyto dvě podmínky splněny, ovladač zapne záložní světlo.
Tyto dvě podmínky jsou testovány dvěma senzory, jedním je LDR a druhým je modul PIR Motion sensor. LDR snímá přítomnost světla a snímač pohybu detekuje přítomnost člověka v jeho dosahu.
Obrázek na levé straně ukazuje snímač LDR (Light Dependent Resistor) a obrázek na pravé straně snímač PIR nebo modul snímače pohybu. PIR senzor je v podstatě IR (infračervený přijímač). Skládá se z citlivých přijímaných IR, které detekují IR (infračervené) paprsky ve své oblasti. Víme, že každý živý organismus vydává IR paprsky, a tedy i lidské tělo. Kdykoli se v oblasti modulu snímače nachází člověk, detekuje přítomnost IR paprsků.
Kdykoli se člověk nachází ve snímací oblasti modulu, snímač snímá IR změny, protože lidské tělo vyzařuje IR paprsky, takže nyní jsou tyto změny IR snímané modulem filtrovány elektronikou v modulu a při signalizaci změn IR, Modul generuje puls. Ve výchozím nastavení má tento impuls dobu 5 s.
Takže kdykoli člověk překročí snímací oblast modulu, vygeneruje puls 5 s. Takže tento modul detekuje přítomnost člověka pomocí IR paprsků.
Modul snímače pohybu bude mít dva hrnce nebo předvolby, jedním z nich je nastavení snímací oblasti modulu a druhým je změna doby vysokého pulzního výstupu při detekci pohybu. Dobu trvání pulzu lze nastavit od několika sekund do několika minut. Více o tom můžete pochopit pomocí tohoto obvodu snímače PIR.
LDR v tomto obvodu funguje jako proměnný rezistor. Rezistor LDR se mění na základě intenzity světla. Když je světlo dopadající na LDR nízké, odpor LDR bude vysoký. Když je světlo dopadající na LDR vysoké, odpor mezi svorkami LDR bude ve srovnání s nízkým odporem světla velmi nízký.
Požadované komponenty
Hardware:
ATMEGA32
Napájení (5v), PROGRAMÁTOR AVR-ISP
100uF kondenzátor
VEDENÝ
220Ω, 1KΩ rezistory
LDR (Light Dependent Resistor)
100KΩ pot nebo preset, Libovolný modul snímače pohybu (HC-SR501)
2WATT LED
Tranzistor TIP122.
Software:
Atmel studio 6.1
Progisp nebo flash magie
Schéma zapojení a pracovní vysvětlení
Jak je ukázáno ve výše uvedeném obvodu automatického osvětlení schodiště, není třeba zde připojovat externí krystal. Protože ATMEGA pracuje na interním 1MHz, je ve výchozím nastavení oscilátor Resistor-Capacitor. Pouze v případě, že je nutná přesnost hodin, jako aplikace vysoce přesného počítání se připojí externí krystal. Když je ovladač poprvé zakoupen, je ve výchozím nastavení fúzován, aby fungoval na interním krystalu.
Řídicí jednotka zde bude vždy kontrolovat dvě věci:
- Přítomnost temnoty
- Detekce pohybu
Jak jsme diskutovali, když je světlo nízké, odpor LDR bude vysoký, nyní při pozorování můžeme říci, že existuje dělič napětí tvořený LDR a 100K bankou, střední spoj děliče napětí je považován za referenční a je připojen k PB1 ovladač. V tomto obvodu LDR se můžete dozvědět více o principu fungování LDR.
Nyní, pokud je slabé světlo, bude odpor LDR vysoký, a tak se změní podíl napětí ve větvi děliče napětí. Kvůli vysokému odporu bude napětí na LDR vyšší než napětí 100K potu, a proto napětí na střední bod drasticky klesá a tento pokles je snadno snímatelný ovladačem. Takže kdykoli přijde tma, ovladač přijme signál. Tento signál splňuje první podmínku. Pochopte více o LDR v tomto tmavém obvodu detektoru.
Za přítomnosti pohybu bude na PB0 regulátoru puls, který je generován modulem snímače pohybu, jak jsme diskutovali výše.
Jakmile jsou tyto dvě podmínky splněny, je řídicí jednotce vydán pokyn k signalizaci tranzistoru NPN k řízení výkonové LED.