Ronda de Nuit: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

L’objectiu d’aquest projecte és utilitzar una tira de leds de color per fer una llum nocturna activada per un sensor de moviment.

La meva idea era aconseguir una llum difusa al voltant del meu llit, però sense cargolar, enganxar ni endollar res.

Per tant, funciona amb bateries NiMH AA, està fabricat amb impressió 3D i està dissenyat per col·locar-lo a terra, sota el llit.

Proposo 2 models: un disseny de lluna plena i mitja lluna.

Pas 1: factures de material

Electrònica:

• Tira LED WS2812 (110cm de longitud per a lluna plena i 60 cm per a mitja lluna)
• Sensor de moviment HC SR501 PIR (1 per a mitja lluna, 3 per a lluna plena)

• Connectors XH (pas 2,54 mm)

  pinça per a encunyar aquests connectors

• Adaptador sèrie USB
• Sensor LDR
• un suport de bateria AA de 4 *
• 4 piles AA NiMH
• Interruptor ON / OFF
• atmega328p (arduino programat)

Electrònica per al PCB:

Components llistats al fitxer àguila

Mecànica:

• Cargols M3 * 10mm
• Cargols M3 * 5mm
• Toqueu M3

Eina:

• Pistola de cola
• Carregador NiMH

Pas 2: habilitats

Per fer el projecte necessitareu:

• una impressora 3D amb un broquet de 0,4 mm o menys

• utilitzar Eagle per demanar i fabricar el PCB

  Si sempre que no us sentiu conformes amb això, poseu-vos en contacte amb mi, us puc proporcionar un PCB amb tots els components necessaris

• Habilitats Arduino:

  • instal·leu les biblioteques necessàries
  • compilar i descarregar el programari
  • opcionalment, programa un atmega328p amb el carregador d'arrencada arduino (o pots treure'l des d'una placa arduino per evitar aquest pas)

Pas 3: impressió 3D

Proposo 2 models: un model de lluna plena i mitja.

Et dono aquí:

• Fitxers STL per a impressió directa
• Fusionar fitxers 360 si el voleu modificar

Paràmetres d'impressió:

• Capes de 0,3 mm
• Extrusora de 0,4 mm
• PLA

Pas 4: el controlador de PCB

El meu PCB està format al voltant d’un atmega328p (amb el carregador d’arrencada arduino programat):

• El port sèrie està connectat a un connector de capçalera de 6 pins, per connectar un adaptador USB-sèrie

• AQV20 és un relé photoMOS. El propòsit aquí és canviar l'alimentació de la tira Led.

  • Tenia alguns components AQV20 al meu estoc, però he vist que no són fàcils de trobar. Podeu prendre un equivalent com un AQV21.
  • Proporciono un esquema de tauler alternatiu que utilitza un MOSFET per substituir aquest AQV20, però encara no s’ha provat.
• El FERRITE s’utilitza per filtrar el soroll. Durant les meves proves, he notat que els sensors PIR poden oscil·lar de vegades. No vaig saber el motiu exacte, però vaig decidir afegir el FERRITE, ja que funciona bé;-)

• La placa es subministra amb 4 bateries NiMH AA = 4 * 1,2 V = 4,8 V

  • 4,8 V és la tensió nominal, la qual cosa no vol dir res de fet
  • Quan les bateries es carreguen completament, mesuro 5,1 V mínim, en descarregar la tensió caurà

• El voltatge està regulat per un convertidor d’augment d’eficiència MT3608

  • Quan no hi ha cap càrrega, el corrent és inferior a 1mA
  • T1 ajusteu el voltatge, assegureu-vos de configurar T1 a 15k per obtenir 5V a la sortida

Com funciona ?

• Els sensors PIR estan connectats a connectors PIR1 / 2/3 XH.
• Quan comencem, l'atmosfera passa ràpidament en mode de repòs. El corrent consumit és llavors <1 mA.
• Quan un sensor detecta un moviment, envia un + 5V al pin corresponent (4, 11, 13) i desperta l'atmosfera.
• A continuació, l'atmega activa el relé photoMOS, que encén el Led Strip (connectat a STRIP XH). Les dades s’envien al BUS de línia única (pin 12 de l’atmosfera).

1. ronde 1.0 s'ha fet i provat, funciona bé
2. ronde 1.1 ha substituït el relé photoMOS AQV20 per un transistor MOSFET, encara no s'ha provat

Pas 5: el conjunt LDR

Al principi no pensava utilitzar un sensor de llum, però de fet és molt útil per preservar la vida de la bateria.

Així que he soldat una resistència Light Dependent en sèrie amb una resistència de 10 Mohms, l’he posat en un tub retràctil i he afegit un connector XH.

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

Faig servir el connector PIR1 de l’endoll d’aquest conjunt LDR. Per a la mitja lluna està bé, per a la lluna plena substitueix un sensor PIR. Per tant, vaig haver de triar.

El meu objectiu és dissenyar una nova placa amb un connector addicional per al sensor de llum. Per a ús futur …

Pas 6: Muntatge

1. Toqueu els forats amb M3
2. Soldeu el conjunt LDR

3. Feu els connectors XH per a:

   1. Sensors PIR
   2. Suport de bateria
   3. Led Strip
   4. Interruptor d’encesa / apagat
4. Soldeu la tira Led, talleu-la i enganxeu-la
5. Utilitzeu una pistola de cola per enganxar els sensors PIR
6. Cargoleu el PCB amb M3 - 5 mm de llarg

7. Connecteu tots els connectors:

   1. Per a mitja lluna: LDR a PIR1 i sensor PIR a PIR2
   2. Per a lluna plena: LDR a PIR1 i PIR Sensors a PIR2 i PIR3

Pas 7: carregueu el programari

Connecteu la interfície USB-serial com es mostra a la foto superior. Cuida l’orientació !! Si sempre que el connecteu de manera inversa, no danyarà la placa, però és millor evitar-la.

Utilitzeu Arduino IDE per descarregar el programari corresponent.

He utilitzat biblioteques externes que cal instal·lar primer:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

El meu programari és molt bàsic i espero que el modifiqueu:

• En engegar el ledstrip parpellejarà 3 vegades com a missatge de benvinguda.
• A continuació, el microcontrolador passa en mode de repòs.
• Quan es detecta un moviment, desperta el microcontrolador i il·lumina la tira LED.

Jugant amb el programari podreu canviar colors, retards, etc.

Gaudeix !!

Segon classificat del PCB Design Challenge