Llums automàtics de l'habitació amb comptador de visitants: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Ei! Si voleu desfer-vos dels avorrits interruptors de llum i fer que les llums de la vostra habitació siguin automàtiques per un preu econòmic, esteu al lloc correcte. Aquest projecte serà molt fàcil de construir. No us hi passeu, és senzill, serà molt divertit i funcionarà al 100%. I sí, està fet amb arduino, així que prepareu-vos i deixeu-vos fer.

Components:

Arduino Uno / nano

Mòdul de retransmissió (depèn del nombre de canals que vulgueu automatitzar)

Filferros de pont

Transistor BC547 (o qualsevol propòsit general)

2x sensors d’obstacles IR (NO PIR SENSORS)

Una caixa per omplir tota l'electrònica

Eines:

Soldador (opcional)

Cinta i tisores

Pistola de cola (opcional)

També necessiteu un ordinador portàtil / escriptori per programar el vostre arduino.

Pas 1: Com funciona

Parlem de la lògica. Bàsicament, els llums de l’habitació s’han d’encendre quan algú entra i apagar-se quan surt. Això no és tot. En cas que entri la persona 1 i després la persona 2. En aquest cas, els llums no s’han d’apagar quan surti cap d’ells. Només han d’apagar-se quan surten tots dos. Per tant, el nostre dispositiu hauria de poder comptar el nombre de persones que entren a la sala i el nombre de persones que surten. Sembla complicat? Sí, ho és si penses en construir un circuit dedicat a aquest efecte. Però tenim un salvavides. Tambor, si us plau. Us presentem ARDUINO! D'acord, probablement en sabreu.

Només necessitem escriure el codi per al propòsit i el nostre projecte està realitzat al 90%. Més endavant parlarem del codi. Primer parlem de com podem donar la informació de la nostra entrada o sortida a l’Arduino. El que anem a construir s’anomena comptador de visitants bidireccional. Si cerqueu en línia, podeu trobar molts d’aquests projectes. Però la majoria utilitzen un microcontrolador 8051. I necessitem un circuit dedicat per programar-lo. Per què fer tant quan podeu comprar un Arduino nano per uns 5 dòlars i programar-lo?

Així que això és el que farem. Disposarem de dos sensors d’obstacles connectats al lateral de la porta. Una just fora de l’habitació (anomenem-la sensor1) i una altra a dins (sensor2). Quan una persona entra a l’habitació, el sensor 1 el detecta primer i, quan surt, el sensor 2 el detecta primer. Podem utilitzar aquesta lògica per dir a l’Arduino si una persona entra o surt de l’habitació. No us preocupeu, el codi no és complicat.

Pas 2: el codi

El codi … Podeu trobar el codi al final de la instrucció. Abans de desplaçar-vos cap avall per baixar-lo, permeteu-me informar-vos que el meu codi consisteix a controlar només una sola llum, és a dir, un sol relé. En cas que vulgueu modificar-lo per controlar-ne més, podeu fer-ho lliurement sempre que estigueu familiaritzat amb l'idea d'Arduino.

Com és habitual, hi ha dues maneres de codificar el vostre Arduino. Una (la més senzilla) és copiar el codi aquí, enganxar-lo a la idea Arduino i penjar-lo. L’altre consisteix a entendre el funcionament i el codi per vosaltres mateixos. Us deixo l’elecció, però al final faré un recorregut en clau.

Assegureu-vos que el vostre Arduino no està connectat a cap altra cosa que no sigui el vostre PC quan pengeu l’esbós (codi). Un cop finalitzada la càrrega, podem continuar provant-la.

Pas 3: prova 1

Només cal que connecteu els sensors IR als respectius pins de l'Arduino (en aquest cas, el sensor que es troba just fora de l'habitació al pin 14 i el sensor just a l'interior al pin 15). De nou, consulteu el codi per assegurar-vos que heu connectat els sensors als pins correctes. He utilitzat un LED per provar la sortida en lloc d’un relé. Per tant, vaig connectar el pin positiu del LED al pin 2 de l’Arduino (basat en el codi) i el pin negatiu a GND. Ara moveu la mà del sensor 1 al sensor 2 per simular que algú entra a l'habitació.

Hauríeu de veure com s’encén el LED. Mou la mà del sensor 2 al sensor 1 i el LED s’ha d’apagar. Gran dret. No. Malauradament no em va funcionar. De nou! La meva primera prova sempre falla!

He comprovat el meu codi dues vegades i he trobat un petit error. Calia un retard després que la mà (persona) passés per cada sensor. O l’altre sensor aviat detectaria la persona i apagaria el LED. Així que vaig fer els canvis necessaris al codi i vaig tornar a intentar-ho. El dispositiu funcionava com s’esperava. No us preocupeu, el codi que he adjuntat en aquest instructiu és l’actualitzat. Per tant, tampoc no us hauria de sortir malament. Tret que hi hagi problemes de connexió al circuit. Guai fem el circuit de relleus!

Pas 4: Qui condueix el relleu?

En cas que utilitzeu un mòdul de relé arduino, podeu ometre aquest pas. Com que aquests mòduls ja inclouen un circuit de control de relé integrat. En primer lloc, podeu preguntar-vos, per què hi ha un circuit separat per a relés? La sortida d’un Arduino no té prou potència per conduir un relé. Per tant, necessitem un subministrament separat per al relé. Utilitzarem la sortida de 5 V de l’Arduino. Per tant, òbviament, el nostre relé hauria de tenir una qualificació de 5v dc i una sortida de 250v CA 10A. Només connectar el relé al subministrament Arduino de 5v no funcionarà. Hem d’activar el relé des de la nostra sortida programada (en aquest cas, el pin 2 d’Arduino).

Per tant, utilitzarem un transistor d’ús general per a això. Podeu connectar el circuit segons el diagrama. Bàsicament, la base del transistor rep el disparador i completa el circuit entre el relé i 5v per activar-lo i al seu torn activar la bombeta connectada a ell.

Pas 5: connecteu el dispositiu

Ara que tot està llest i funciona, hem de connectar el relé entre el corrent i la bombeta del cablejat domèstic. AVÍS! Tractareu 220 V CA i això no és poc. No intenteu fer cap canvi al cablejat domèstic (sempre que no sigueu un enginyer elèctric capacitat). No seré responsable si us passa alguna cosa durant això (inclòs si us sorprèn i us converteix en un superheroi com el flash, etc:-p)

Simplement bromejant, no intenteu convertir-vos en un superheroi deixant-vos sorprendre per la xarxa elèctrica. Aquesta lògica és una merda.

Jo suggeriria utilitzar una làmpada LED recarregable d’alta potència en lloc de ficar-la amb una bombeta de corrent altern. Tanmateix, mai em vaig embolicar amb el cablejat de corrent altern de casa meva. He utilitzat un porta bombetes independent, he connectat un parell de cables de coure, he soldat el relé pel mig i he connectat els cables a la presa de paret (assegurant-me que el relé estigui connectat en sèrie amb el portalàmpades a través del fil conductor, NO EL NEUTRAL). Vaig fer una petita caixa de cartró per posar-hi el relé. Després vaig fixar una bombeta LED de 9 W al suport de la bombeta i vaig encendre tot. El dispositiu va funcionar perfectament. Guai!

Pas 6: tocs finals … i ja hem acabat

Finalment, vaig fixar els sensors a l’exterior i a l’interior de l’habitació que hi havia al costat de la porta i vaig penjar el porta-bombetes al sostre. Ara, quan entro a l’habitació, la bombeta s’encén i, quan surto, s’apaga. Ho vaig intentar amb molta gent que entrava a l'habitació i tot funcionava bé.

Tot i que hi ha dos problemes als quals m’he enfrontat. Quan dues persones entren simultàniament a la sala, un al costat de l’altre, el sensor les registra com una única entrada. Viouslybviament, perquè el sensor només detecta un obstacle. L’altre problema és que el sensor era una mica feble. No s'ha pogut detectar si una persona s'allunya massa d'ella. Puc solucionar el segon problema aconseguint un millor mòdul de sensor IR, però el primer requeriria més sensors i programació. Però és un problema molt rar que es produeix i no us preocupeu si teniu una porta petita. En general, es veu molt bé pels diners gastats en els components.

No he pogut obtenir cap imatge del producte final perquè ho he eliminat tot per un altre projecte. Ho sento per això. Va ser força maco, però estava més emocionat pel proper projecte.

Pas 7: passeu pel codi

Com és habitual, abans de prémer el botó Enrere, si us plau, vota la meva instrucció per al concurs. Gràcies.

El codi comença inicialitzant un recompte de variables per emmagatzemar el nombre de persones que entren o surten de la sala. Declarem 14 i 15 com a pins d'entrada i 2 com a sortida al relé. A la funció de bucle, es troba el cor del codi. Cada vegada que el pin 14 es llegeix, el recompte augmenta 1 i cada cop que el pin 15 llegeix, el recompte es redueix en 1. He comentat la necessitat del retard al pas 3. Quan el recompte és zero, el pin del relé, és a dir, el pin 2 està definit com a baix (desactivat). Hem afegit un recompte d’instruccions addicionals = 0 per establir el recompte a zero en cas que sigui negatiu per algun motiu.

Mentre el recompte no sigui nul, el relé (pin 2) es troba en estat alt (activat).

Espero que ho entenguis. Gràcies i ens veiem a la propera!