Wszyscy wiemy, że jednym z miejsc, w których marnotrawstwo energii występuje najczęściej w domach i biurach, są klatki schodowe. Zwykle zapalamy światło na schodach i zostawiamy je w pośpiechu. W tym projekcie zamierzamy zaprojektować lampę schodową, która działa na baterię i włącza światła tylko wtedy, gdy ktoś tam jest. Obwód ten może służyć do oszczędzania energii i może służyć jako awaryjne światło cofania.
Obwód działa w dwóch warunkach - jeden to obecność światła w swoim miejscu, a drugi to obecność człowieka, dopiero po spełnieniu tych dwóch warunków sterownik włącza światło cofania.
Te dwa warunki są testowane przez dwa czujniki, jeden to LDR, a drugi to moduł czujnika ruchu PIR. LDR wykrywa obecność światła, a czujnik ruchu wykrywa obecność człowieka w jego zasięgu.
Zdjęcie po lewej stronie przedstawia czujnik LDR (rezystor zależny od światła), a zdjęcie po prawej stronie przedstawia czujnik PIR lub moduł czujnika ruchu. Czujnik PIR to w zasadzie IR (odbiornik podczerwieni). Składa się z wrażliwego odbiornika IR, który wykrywa promienie podczerwone (Infra Red) w swoim regionie.Wiemy, że każdy żywy organizm emituje promienie podczerwone, a więc i ludzkie ciało. Zawsze, gdy w obszarze modułu czujnika znajduje się człowiek, wykrywa on obecność promieni podczerwonych.
Za każdym razem, gdy w obszarze wykrywania modułu znajduje się człowiek, czujnik wychwytuje zmiany w podczerwieni, gdy ciało ludzkie emituje promienie podczerwone, więc teraz te zmiany podczerwieni odbieranej przez moduł są filtrowane przez elektronikę w module i sygnalizując zmiany w podczerwieni, Moduł generuje impuls. Ten impuls ma domyślnie czas trwania 5 sekund.
Tak więc ilekroć człowiek przekracza obszar wykrywania modułu, generuje impuls o długości 5 sekund. Tak więc obecność człowieka jest wykrywana przez promienie podczerwone przez ten moduł.
Moduł czujnika ruchu będzie miał dwa potencjometry lub ustawienia wstępne, z których jeden służy do regulacji obszaru wykrywania modułu, a drugi służy do zmiany czasu wysokiego impulsu po wykryciu ruchu. Czas trwania impulsu można regulować od kilku sekund do kilku minut. Możesz dowiedzieć się więcej na ten temat dzięki temu obwodowi czujnika PIR.
LDR w tym obwodzie działa jako rezystor zmienny. Rezystor LDR zmienia się w zależności od natężenia światła. Kiedy światło padające na LDR jest niskie, rezystancja LDR będzie wysoka. Gdy światło padające na LDR jest wysokie, rezystancja między zaciskami LDR będzie bardzo niska w porównaniu do niskiej rezystancji światła.
Wymagane składniki
Sprzęt komputerowy:
ATMEGA32
Zasilanie (5v), PROGRAMATOR AVR-ISP
Kondensator 100uF
DOPROWADZIŁO
Rezystory 220Ω, 1KΩ
LDR (rezystor zależny od światła)
Potencjometr lub preset 100KΩ, Dowolny moduł czujnika ruchu (HC-SR501)
Dioda LED 2WATT
Tranzystor TIP122.
Oprogramowanie:
Atmel Studio 6.1
Magia Progisp lub Flash
Schemat obwodu i objaśnienie robocze
Jak pokazano na powyższym automatycznym obwodzie oświetlenia klatki schodowej, nie ma tu potrzeby podłączania zewnętrznego kryształu. Ponieważ ATMEGA działa na wewnętrznym 1 MHz, domyślnie oscylator rezystor-kondensator. Tylko wtedy, gdy potrzebna jest dokładność zegara, przy zastosowaniu liczenia o dużej precyzji, dołącza się kryształ zewnętrzny. Kiedy kontroler jest kupowany po raz pierwszy, jest domyślnie połączony do pracy na wewnętrznym krysztale.
Kontroler będzie tutaj zawsze sprawdzał dwie rzeczy:
- Obecność ciemności
- Wykrywanie ruchu
Jak omówiliśmy, gdy światło jest niskie, rezystancja LDR będzie wysoka, teraz na podstawie obserwacji możemy stwierdzić, że istnieje dzielnik napięcia utworzony przez LDR i potencjometr 100K, środkowe złącze dzielnika napięcia jest traktowane jako odniesienie i jest podłączone do PB1 kontroler. Możesz dowiedzieć się więcej o zasadzie działania LDR w tym obwodzie LDR.
Teraz, jeśli jest słabe światło, rezystancja LDR będzie wysoka, a więc udział napięcia w gałęzi dzielnika napięcia zmienia się.Z powodu dużej rezystancji napięcie na LDR będzie wyższe niż w 100K potencjometrze iz tego powodu napięcie na Punkt środkowy spada drastycznie i ten spadek jest łatwo wyczuwalny przez kontroler. Dlatego gdy zapada ciemność, kontroler odbiera sygnał. Ten sygnał spełnia pierwszy warunek. Dowiedz się więcej o LDR w tym obwodzie detektora ciemności.
Przy obecności ruchu na PB0 kontrolera pojawi się impuls, który jest generowany przez moduł czujnika ruchu, jak omówiliśmy wcześniej.
Po spełnieniu tych dwóch warunków sterownik jest instruowany, aby zasygnalizować tranzystorowi NPN, aby sterował diodą LED zasilania.