Ronde De Nuit: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Formålet med dette prosjektet er å bruke en fargeled stripe for å lage et nattlys aktivert av en bevegelsessensor.

Tanken min var å få et diffust lys rundt sengen min, men uten å skru, lime eller plugge noe.

Så det fungerer på NiMH AA -batterier, det er laget av 3D -utskrift og er designet for å ligge på gulvet, under sengen din.

Jeg foreslår 2 modeller: en fullmåne og en halvmåne.

Trinn 1: Regninger av materiale

Elektronikk:

• WS2812 led stripe (110 cm lengde for fullmåne og 60 cm for halvmåne)
• HC SR501 PIR bevegelsessensor (1 for halvmåne, 3 for fullmåne)

• XH -kontakter (stigning 2,54 mm)

  krympetang for disse kontaktene

• USB seriell adapter
• LDR -sensor
• en 4*AA batteriholder
• 4 AA NiMH -batterier
• På / av bryter
• atmega328p (arduino programmert)

Elektronikk for PCB:

Komponenter oppført i ørnfilen

Mekanikk:

• M3 * 10 mm bolter
• M3 * 5 mm bolter
• M3 trykk

Verktøy:

• Limpistol
• NiMH lader

Trinn 2: Ferdigheter

For å lage prosjektet trenger du:

• en 3D -skriver med en dyse på 0,4 mm eller mindre

• å bruke Eagle til å bestille og lage PCB

  Hvis du ikke føler deg forenlig med dette, kontakt meg. Jeg kan gi deg et PCB med alle nødvendige komponenter

• Arduino ferdigheter:

  • installere de nødvendige bibliotekene
  • kompilere og laste ned programvaren
  • programmer eventuelt en atmega328p med arduino bootloader (eller du kan ta den fra et arduino -kort for å unngå dette trinnet)

Trinn 3: 3D -utskrift

Jeg foreslår 2 modeller: en full og en halvmåne modell.

Jeg gir deg her:

• STL -filer for direkte utskrift
• Fusion 360 -filer hvis du vil justere den

Utskriftsparametere:

• 0,3 mm lag
• 0,4 mm ekstruder
• PLA

Trinn 4: PCB -kontrolleren

Min PCB er laget rundt en atmega328p (med arduino bootloader programmert):

• Den serielle porten er koblet til en 6-pinhead-kontakt for å koble til en Serial-USB-adapter

• AQV20 er et photoMOS -relé. Hensikten her er å bytte strøm til Led Strip.

  • Jeg hadde noen AQV20 -komponenter på lageret mitt, men jeg har sett at det ikke er lett å finne. Du kan ta en tilsvarende som en AQV21.
  • Jeg gir et alternativt skjema som bruker en MOSFET for å erstatte denne AQV20, men den er ikke testet ennå.
• FERRITE brukes til å filtrere støy. Jeg har lagt merke til under testene mine at PIR -sensorene noen ganger kan svinge. Jeg fant ikke ut den eksakte årsaken, men jeg bestemte meg for å legge til FERRITE, siden den fungerer bra;-)

• Brettet leveres med 4 NiMH AA -batterier = 4*1,2V = 4,8 V

  • 4,8 V er den nominelle spenningen, det som faktisk ikke betyr noe
  • Når batteriene er fulladet måler jeg minimum 5,1 V, når utladningen faller vil spenningen synke

• Spenningen reguleres av en høyeffektiv boost -omformer MT3608

  • Når det ikke er noe strøm er strømmen mindre enn 1mA
  • T1 juster spenningen, sørg for å sette T1 til 15k for å få 5V ved utgang

Hvordan virker det ?

• PIR -sensorene er koblet til PIR1/2/3 XH -kontakter.
• Når vi starter, går atmega raskt i hvilemodus. Strømforbruket er da <1 mA.
• Når en sensor oppdager en bevegelse, sender den en +5V på den tilsvarende pinnen (4, 11, 13) og vekker atmega.
• Deretter utløser atmega photoMOS -reléet, som driver Led Strip (koblet til STRIP XH). Data sendes på enkeltlinjen BUS (pin 12 på atmega).

1. ronde 1.0 er laget og testet, det fungerer bra
2. ronde 1.1 har erstattet photoMOS -reléet AQV20 med en MOSFET -transistor, den er ikke testet ennå

Trinn 5: LDR -assyen

I begynnelsen tenkte jeg ikke på å bruke en lyssensor, men det er faktisk mer nyttig for å bevare batterilevetiden.

Så jeg har loddet en lysavhengig motstand i serie med en 10 Mohms -motstand, lagt den på et krympeslange og lagt til en XH -kontakt.

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

Jeg bruker PIR1 -kontakten, pluggen til denne LDR -enheten. For halvmånen er det ok, for fullmåne tar det stedet for en PIR -sensor. Så jeg måtte velge.

Jeg tar sikte på å designe et nytt kort med en ekstra kontakt for lyssensor. For fremtidig bruk …

Trinn 6: Montering

1. Trykk på hullene med M3
2. Lodd LDR Assy

3. Lag XH -kontaktene for:

   1. PIR -sensorer
   2. Batteriholder
   3. Led Strip
   4. Slå på/av -bryteren
4. Lodd Led Strip, klipp den og lim den inn
5. Bruk en limpistol til å lime PIR -sensoren (e)
6. Skru kretskortet med M3 - 5 mm langt

7. Koble til alle kontaktene:

   1. For halvmåne: LDR på PIR1 & PIR -sensor på PIR2
   2. For fullmåne: LDR på PIR1- og PIR -sensorer på PIR2 og PIR3

Trinn 7: Last inn programvaren

Koble til USB-serielt grensesnitt som vist på bildet ovenfor. Ta vare på orienteringen !! Hvis hver gang du kobler den til motsatt måte, vil det ikke skade brettet, men det er bedre å unngå det.

Bruk Arduino IDE for å laste ned den tilhørende programvaren.

Jeg brukte eksterne biblioteker du må installere først:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

Programvaren min er veldig grunnleggende, og jeg forventer at du justerer den:

• Ved oppstart blinker ledstripen 3 ganger som en velkomstmelding.
• Deretter går mikrokontrolleren i hvilemodus.
• Når en bevegelse oppdages, vekker den mikrokontrolleren og lyser LED-stripen.

Hvis du leker med programvaren, kan du endre farger, forsinkelser osv …

Nyt !!

Runner Up i PCB Design Challenge