E-switch: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Denne instruksen ble opprettet for å oppfylle prosjektkravet til Makecourse ved University of South Florida (www.makecourse.com).

E-Switch er en enhet som bruker en Arduino Uno, en IR-mottaker og en HCSR04 nærhetssensor for å kontrollere en servomotor som er koblet til en lysbryter. Dette produktet ble laget for å spare energi og legge til enkel tilgang via fjernkontrollfunksjoner. Produktet skiller seg fra eksisterende ved at det er klart til installasjon, bare trenger å skrus inn over en eksisterende lysbryter, uten ytterligere montering eller ledninger. Materialene som kreves er listet opp nedenfor:

• Arduino Uno
• HCSR04 Nærhetssensor
• IR -mottaker + fjernkontroll
• SG90 servomotor
• 3D -skriver + PLA -filament
• Ledninger
• Lite brødbrett
• Borrelås
• Elektrisk tape

Trinn 1: Kabling

For denne kretsen er det 3 eksterne komponenter, servoen, nærhetssensoren og IR -mottakeren. Alle komponenter skal kobles parallelt med samme jord og VCC -forsyning.

IR -mottaker: IR -mottakeren har 3 pinner, venstre er signalpinnen, som er koblet til digital pinne 2. Den midterste pinnen er jordpinnen, og den siste pinnen er spenningspinnen som krever +5V

HCSR04 Nærhetssensor: Nærhetssensoren har 4 pinner, fra venstre til høyre er de VCC (+5V), Trig (pin 4), Echo (pin 3) og bakken

SG90 Servomotor: Servoen har 3 tilkoblinger, rød er VCC (+5V), brun er malt og gul er signal (pin 5)

Trinn 2: Kode

*Koden er lastet opp som en.rar -fil, må pakkes ut*

Arduino -koden bruker HCSR04 og IR -mottakeren som innganger, mens servomotoren er den eneste utgangen. En variabel kalt "tilstand" brukes til å registrere servomotorenes nåværende posisjon. 0 tilsvarer at servoen er i av -posisjon, 1 er en indikasjon på på -posisjonen.

I sløyfen er det første trinnet å oppdatere den siste registrerte nærhetssensoravstanden (lastValue), den neste er å registrere gjeldende avstand (avstand), deretter blir disse verdiene sammenlignet. Hvis den siste verdien er større enn den nåværende avstanden, nærmer en hånd seg, og servoen vil snu 90 grader ned, slå av lysene, gitt at nåværende tilstand er 1. Ellers, hvis siste verdi er mindre enn avstand, er en hånd trekker seg tilbake, og servoen vil rotere 90 grader oppover og slå på lysene, gitt at den nåværende tilstanden er 0. Hvis ingen av disse betingelsene er oppfylt, kontrollerer IR -mottakeren for signaler og dekoder dem, og gir "resultater". Avhengig av resultatet vil IR -mottakeren skru opp eller ned. Koden 0xFFE01F tilsvarer pluss -knappen for IR -fjernkontrollene, og hvis den mottas, vil servoen rotere oppover for å slå på lyset, gitt at den nåværende tilstanden er 0. Koden 0xFFA857 tilsvarer IR -fjernkontrollens minus -knapp, og hvis den mottas, vil den rotere servo nedover for å slå av lyset, gitt at gjeldende tilstand er 1. Hvis ingen av signalene mottas, går koden sløyfe og fortsetter søket (irrecv.resume).

Trinn 3: 3D -trykte komponenter

For dette prosjektet måtte to komponenter designes og skrives ut, en lysbryterbrakett for servoen og et hus for alle komponentene, som lett kunne passe over eksisterende brytere.

• Lysbryterbrakett: Dette stykket ble designet for å holde en lysbryter mellom tappene, det var også designet for å festes til en servomotor, og har et hull for slike.
• Huset har 4 rom: ett for nærhetssensoren, som er på forsiden av huset, med en rektangulær åpning. Rett over dette er et rom for Arduino og IR -mottakeren, det har innebygde hull som fører til de andre rommene (for ledninger), samt hull for skruer. Baksiden av huset er uthult. Det store området som inneholder to tenner er servomotoren og brettbrettet, tennene er i avstand og størrelse for montering av servomotoren. Det mindre rommet er det siste, og det er utstyrt for et 9V batteri.

Trinn 4: Montering

1. Koble ledningene til pinnene på HCSR04, og plasser deretter sensoren i rommet som vist. Før ledningene gjennom åpningene og til servomotorrommet.
2. Koble ledningene til pinnene på IR -mottakeren, fest deretter mottakeren til det indre frontpanelet på Arduino -rommet ved hjelp av elektrisk tape, og sørg for at hodet på mottakeren stikker ut fra siden for å forhindre kommunikasjonsproblemer. Plasser så nær toppen av huset som mulig. Før ledningene ned til servomotorrommet.
3. Før kabelen til batterikontakten gjennom det lengste hullet i huset, nær hovedåpningen. Sørg for at begge deler av kontakten er på riktig side (Arduino -kontakt til Arduino -rom, batterikontakt til batterirom).
4. Koble den 3D -trykte lysbryteren til servomotoren som vist på en servoskrue. Monter deretter servomotoren ved hjelp av tappene, med ledninger pekende opp.
5. Bruk borrelås for å installere brødbrettet.
6. Før du plasserer Arduino i huset, koble alle komponentene til brødbrettet og deretter til de riktige Arduino -pinnene. Alle komponenter skal ha strøm levert parallelt. Når du er ferdig, plasserer du Arduino i rommet, med 9V batteriporten vendt utover.
7. Plasser 9V -batteriet i huset, og koble til Arduino.

Trinn 5: Bruk

For å bruke enheten kan man ta hånden mot enheten for å slå av lysene, eller vekk fra enheten for å slå på lysene. Ved å trykke på IR -fjernkontrollene pluss -knappen slås lysene på, og ved å trykke på minus slås lysene av.