აკონტროლეთ ფლუორესცენტური ნათურები ლაზერული მაჩვენებლით და არდუინოთი: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:22

Alpha One Labs Hackerspace– ის რამდენიმე წევრს არ მოსწონს ფლუორესცენტური მოწყობილობების მიერ გამოყოფილი მკაცრი შუქი. მათ უნდოდათ, რომ შეეძლოთ ცალკეული საშუალებების გაკონტროლება, ალბათ ლაზერული მაჩვენებლით? ამოვიღე მყარი რელეების გროვა და მივიყვანე ლაბორატორიაში. შევიძინე არდუინო დუემილენოვა და წარმოვაჩინე LED Blink მაგალითის ესკიზის გამოყენება ჰალოგენური ნათურის დახამხამების მიზნით. მე აღმოვაჩინე ინფორმაცია LED- ების, როგორც სინათლის სენსორების [1] და Arduino სკეტჩის ტექნიკის დემონსტრირების შესახებ [2]. აღმოვაჩინე, რომ LED- ები არ იყო საკმარისად მგრძნობიარე - ლაზერს უნდა მიექცია პირდაპირ სინათლის გამცემი ნაწილი, ან LED არ დარეგისტრირდებოდა ამიტომ გადავედი ფოტოტრანსისტორებზე. ისინი ბევრად უფრო მგრძნობიარეა და სიხშირეების უფრო ფართო დიაპაზონში. ტრანზისტორზე სათანადო ფილტრის საშუალებით შემიძლია გავხადო უფრო მგრძნობიარე წითელი შუქის მიმართ და სენსორის კუთხეების გაცილებით ფართო დიაპაზონიდან. უარყოფა და გაფრთხილება: ეს ინსტრუქციული ეხება ხაზის (მაგისტრალური) ძაბვას 120 ან 240 ვოლტზე. გამოიყენეთ საღი აზრი, თუ ამ წრეს ააშენებთ - თუ რაიმეში ეჭვი გეპარებათ, ჰკითხეთ ვინმეს, ვინც იცის. თქვენ ხართ პასუხისმგებელი თქვენს (და სხვების) უსაფრთხოებაზე და ადგილობრივ ელექტრო კოდებთან შესაბამისობაზე.

ნაბიჯი 1: ესკიზი და თეორია

მე ვივარაუდებ, რომ თქვენ იცით, როგორ გაამდიდროთ თქვენი Arduino და მიიღეთ ესკიზი შედგენილი და ჩატვირთული. თითოეული ნათურისთვის ვიყენებ სატელეფონო კაბელს, რადგან იაფია, აქვს ოთხი კონდუქტორი, და მე მაინც მქონდა რამოდენიმე. მე გამოვიყენე წითელი საერთო +, შავი ნიადაგისთვის, მწვანე ფოტოთრანზისტორი კოლექტორისთვის და ყვითელი სარელეო კონტროლისთვის +.ფოტოტრანსისტორი გადის დენის რაოდენობას, რომელიც იცვლება მასზე დაცემული სინათლის ოდენობით. ციფრული ანალოგური გადამყვანი (ADC) არდუინოში ზომავს ძაბვას პინზე მიწასთან შედარებით. შევხედე ფოტოტრანზისტორის მონაცემების ფურცელს და მულტიმეტრით შევამოწმე, რომ ტრანზისტორები გადის 10mA სრული სინათლის დროს. ომის კანონის გამოყენებით, ეს არის დაახლოებით 500 Ohms 5V– ზე, ნათურების გასაკონტროლებლად მე გამოვიყენე მყარი მდგომარეობის სარელეო მოდული. ეს შედარებით იაფია ახლანდელ რეიტინგში, რომელიც გვჭირდებოდა, დაახლოებით 4 $ 4A– მდე. დარწმუნდით, რომ იყიდეთ სარელეო მოდულები ნულოვანი გადაკვეთის დეტექტორით, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ აკონტროლებთ რაიმე ინდუქციურს, როგორიცაა ფლუორესცენტური ნათურა, ძრავა ან კედლის მეჭეჭის ტრანსფორმატორი. მათი ჩართვა ან გამორთვა სადმე, მაგრამ ნულოვანი წერტილი შეიძლება გამოიწვიოს ძაბვის ვარდნა, რაც საუკეთესო შემთხვევაში შეამცირებს თქვენი მოწყობილობის სიცოცხლეს და უარეს შემთხვევაში ხანძრის გაჩენას.

ნაბიჯი 2: განათების გაყვანილობა

შეხედე ჭერს და გადაწყვიტე სად დაამონტაჟებ არდუინოს კონტროლერს. გახსოვდეთ, რომ მას დასჭირდება 7-12 ვ სიმძლავრის მარაგი. გაჭერით სატელეფონო მავთულის სიგრძე (ან cat5 ან რაც არ უნდა იყოს) დაახლოებით ორი ფუტით გრძელი ვიდრე არდუინოდან დაშორება თითოეულ შუქზე, რომლის გაკონტროლებაც გსურთ. შეხედეთ კავშირს ელექტროგადამცემი ხაზებიდან გადამრთველიდან ბალასტში. თქვენ შეიძლება შეძლოთ კონექტორების შეკვეთა (Newark Electronics ყიდის Wago 930 სერიას, რაც ჩვენ გვქონდა). მაშინ არ დაგჭირდებათ არსებული მავთულის გაჭრა და შეგიძლიათ სისტემის ამოღება, თუ რამე არასწორედ წავა. მიაერთეთ მიწა (შავი) სარელეო შეყვანისას -და კონტროლი (ყვითელი) სარელეო შეყვანის + (ფერის კოდი სურათზე არის განსხვავდება იმისგან, რაც მე დავდე წინა გვერდზე, ვინაიდან გადავიფიქრე იმაზე, თუ რა აზრი ექნება). შედუღეთ ან გააფუჭეთ (თქვენი სარელეოდან გამომდინარე) შავი (ცხელი) მავთული რელეს მეშვეობით. დარწმუნდით, რომ გამოიყენოთ სითბოს შემცირება და ელექტრო ლენტი! შეაერთეთ შავი მავთულები თქვენს კონექტორებში და თეთრი (ნეიტრალური) და გრუნტი (მწვანე) არის პირდაპირ კონექტორიდან კონექტორამდე. მავთულის მეორე ბოლო მიდის არდუინოს შემდეგნაირად: ყველა წითელი მავთული (საერთო კათოდი ან კოლექტორი) გადადით ანალოგ 0 -ზე (პორტი C0) და ყველაფერი შავი ადგილზე. თითოეული მწვანე (ანოდი ან გამცემი) გადადის ქინძისთავებზე 8-13 (პორტი B 0-5) და ყვითელი მავთულები მიდის ქინძისთავებზე 2-7 (პორტი D 2-7). დარწმუნდით, რომ მწვანე და ყვითელი მავთულები ემთხვევა ერთმანეთს, ვინაიდან სენსორს სჭირდება შესაბამისი სარელეო კონტროლი! თუ ყვითელს ჩასვამთ პინ 2 -ში, მწვანე იმავე მოწყობილობიდან გადადის 8 პინზე.

ნაბიჯი 3: ესკიზისა და დიზაინის შენიშვნების ტესტირება

ამ ეტაპზე მე ვისაუბრებ იმ განსაცდელებსა და გასაჭირებზე, რომლებიც მე შემხვდა გზაზე და როგორ ვიმუშავე მათში, იმ იმედით, რომ ეს სასარგებლო იქნება. თავისუფლად შეგიძლიათ გადახვიდეთ შემდეგ საფეხურზე, თუ მეცნიერების შინაარსი არ არის თქვენი მთავარი:-) პირველი ნაბიჯი იყო გადაწყვეტილების მიღება, გამოეყენებინათ თუ არა capacitive sensing ან resistive sensing. რეზისტენტული ზონდირება არის სენსორის რეზისტორის საშუალებით ერთ – ერთ ანალოგიურ ქინძისთავთან დაკავშირება და ანალოგიურ კითხვას და შედარება ზღურბლთან. ეს არის უმარტივესი განსახორციელებლად, მაგრამ იღებს უამრავ დაკალიბრებას. Capacitive sensing- ის თეორია არის ის, რომ როდესაც უკუმიმართა (- + ტყვიამდე და პირიქით), LED არ დაუშვებს მიმდინარე დინებას, მაგრამ ელექტრონები ერთ მხარეს აგროვებენ და დატოვე მეორე მხარე, ეფექტურად დატენე კონდენსატორი. სინათლე, რომელიც დაეცემა LED- ზე იმ სიხშირეზე, რომელსაც ის ჩვეულებრივ ასხივებს, ფაქტობრივად გამოიწვევს მცირე დინებას, რომელიც ამცირებს ამ კონდენსატორს. ასე რომ, თუ ჩვენ დავატენებთ LED- ს "კონდენსატორს" და ვითვლით რამდენი ხანი სჭირდება რეზისტორის გამოშვებას, მივიღებთ უხეშ წარმოდგენას იმის შესახებ, თუ რამდენი შუქი მოდის LED- ზე. ეს ფაქტიურად უფრო საიმედო აღმოჩნდა სხვადასხვა მოწყობილობებში და მუშაობს ფოტოტრანსისტორებზეც კი! ვინაიდან ჩვენ არ ვაკეთებთ სანათურის ზუსტ გაზომვას და ლაზერული მაჩვენებელი გარეგნულად ბევრად უფრო ნათელი უნდა იყოს, ჩვენ უბრალოდ ვეძებთ გამონადენის ზღურბლს. ამ თავგადასავლის სხვა მნიშვნელოვანი ნაწილი არის გამართვა. მათთვის, ვინც იცნობს არა ჩადგმული სისტემების პროგრამირებას, პოპულარული მეთოდია ბეჭდური განცხადებების დამატება კოდის კრიტიკულ წერტილებში. ეს ასევე ეხება ჩადგმულ სისტემებს, მაგრამ როდესაც ყოველი მიკროწამი ითვლის, Serial.write- ის დრო ("x არის"); სერიული.writeln (x); რეალურად საკმაოდ მნიშვნელოვანია და თქვენ შეიძლება გამოტოვოთ ბევრი მოვლენა პროცესში. ასე რომ დაიმახსოვრეთ, რომ ყოველთვის განათავსოთ თქვენი ნაბეჭდი განცხადებები კრიტიკული მარყუჟების მიღმა, ან ნებისმიერ დროს, როდესაც რაიმე მოვლენას ელოდებით. ხანდახან LED მოციმციმე საკმარისია იმის გასაგებად, რომ თქვენ მიაღწიეთ კოდის გარკვეულ წერტილს.

ნაბიჯი 4: ვებ კონტროლის დამატება

თუ ესკიზს გადაავლე თვალი, შეგიმჩნევია, რომ მე ასევე ვკითხულობ სერიულ პორტს და ვიმოქმედებ რამოდენიმე პერსონაჟის ბრძანებაზე. "N" სიმბოლო ანათებს ყველა შუქს და "f" მათ გამორთავს. რიცხვები "0"-"5" ცვლის ამ ციფრულ გამომუშავებასთან დაკავშირებულ სინათლის მდგომარეობას. ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ მარტივად ერთად გადააგდოთ CGI სკრიპტი (ან servlet, ან ნებისმიერი ვებ ტექნოლოგია, რომელიც თქვენს ნავს). Serial.writes ასევე გამოდის ყოველთვის, როდესაც შუქი იცვლება მომხმარებლის შეყვანისგან, ასე რომ გვერდს შეიძლება ჰქონდეს Ajax განახლებები მიმდინარე მდგომარეობის საჩვენებლად. კიდევ ერთი რამ, რასაც ექსპერიმენტს ვაპირებ არის ოთახში მოძრაობის გამოვლენა. ადამიანები ასახავენ სინათლეს და მათი გადაადგილებისას ის შეიცვლება. ეს არის დელტა ნაწილი წერილობითი განცხადებების მაქვს.