Ronde de Nuit - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Der Zweck dieses Projekts besteht darin, einen farbigen LED-Streifen zu verwenden, um ein Nachtlicht zu aktivieren, das von einem Bewegungssensor aktiviert wird.

Meine Idee war, ein diffuses Licht um mein Bett herum zu bekommen, aber ohne etwas zu schrauben, zu kleben oder zu stecken.

Es funktioniert also mit NiMH AA-Batterien, es besteht aus 3D-Druck und ist so konzipiert, dass es auf dem Boden unter Ihrem Bett liegt.

Ich schlage 2 Modelle vor: ein Vollmond- und ein Halbmonddesign.

Schritt 1: Stücklisten

Elektronik:

• WS2812 LED-Streifen (110 cm Länge für Vollmond und 60 cm für Halbmond)
• HC SR501 PIR Bewegungssensor (1 für Halbmond, 3 für Vollmond)

• XH-Anschlüsse (Raster 2,54 mm)

  Crimpzange für diese Steckverbinder

• Serieller USB-Adapter
• LDR-Sensor
• ein 4 * AA Batteriehalter
• 4 AA-NiMH-Batterien
• Ein / Aus Schalter
• atmega328p (arduino programmiert)

Elektronik für die Leiterplatte:

In der Eagle-Datei aufgeführte Komponenten

Mechanik:

• M3 * 10mm Schrauben
• M3 * 5mm Schrauben
• M3 tippen

Werkzeug:

• Klebepistole
• NiMH-Ladegerät

Schritt 2: Fähigkeiten

Um das Projekt zu machen, benötigen Sie:

• ein 3D-Drucker mit einer Düse von 0,4 mm oder weniger

• Eagle zu verwenden, um die Leiterplatte zu bestellen und herzustellen

  Wenn Sie sich damit nicht konform fühlen, kontaktieren Sie mich, ich kann Ihnen eine Leiterplatte mit allen erforderlichen Komponenten zur Verfügung stellen

• Arduino-Kenntnisse:

  • Installieren Sie die erforderlichen Bibliotheken
  • kompilieren und laden Sie die Software herunter
  • Programmieren Sie optional einen atmega328p mit dem Arduino-Bootloader (oder Sie können ihn von einem Arduino-Board nehmen, um diesen Schritt zu vermeiden)

Schritt 3: 3D-Druck

Ich schlage 2 Modelle vor: ein Voll- und ein Halbmondmodell.

Ich gebe dir hier:

• STL-Dateien für den Direktdruck
• Fusion 360-Dateien, wenn Sie sie optimieren möchten

Druckparameter:

• 0,3 mm Schichten
• 0,4 mm Extruder
• PLA

Schritt 4: Der PCB-Controller

Meine Platine wird um einen atmega328p herum erstellt (mit programmiertem Arduino-Bootloader):

• Der serielle Port ist mit einem 6-Pin-Header-Anschluss verbunden, um einen Seriell-USB-Adapter anzuschließen

• AQV20 ist ein PhotoMOS-Relais. Der Zweck hier besteht darin, die Stromversorgung für den LED-Streifen zu schalten.

  • Ich hatte einige AQV20-Komponenten in meinem Lager, aber ich habe gesehen, dass sie nicht leicht zu finden sind. Sie können ein Äquivalent wie ein AQV21 nehmen.
  • Ich biete ein alternatives Platinenschema an, das einen MOSFET verwendet, um dieses AQV20 zu ersetzen, aber es wurde noch nicht getestet.
• Der FERRITE wird verwendet, um Rauschen zu filtern. Ich habe bei meinen Tests festgestellt, dass die PIR-Sensoren manchmal schwingen können. Den genauen Grund habe ich nicht herausgefunden, aber ich habe mich entschieden, das FERRITE hinzuzufügen, da es gut funktioniert;-)

• Das Board wird mit 4 NiMH AA Batterien = 4*1,2V = 4,8 V. versorgt

  • 4,8 V ist die Nennspannung, was eigentlich gar nichts bedeutet
  • Wenn die Batterien vollständig geladen sind, messe ich mindestens 5,1 V, beim Entladen sinkt die Spannung

• Die Spannung wird durch einen hocheffizienten Aufwärtswandler MT3608. geregelt

  • Wenn keine Ladung vorhanden ist, beträgt der Strom weniger als 1 mA
  • T1 stellen Sie die Spannung ein, stellen Sie sicher, dass T1 auf 15k eingestellt ist, um 5V am Ausgang zu erhalten

Wie funktioniert es ?

• Die PIR-Sensoren werden an PIR1/2/3 XH-Anschlüsse angeschlossen.
• Wenn wir starten, geht der atmega schnell in den Schlafmodus. Der aufgenommene Strom ist dann < 1 mA.
• Wenn ein Sensor eine Bewegung erkennt, sendet er +5V an den entsprechenden Pin (4, 11, 13) und weckt den Atmega.
• Dann löst der Atmega das photoMOS-Relais aus, das den Led-Streifen (verbunden mit STRIP XH) einschaltet. Die Daten werden auf dem Single Line BUS (Pin 12 des atmega) gesendet.

1. ronde 1.0 wurde gemacht und getestet, es funktioniert gut
2. ronde 1.1 hat das PhotoMOS-Relais AQV20 durch einen MOSFET-Transistor ersetzt, es wurde noch nicht getestet

Schritt 5: Die LDR-Assy

Am Anfang dachte ich nicht an einen Lichtsensor, aber in der Tat ist es mehr als nützlich, um die Batterielebensdauer zu verlängern.

Also habe ich einen lichtabhängigen Widerstand in Reihe mit einem 10 Mohm Widerstand gelötet, auf einen Schrumpfschlauch gesteckt und einen XH-Stecker hinzugefügt.

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

Ich verwende den PIR1-Anschluss den Stecker dieser LDR-Baugruppe. Für den Halbmond ist es ok, für den Vollmond ersetzt er einen PIR-Sensor. Also musste ich eine Wahl treffen.

Mein Ziel ist es, eine neue Platine mit einem zusätzlichen Anschluss für den Lichtsensor zu entwerfen. Für zukünftige Verwendung …

Schritt 6: Montage

1. Tippen Sie auf die Löcher mit M3
2. Löten Sie die LDR-Baugruppe

3. Machen Sie die XH-Anschlüsse für:

   1. PIR-Sensoren
   2. Batteriehalter
   3. LED-Leiste
   4. Ein-/Aus-Schalter
4. Löten Sie den LED-Streifen, schneiden Sie ihn aus und fügen Sie ihn ein
5. Verwenden Sie eine Klebepistole, um den/die PIR-Sensor(en) zu kleben
6. Schrauben Sie die Platine mit M3 - 5mm lang

7. Schließen Sie alle Anschlüsse an:

   1. Für Halbmond: LDR auf PIR1 & PIR Sensor auf PIR2
   2. Bei Vollmond: LDR auf PIR1 & PIR Sensoren auf PIR2 und PIR3

Schritt 7: Laden Sie die Software

Stecken Sie die USB-Seriell-Schnittstelle wie auf dem Foto oben gezeigt ein. Achten Sie auf die Orientierung !! Wenn Sie es umgekehrt anschließen, wird das Board nicht beschädigt, aber es ist besser, es zu vermeiden.

Verwenden Sie Arduino IDE, um die entsprechende Software herunterzuladen.

Ich habe externe Bibliotheken verwendet, die Sie zuerst installieren müssen:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

Meine Software ist sehr einfach und ich erwarte, dass Sie sie optimieren:

• Beim Einschalten blinkt der LED-Streifen dreimal als Willkommensnachricht.
• Dann geht der Mikrocontroller in den Schlafmodus.
• Wenn eine Bewegung erkannt wird, weckt es den Mikrocontroller auf und beleuchtet den LED-Streifen.

Wenn Sie mit der Software spielen, können Sie Farben, Verzögerungen usw. ändern …

Genießen !!

Zweiter Platz bei der PCB Design Challenge