E-kytkin: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tämä ohje on luotu täyttämään Etelä -Floridan yliopiston Makecourse -projektin vaatimus (www.makecourse.com).

E-Switch on laite, joka käyttää Arduino Unoa, IR-vastaanotinta ja HCSR04-läheisyysanturia valokytkimeen kiinnitetyn servomoottorin ohjaamiseen. Tämä tuote on luotu säästämään energiaa ja helpottamaan käyttöä kaukosäätimen avulla. Tuote eroaa olemassa olevista siinä, että se on valmis asennettavaksi, ja se on vain ruuvattava olemassa olevan valokytkimen päälle ilman lisäasennusta tai johdotusta. Tarvittavat materiaalit on lueteltu alla:

• Arduino Uno
• HCSR04 -läheisyysanturi
• IR -vastaanotin + kaukosäädin
• SG90 -servomoottori
• 3D -tulostin + PLA -filamentti
• Johdot
• Pieni leipälauta
• Velcro
• Sähköteippi

Vaihe 1: Johdotus

Tätä piiriä varten on 3 ulkoista komponenttia, servo, läheisyysanturi ja infrapunavastaanotin. Kaikki komponentit on kytkettävä rinnakkain käyttäen samaa maadoitus- ja VCC -syöttöä.

IR -vastaanotin: IR -vastaanottimessa on 3 nastaa, vasemmalla on signaalitappi, joka on kytketty digitaaliseen nastaan 2. Keskimmäinen nasta on maadoitusnasta ja viimeinen nasta on jännitetappi, joka vaatii +5V

HCSR04 Läheisyysanturi: Läheisyysanturissa on 4 nastaa, vasemmalta oikealle ne ovat VCC (+5V), liipaisin (nasta 4), Echo (nasta 3) ja maadoitus

SG90 -servomoottori: Servossa on 3 liitäntää, punainen on VCC (+5 V), ruskea on maadoitettu ja keltainen on signaali (nasta 5)

Vaihe 2: Koodi

*Koodi on ladattu.rar -tiedostona, se on purettava*

Arduino -koodi käyttää tulona HCSR04: tä ja IR -vastaanotinta, kun taas servomoottori on ainoa lähtö. "Tila" -nimistä muuttujaa käytetään servomoottoreiden nykyisen aseman tallentamiseen. 0 vastaa servon ollessa off -asennossa, 1 osoittaa päällä -asentoa.

Silmukassa ensimmäinen askel on päivittää viimeksi tallennettu läheisyysanturin etäisyys (lastValue), seuraavaksi tallennetaan nykyinen etäisyys (etäisyys), sitten näitä arvoja verrataan. Jos viimeinen arvo on suurempi kuin nykyinen etäisyys, käsi lähestyy ja servo kääntyy 90 astetta alaspäin sammuttaen valot, koska nykyinen tila on 1. Muuten, jos viimeinen arvo on pienempi kuin etäisyys, käsi on sisään, ja servo kääntyy 90 astetta ylöspäin ja sytyttää valot, kun nykyinen tila on 0. Jos kumpikaan näistä ehdoista ei täyty, infrapunavastaanotin tarkistaa signaalit ja purkaa ne ja tuottaa "tuloksia". Tuloksesta riippuen IR -vastaanotin kääntyy ylös tai alas. Koodi 0xFFE01F vastaa infrapunakaukosäätimen pluspainiketta, ja jos se vastaanotetaan, se kääntää servoa ylöspäin valon sytyttämiseksi, kun nykyinen tila on 0. Koodi 0xFFA857 vastaa IR -kaukosäätimen miinuspainiketta, ja jos vastaanotetaan, se kääntää servo alaspäin valon sammuttamiseksi, koska nykyinen tila on 1. Jos kumpikaan signaalia ei vastaanoteta, koodi jatkaa silmukkaa ja jatkaa etsintää (peruuttamaton jatko).

Vaihe 3: 3D -tulostetut komponentit

Tätä hanketta varten oli suunniteltava ja tulostettava kaksi komponenttia, servokytkimen valokytkin ja kaikkien komponenttien kotelo, joka mahtuu helposti olemassa olevien kytkimien päälle.

• Valokytkimen kiinnike: Tämä kappale on suunniteltu pitämään valokytkin piikkien välissä, se on myös suunniteltu kiinnitettäväksi servomoottoriin, ja siinä on reikä sellaista varten.
• Kotelossa on 4 osastoa: yksi läheisyysanturille, joka on kotelon etuosassa, suorakulmainen aukko. Suoraan tämän yläpuolella on osasto Arduino- ja IR -vastaanottimelle, siinä on sisäänrakennetut reiät, jotka johtavat muihin osastoihin (johdotusta varten), sekä reikiä ruuveille. Kotelon takaosa on ontto. Suuri alue, jossa on kaksi piikkiä, on servomoottori ja leipälautan osasto, piikit ovat erillään ja mitoitettu servomoottorin asennusta varten. Pienempi osasto on viimeinen, ja se on varustettu 9 V: n paristolla.

Vaihe 4: Kokoonpano

1. Liitä johdot HCSR04: n nastoihin ja aseta sitten anturi lokeroonsa kuvan osoittamalla tavalla. Vedä johdot aukkojen läpi ja servomoottoritilaan.
2. Kytke johdot infrapunavastaanottimen nastoihin ja kiinnitä sitten vastaanotin Arduino -lokeron etupaneeliin sähköteipillä varmistaen, että vastaanottimen pää työntyy ulos sivulta, jotta vältetään viestintäongelmat. Aseta mahdollisimman lähelle kotelon yläosaa. Vie johdot servomoottoritilaan.
3. Vedä akun liitäntäkaapeli kotelon pisin reiän läpi, lähellä pääaukkoa. Varmista, että liittimen molemmat osat ovat oikealla puolella (Arduino -liitin Arduino -osastoon, akun liitin akkulokeroon).
4. Liitä 3D -painettu valokytkimen pidike servomoottorilla servoruuvilla kuvan mukaisesti. Asenna sitten servomoottori piikkien avulla johdot ylöspäin.
5. Asenna leipälauta tarranauhalla.
6. Ennen kuin asetat Arduinon koteloon, kytke kaikki komponentit leipälevylle ja sitten sopiviin Arduino -nastoihin. Kaikkien komponenttien virran tulee olla rinnakkain. Kun olet valmis, aseta Arduino lokeroon 9 V: n akkuportti ulospäin.
7. Aseta 9 V: n akku koteloonsa ja liitä se Arduinoon.

Vaihe 5: Käyttö

Jos haluat käyttää laitetta, voit nostaa kätesi laitetta kohti sammuttaaksesi valot tai poispäin laitteesta sytyttääksesi valot. IR -kaukosäätimen plus -painikkeen painaminen sytyttää valot ja miinus -painikkeen sammuttaminen.