Ohjaa loistelamppuja laserosoittimella ja Arduinolla: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Jotkut Alpha One Labs Hackerspace -jäsenet eivät pidä fluoresoivien valaisimien antamasta kovasta valosta. He halusivat tapaa hallita yksittäisiä laitteita helposti, ehkä laserosoittimella? Kaivoin kasan SSD -releitä ja toin ne laboratorioon. Ostin Arduino Duemilenovan ja esittelin LED Blink -esimerkin käyttämisen halogeenilampun vilkuttamiseen. Löysin tietoja LED -valojen käytöstä valoanturina [1] ja tekniikkaa esittelevän Arduinon luonnoksen [2]. Huomasin, että LEDit eivät olleet riittävän herkkiä - laser joutui osoittamaan suoraan valoa säteilevään osaan tai ei rekisteröityisi. Joten vaihdoin valotransistoreihin. Ne ovat paljon herkempiä ja laajemmalla taajuusalueella. Oikealla suodattimella transistorin yli voisin tehdä siitä herkemmän punaiselle valolle ja paljon laajemmalle kulmalle anturiin. Käytä tervettä järkeä, jos rakennat tätä piiriä - jos epäilet jotain, kysy joltakin tietävältä. Olet vastuussa (ja muiden) turvallisuudesta ja paikallisten sähkömääräysten noudattamisesta.

Vaihe 1: Luonnos ja jokin teoria

Oletan, että tiedät kuinka virrata Arduinoasi ja saada luonnos koottuun ja ladattavaksi. Käytän jokaista lamppua varten puhelinjohtoa, koska se on halpaa, siinä on neljä johdinta, ja minulla oli joka tapauksessa joukko. Käytin punaista yleiselle +, mustaa maahan, vihreää valotransistorikollektorille ja keltaista releohjaukselle +. Anduino -digitaalimuunnin (ADC) arduinossa mittaa nastan jännitteen suhteessa maahan. Katsoin fototransistorin tietolomaketta ja varmistin yleismittarilla, että transistorit läpäisevät 10 mA täydellä valolla. Ohmin lain mukaan se on noin 500 ohmia 5 V: lla. Lamppujen ohjaamiseen käytin puolijohderelemoduulia. Nämä ovat suhteellisen halpoja nykyisellä luokituksella, jota tarvitsimme, noin 4 dollaria jopa 4A. Varmista, että ostat relemoduuleja, joissa on nollan ylitysilmaisin, varsinkin jos ohjaat jotain induktiivista, kuten loisteputki-, moottori- tai seinä-syylämuuntajaa. Niiden kytkeminen päälle tai pois päältä muualla kuin nollapisteessä voi aiheuttaa jännitepiikkejä, jotka parhaimmillaan lyhentävät laitteen käyttöikää ja pahimmassa tapauksessa sytyttävät tulipalon.

Vaihe 2: Valojen kytkentä

Katso kattoon ja päätä, mihin asennat Arduino -ohjaimen. Muista, että se tarvitsee 7-12 voltin teholähteen. Katkaise puhelinjohdon (tai cat5 tai minkä tahansa) pituudet noin kaksi metriä pidemmäksi kuin etäisyys Arduinosta kullekin valolle, jota haluat ohjata. Voit ehkä tilata liittimiä (Newark Electronics myy Wago 930 -sarjaa, mikä meillä oli). Silloin sinun ei tarvitse katkaista olemassa olevia johtoja ja voit poistaa järjestelmän, jos jokin menee pieleen. eri kuin mitä laitoin etusivulle, koska muutin mieleni siitä, mikä olisi järkevää. Käytä lämpökutistusta ja sähköteippiä! Työnnä mustat johdot liittimiin ja valkoinen (neutraali) ja maadoitus (vihreä) ovat vain suoraan liittimestä liittimeen. Johtojen toinen pää menee Arduinolle seuraavasti: Kaikki punaiset johdot (yhteinen katodi tai keräin) Siirry analogiseen 0 (portti C0) ja kaikki musta maahan. Jokainen vihreä (anodi tai emitteri) menee nastoihin 8-13 (portti B 0-5) ja keltaiset johdot nastoihin 2-7 (portti D 2-7). Varmista, että vihreä ja keltainen johto vastaavat toisiaan, koska anturin on ohjattava oikeaa relettä! Jos laitat keltaisen nastaan 2, vihreä samasta kiinnikkeestä menee nastaan 8.

Vaihe 3: Luonnoksen ja suunnitteluhuomautusten testaaminen

Tässä vaiheessa puhun joistakin koettelemuksista ja ahdistuksista, joita olen kohdannut matkalla, ja siitä, miten olen selvinnyt niistä, toivossa, että niistä on hyötyä. Voit vapaasti siirtyä seuraavaan vaiheeseen, jos Science Content ei ole sinun juttusi:-) Ensimmäinen askel oli päättää, käytetäänkö kapasitiivista tunnistusta vai resistiivistä tunnistusta. Resistiivinen tunnistus on anturin yhdistäminen vastuksen kautta johonkin analogisista nastoista, analoginen lukeminen ja vertailu kynnystä vastaan. Tämä on yksinkertaisin toteuttaa, mutta vaatii paljon kalibrointia. Kapasitiivisen tunnistuksen teoria on, että kun käänteinen esijännite (- + -johtoon ja päinvastoin), LED ei salli virran kulkua, mutta elektronit kerääntyvät toiselle puolelle ja jätä toinen puoli ja lataa tehokkaasti kondensaattori. Valo, joka putoaa LEDiin normaalisti lähettämällään taajuudella, aiheuttaa itse asiassa pienen virran, joka purkaa tämän kondensaattorin. Joten jos lataamme LED -kondensaattorin ja laskemme kuinka kauan kestää purkautua vastuksen läpi, saamme karkean käsityksen siitä, kuinka paljon valoa LEDiin putoaa. Tämä itse asiassa osoittautui luotettavammaksi eri laitteissa ja toimii jopa valotransistoreissa! Koska emme suorita tarkkaa luumenimittausta ja laserosoittimen pitäisi näyttää paljon kirkkaammalta kuin ympäröivä, etsimme vain kynnysarvoista purkausaikaa. Toinen tärkeä osa tätä seikkailua on virheenkorjaus. Niille, jotka tuntevat sulautumattomien järjestelmien ohjelmoinnin, on suosittu tapa lisätä tulostuslausekkeita koodin kriittisiin pisteisiin. Tämä koskee myös sulautettuja järjestelmiä, mutta kun jokainen mikrosekunti lasketaan, Serial.write -aika ("x on"); Serial.writeln (x); on itse asiassa varsin merkittävä, ja saatat menettää monia tapahtumia prosessissa. Muista siis laittaa tulosteet aina kriittisten silmukoiden ulkopuolelle tai milloin tahansa, kun odotat tapahtumaa. Joskus LED -valon vilkkuminen riittää kertomaan, että olet päässyt tiettyyn kohtaan koodissa.

Vaihe 4: Web Controlin lisääminen

Jos luit luonnoksen, huomasit, että luin myös sarjaportin ja toimin muutaman yksittäisen merkin komennon mukaan. "N" -merkki sytyttää kaikki valot ja "f" sammuttaa ne. Numerot "0"-"5" vaihtavat tähän digitaalilähtöön liitetyn valon tilaa, joten voit helposti koota yhteen CGI-komentosarjan (tai servletin tai minkä tahansa verkkotekniikan, joka kelluu veneessäsi) ohjaamaan valoja etänä. Serial.writes myös tulostaa aina, kun valoa muutetaan käyttäjän syötteestä, joten sivulla voi olla Ajax -päivityksiä, jotka näyttävät nykyisen tilan. Ihmiset heijastavat valoa, ja kun ne liikkuvat, se muuttuu. Se on delta -osa kirjoittamistani lausunnoista.