Ми всі знаємо, що одне з місць, де втрата електроенергії найбільше трапляється в будинках та офісах, - це сходи. Зазвичай ми вмикаємо світло біля сходів і залишаємо його поспіхом. У цьому проекті ми плануємо створити східну лампу, яка працює від батареї і вмикає світло лише тоді, коли там хтось присутній. Цю схему можна використовувати для економії електроенергії, і її можна використовувати як аварійне резервне світло.
Схема працює за двох умов - одна - наявність світла в її місці, а друга - наявність людини, лише коли ці дві умови виконуються, контролер вмикає резервне світло.
Ці дві умови перевіряються двома датчиками, один - LDR, а інший - модулем датчика руху PIR. LDR відчуває присутність світла, а датчик руху виявляє присутність людини в її діапазоні.
На зображенні зліва показано датчик LDR (світлозалежний резистор), а на правій стороні - датчик PIR або модуль датчика руху. Датчик PIR в основному є ІЧ (інфрачервоним приймачем). Він складається з чутливого ІЧ-приймача, який виявляє ІЧ (інфрачервоні) промені у своїй області. Ми знаємо, що кожен живий організм випромінює ІЧ-промені, а отже і тіло людини. Всякий раз, коли в зоні модуля датчика знаходиться людина, він виявляє присутність ІЧ-променів.
Всякий раз, коли людина, що знаходиться в зоні зондування модуля, датчик вловлює ІЧ-зміни, коли тіло людини випромінює ІЧ-промені, тому тепер ці зміни ІЧ-сигналу, підхоплені модулем, фільтруються електронікою в модулі та, як сигнал про зміни ІЧ-сигналу, Модуль генерує імпульс. Цей імпульс триває 5 секунд за замовчуванням.
Отже, коли людина перетинає зону зондування модуля, вона генерує імпульс 5 секунд. Тож присутність людини визначається ІЧ-променями цим модулем.
Модуль датчика руху буде мати два горщики або пресети, один з яких призначений для регулювання зони зондування модуля, а другий - для варіювання часу високої імпульсної потужності при виявленні руху. Тривалість імпульсу можна регулювати від декількох секунд до декількох хвилин. Ви можете більше про це зрозуміти за допомогою цієї схеми датчика PIR.
LDR в цій схемі працює як змінний резистор. Резистор LDR змінюється залежно від інтенсивності світла. Коли світло, що падає на LDR, низьке, опір LDR буде високим. Коли світло, що падає на LDR, є високим, опір на клемах LDR буде дуже низьким порівняно з низьким світлостійкістю.
Потрібні компоненти
Обладнання:
ATMEGA32
Джерело живлення (5 В), ПРОГРАМИСТ AVR-ISP
Конденсатор 100 мкФ
СВІТЛОДІОДНИЙ
Резистори 220Ω, 1KΩ
LDR (світлозалежний резистор)
100 кОм горщик або попередньо встановлений, Будь-який модуль датчика руху (HC-SR501)
Світлодіод 2 Вт
Транзистор TIP122.
Програмне забезпечення:
Студія Atmel 6.1
Прогісп або флеш-магія
Принципова схема та робоче пояснення
Як показано у наведеній вище схемі автоматичного освітлення сходів, тут не потрібно підключати зовнішній кристал. Оскільки ATMEGA працює на внутрішній частоті 1 МГц, генератор резистор-конденсатор за замовчуванням. Лише коли потрібна точність годинника, оскільки застосовується високоточний підрахунок, зовнішній кристал кріпиться. Коли контролер купується вперше, він за замовчуванням працює на внутрішньому кристалі.
Контролер тут завжди перевірятиме дві речі:
- Наявність темряви
- Виявлення в русі
Як ми вже обговорювали, коли світло низький, опір LDR буде високим, тепер під час спостереження ми можемо сказати, що є дільник напруги, сформований LDR і 100K баком, середнє з'єднання дільника напруги приймається за еталон і підключається до PB1 контролер. Ви можете дізнатись більше про принцип роботи LDR у цій схемі LDR.
Тепер при слабкому освітленні опір LDR буде високим, і тому частка напруги в гілці дільника напруги змінюється, через високий опір напруга на LDR буде вищою, ніж напруга 100 К, і через це напруга на середина різко падає, і це падіння легко відчувається контролером. Тому щоразу, коли настає темрява, контролер вловлює сигнал. Цей сигнал задовольняє першій умові. Дізнайтеся більше про LDR в цій схемі детектора темряви.
За наявності руху буде імпульс на PB0 контролера, який генерується модулем датчика руху, як ми вже обговорювали раніше.
Після виконання цих двох умов контролеру доручається подати сигнал на транзистор NPN для включення світлодіода живлення.