Vi ved alle, at et af de steder, hvor spild af strøm forekommer mest i hjem og kontorer, ligger i trapper. Vi tænder normalt lys ved trapper og efterlader det travlt. I dette projekt skal vi designe en trappelampe, der fungerer på batteri og kun tænder lysene, når nogen er til stede der. Dette kredsløb kan bruges til at spare strøm, og det kan bruges som nødbelysning.
Kredsløbet fungerer på to betingelser - den ene er tilstedeværelse af lys på dens placering og den anden er tilstedeværelsen af et menneske, kun når disse to betingelser er opfyldt, tænder controlleren backup-lyset.
Disse to betingelser testes af to sensorer, den ene er LDR, og den anden er PIR Motion-sensormodulet. LDR registrerer tilstedeværelsen af lys og bevægelsessensor registrerer tilstedeværelsen af et menneske i dets rækkevidde.
Billedet på venstre side viser sensoren LDR (lysafhængig modstand) og billedet på højre side viser PIR-sensoren eller bevægelsessensormodulet. PIR-sensor er grundlæggende en IR (infrarød modtager). Den består af følsomme IR-modtagere, som registrerer IR (infrarøde) stråler i sin region. Vi ved, at enhver levende organisme udsender IR-stråler og dermed menneskekroppen. Hver gang der er et menneske i sensormodulområdet registrerer det tilstedeværelsen af IR-stråler.
Når et menneske er til stede i modulets sensingregion, opfanger sensoren IR-ændringer, når menneskekroppen udsender IR-stråler, så nu filtreres disse ændringer af IR, der opsamles af modulet, af elektronik i modulet og signaliserer ændringerne i IR, En puls genereres af modulet. Denne puls har som standard varighed 5 sek.
Så når et menneske krydser det registrerende område af modulet, genererer det en puls på 5 sek. Så detekteres tilstedeværelse af mennesker ved hjælp af IR-stråler af dette modul.
Bevægelsessensormodulet vil have to gryder eller forudindstillinger, en af dem er at justere modulets sensingregion, og den anden er til at variere tiden for høj pulsudgang ved detektion af bevægelse. Pulsens varighed kan justeres fra få sekunder til få minutter. Du kan forstå mere om det ved dette PIR-sensorkredsløb.
LDR i dette kredsløb fungerer som en variabel modstand. Modstanden til LDR skifter baseret på lysintensiteten. Når lyset, der falder på LDR, er lavt, vil LDR's modstand være høj. Når lyset, der falder på LDR, er højt, vil modstanden over terminalerne på LDR være meget lav sammenlignet med modstanden ved lav lys.
Komponenter, der kræves
Hardware:
ATMEGA32
Strømforsyning (5v), AVR-ISP-PROGRAMMERER
100uF kondensator
LED
220Ω, 1KΩ modstande
LDR (lysafhængig modstand)
100KΩ pot eller forudindstillet, Ethvert bevægelsessensormodul (HC-SR501)
2WATT LED
TIP122 transistor.
Software:
Atmel studio 6.1
Progisp eller flash magi
Kredsløbsdiagram og arbejdsforklaring
Som vist i ovenstående automatiske trappebelysningskredsløb er der ikke behov for at forbinde en ekstern krystal her. Fordi ATMEGA fungerer på intern 1MHz, er Resistor-Capacitor oscillator som standard. Kun når urets nøjagtighed er nødvendig, vedhæftes ekstern krystal som anvendelse af høj præcisionstælling. Når controlleren først købes, smeltes den som standard på intern krystal.
Controlleren vil her altid kontrollere to ting:
- Mørke tilstedeværelse
- Registrering i bevægelse
Som vi diskuterede, når lyset er lavt, vil modstanden af LDR være høj, nu ved observation kan vi fortælle, at der er en spændingsdeler dannet af LDR og 100K pot, den midterste led af spændingsdeleren tages som reference og er forbundet til PB1 af controller. Du kan lære mere om arbejdsprincippet for LDR i dette LDR-kredsløb.
Hvis der nu er svagt lys, vil modstanden af LDR være høj, og så ændres spændingsandelen i spændingsdeleren, På grund af høj modstand vil spændingen over LDR være højere end for 100K potten, og på grund af dette er spændingen ved midtpunktet falder drastisk, og dette fald er let registreret af controlleren. Så når mørket kommer, opfanger controlleren et signal. Dette signal opfylder den første betingelse. Forstå mere om LDR'er i dette mørke detektorkredsløb.
Med tilstedeværelsen af bevægelse vil der være puls ved PB0 af controlleren, der genereres af bevægelsessensormodul som vi diskuterede tidligere.
Når disse to betingelser er opfyldt, bliver controlleren instrueret i at signalere NPN-transistoren om at drive strøm-LED'en.