เครื่องตรวจจับระดับแสง LDR: การเปิดและปิดตา: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

สวัสดีทุกคนฉันหวังว่าคำแนะนำนี้เป็นที่ชื่นชอบของคุณ ข้อสงสัย คำติชม หรือการแก้ไขใดๆ จะได้รับการตอบรับอย่างดี

วงจรนี้เป็นโมดูลควบคุมเพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณแสงในบริเวณโดยรอบ เพื่อควบคุมการเปิดตาผ่านเซอร์โวมอเตอร์

วงจรนี้มี 4 เอาต์พุต ซึ่งให้ 5V หรือ 0V แต่ละตัว ขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงตกกระทบ สมมติว่าเรามีความเข้มข้นที่วัดเป็นเปอร์เซ็นต์ เราจะมีกรณีต่อไปนี้:

• เมื่อแสงอยู่ระหว่าง 0% ถึง 20% เอาต์พุต 4 ตัวจะให้ 0V
• เมื่อแสงอยู่ระหว่าง 20% ถึง 40% เอาต์พุตแรกจะให้ 5V และไฟอื่นจะให้ 0V
• เมื่อแสงอยู่ระหว่าง 40% ถึง 60% เอาต์พุตสองตัวแรกจะให้ 5V และเอาต์พุตอื่นจะให้ 0V
• เมื่อแสงอยู่ระหว่าง 60% ถึง 80% เอาต์พุตสามตัวแรกจะให้ 5V และตัวสุดท้ายจะให้ 0V
• เมื่อแสงอยู่ระหว่าง 80% ถึง 100% เอาต์พุต 4 ตัวจะให้ 5V

หมายเหตุ: เปอร์เซ็นต์ที่กล่าวถึงเหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่างเพื่อบันทึกคำอธิบาย ในขั้นตอนต่อไปจะมีการอธิบายวิธีการปรับเทียบนั้น

เมื่อทราบเงื่อนไขแล้ว โปรแกรมถูกสร้างขึ้นใน Arduino ด้วยอินพุต 4 ตัวนี้ และในฐานะเอาต์พุต เราจะมีสัญญาณ PWM ที่ส่งไปยังเซอร์โวซึ่งจะควบคุมกลไกการเปิดตา

เสบียง

คุณจะต้องการอะไร?

(ของวงจร)

• 1 LM324
• 1 โปรโตบอร์ด
• ตัวต้านทานทริมเมอร์ 6 ตัว (แต่ละตัว 10kOhms) 1 LDR (ตัวต้านทานแบบพึ่งพาแสง)
• สายจัมเปอร์เขียงหั่นขนมหรือเพียงแค่ลวดและคีมตัด
• 1 เซอร์โวมอเตอร์
• โวลต์มิเตอร์

(หัวและกลไก)

• ความคิดสร้างสรรค์ (ที่สำคัญที่สุด)
• หัวโฟม
• กระดาษแข็ง
• กาว
• แท่งไม้
• อีกอย่างที่จะช่วยให้คุณสวยขึ้นได้

(ไม่จำเป็น)

• สถานีเชื่อมหรือหัวแร้ง
• บัดกรีดีบุก
• A 5x5 dot pcb

ขั้นตอนที่ 1: วางแผนวงจรของเรา

ก่อนอื่นเราต้องมีส่วนประกอบทั้งหมดก่อนทำกลไก

สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าหากคุณไม่ได้ส่วนประกอบที่แน่นอน คุณสามารถใช้ทางเลือกอื่นได้ บางทีคุณอาจไม่ได้รับที่กันจอนค่าที่แน่นอน แต่ก็ไม่สำคัญ คุณจะใช้ที่กันจอนเป็นตัวแบ่งแรงดันไฟ ดังนั้น ถ้า คุณมีค่าระหว่าง 10kΩ ถึง 100kΩ คุณสามารถใช้มันได้ หรือถ้าคุณไม่มี LM324 คุณสามารถใช้ MC34074 ได้ (เช่น มีจำนวนมาก) ข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวคือต้องมี 4 opamps ที่สามารถใช้กำลังไฟ 5V แบบไม่สมมาตร (แหล่งพลังงาน Arduino 5V)

ดังนั้นเรามาเริ่มกันเลย

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบวงจร

ในการสร้างโมดูล เรามีไดอะแกรมแผนผังต่อไปนี้ และไดอะแกรม LM324

แต่ละหมายเลขระหว่าง opamps แสดงถึงหมายเลขพินของ LM324 ดังนั้น พินที่มีหมายเลขเดียวกันใน OPAMPS จึงเป็นโหนดทั่วไป

หมายเหตุ: ด้านบนมีส่วนหัวที่แสดงการเชื่อมต่อภายนอก เช่น การเชื่อมต่อกับ Arduino UNO อย่าสับสนพินของส่วนหัวที่ชื่อ J1 กับพินของ LM324

ที่นี่คุณมีสองตัวเลือก:

1. ทำในโปรโตบอร์ด เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการประกอบและทดสอบ แต่การออกแบบไม่ได้ดีที่สุดเลย
2. ใช้ perfboard (เรียกอีกอย่างว่า DOT PCB) ตัวเลือกนี้จะทำให้คุณมีตัวเลือกในการลดวงจรเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 5x5 ซม. (เฉพาะโมดูล) แต่คุณต้องเชื่อม หากคุณเป็นผู้เยาว์ ขอความช่วยเหลือจากผู้ใหญ่

ภาพที่ 3 เป็นวงจรประกอบในโปรโตบอร์ด

ในรูปที่ 4 และ 5 ฟุต กำลังประกอบวงจรเดียวกัน แต่เป็นแบบ perfboard

ภาพที่ 6 มีวงจรที่สมบูรณ์

โดยสรุปวงจรจะมี 4 เอาต์พุต เอาต์พุตเหล่านี้จะใช้เพื่อเชื่อมต่อกับ Arduino UNO

ขั้นตอนที่ 3: ปรับเทียบวงจร

เมื่อประกอบเสร็จแล้ว เราต้องเชื่อมต่อวงจรของเรา และตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดโดยความต้านทานของทริมเมอร์แต่ละตัว: เราต้องตั้งค่า 0.5V, 1V, 1.5V และ 2V เป็น RV1, RV2, RV3 และ RV4 ตามลำดับ

ในการทำเช่นนี้ คุณต้องจัดหาวงจรด้วย 5V และ GND ของ Arduino และวัดแรงดันไฟฟ้าแต่ละอันในทริมเมอร์ คุณเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์ระหว่างพินตรงกลางของทริมเมอร์ (ทีละตัว) และกับ GND จากนั้นคุณหมุนทริมเมอร์จนกว่าคุณจะได้แรงดันไฟที่ต้องการ

โวลต์มิเตอร์ของคุณมี 2 สาย สายสีแดง 1 เส้น และสายสีดำ 1 เส้น

1. ใส่สายเคเบิลสีดำในโหนด GND
2. ใส่สายสีแดงในพินที่ 3 ของ LM324 หมุนทริมเมอร์จนได้ 0.5V
3. เปลี่ยนสายสีแดงเป็นพินที่ 5 ของ LM324 หมุนทริมเมอร์จนกระทั่งมี 1V
4. เปลี่ยนสายสีแดงเป็นพินที่ 10 ของ LM324 หมุนทริมเมอร์จนได้ 1.5V
5. เปลี่ยนสายสีแดงเป็นพินที่ 12 ของ LM324 หมุนทริมเมอร์จนมี 2V

ขั้นตอนทั้งหมดนี้ต้องทำด้วยการเชื่อมต่อทั้งหมด (Arduino และวงจรที่เราสร้างขึ้น)

บางทีคุณอาจต้องการมากกว่า 2 มือ ขอความช่วยเหลือจากคนอื่นหากจำเป็น

ทริมเมอร์ตัวที่ 5 ทำหน้าที่เป็นตัวสอบเทียบความไว (อันที่อยู่ระหว่าง LDR นั่นคือตัวที่ชื่อ RV5)

อย่างที่คุณเห็นในวิดีโอ มีการทดสอบกับเอาต์พุต ฉันใช้ไฟ LED สีเขียวเพื่อทำให้เป็นการสอนมากขึ้นและเข้าใจง่ายขึ้น (ฉันเอามือเข้าไปใกล้บล็อกไฟ และวงจรทำให้ไฟ LED เลี้ยวหรือเลี้ยว ขึ้นอยู่กับแสงที่ตกกระทบ)

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบเซอร์โวมอเตอร์

ที่นี่คุณต้องระเบิดความคิดของคุณ: คุณต้องใส่ดวงตาลงในกลไกที่สามารถเปิดและปิดตาโดยจำลองเปลือกตา

ในรูปที่ 1 คุณเห็นโมเดลจริงที่ฉันใช้

ในรูปที่ 2 มีภาพวาดที่แสดงถึงกลไกพื้นฐาน

ใช้หัวโฟม แท่งไม้ และกาวทำกลไก

ดังที่คุณเห็นในรูปที่ 3 LDR อยู่ในจมูก

ขั้นตอนที่ 5: การเข้ารหัส

สุดท้ายคุณต้องเชื่อมต่อวงจรกับพิน 3, 4, 5 และ 6 ของ Arduino และเซอร์โวจะเชื่อมต่อกับพินที่ 9

รหัสอยู่ด้านล่าง มีความคิดเห็นอธิบายแต่ละส่วนที่สำคัญ

ขั้นตอนที่ 6: สนุก

ซูมเข้าและซูมออกแสงของคุณไปที่ LDR เพื่อชื่นชมการเปลี่ยนแปลงในดวงตา

ขอบคุณที่รับชม. ฉันหวังว่าคุณจะชอบมัน.