เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวเปิดใช้งานไฟโต๊ะเครื่องแป้ง: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ฉันซื้อเครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวอินฟราเรดบน eBay ในราคา $1.50 และตัดสินใจนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ ฉันสามารถสร้างบอร์ดตรวจจับความเคลื่อนไหวของตัวเองได้ แต่ในราคา 1.50 ดอลลาร์ (ซึ่งรวมถึงหม้อตัดแต่ง 2 ใบสำหรับปรับความไวและตั้งเวลาปิดเครื่อง) มันจะไม่คุ้มกับเวลาที่ต้องใช้ในการสร้างบ้านด้วยกัน ฉันอาศัยอยู่ในห้องสตูดิโอขนาดเล็กมาก (1 ห้องครัว/ห้องน้ำ + 1 ห้องนั่งเล่น/ห้องนอน) ฉันเข้าไปในอพาร์ตเมนต์ของฉันผ่านห้องครัว มีไฟหลายดวง แต่ไฟโต๊ะเครื่องแป้งที่อ่างล้างหน้าน่าจะสว่างที่สุด ฉันสังเกตเห็นว่าไฟลุกไหม้โดยไม่มีเหตุผลขณะที่ฉันอยู่ในห้องนั่งเล่น และสุดท้ายฉันก็ปิดไป เพียงเพื่อเปิดเครื่องอีกครั้งในอีกไม่กี่นาทีต่อมาเมื่อฉันกลับมาที่ห้องครัว มันค่อนข้างมีประสิทธิภาพโดยใช้หลอดไฟ LED 3 วัตต์ แต่มีพื้นที่ว่างมากมายสำหรับแกดเจ็ต ดังนั้นจึงถึงเวลาสำหรับม็อด;-) สิ่งนี้น่าจะใช้ได้กับแสงที่มีที่ว่างเพียงพอสำหรับชิ้นส่วน

ขั้นตอนที่ 1: ค้นหาชิ้นส่วนที่เหมาะสม

เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวทำงานบนแรงดันไฟฟ้า DC ที่หลากหลาย และบังเอิญฉันมีแบตเตอรี่แล็ปท็อป NiMH ที่เก่ามากซึ่งฉันวางแผนจะทิ้ง แล็ปท็อปหมดไปนานแล้ว ไม่มีการเก็บประจุและเทคโนโลยีก็ล้าสมัยอยู่ดี ฉันเปิดเคสเพื่อค้นหาเซลล์ 10, 3800 mAh, 1.2v ฉันสร้างเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ NiMH ที่แสดงไว้ตอนต้นของแผนผังเพื่อดูว่าฉันสามารถเอาอะไรออกจากแบตเตอรี่เก่าได้หรือไม่ หลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมงและการทดสอบบางอย่าง ฉันสามารถกอบกู้พวกมันได้ 6 ตัว การตัดการเชื่อมต่อและการบัดกรีใหม่ ฉันลงเอยด้วยแบตเตอรี่ขนาด 7.2 โวลต์ (ระวังถ้าคุณทำเช่นนี้ – ความร้อนบางครั้งทำให้ระเบิด) ฉันติดเทปเคสกลับเข้าด้วยกันและบัดกรีด้วยสายไฟโดยใช้ปลั๊กซึ่งฉันกู้มาจากเครื่องพิมพ์เลเซอร์เครื่องเก่า ฉันสามารถเรียกใช้เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวด้วยแบตเตอรี่นั้น (มันดึง 50 ไมโครแอมป์เท่านั้น) แต่แบตเตอรี่ NiMH นั้นโด่งดังเพราะพวกมันระบายตัวเองประมาณ 1% ต่อวันในที่จัดเก็บ หลังจากไม่มีการใช้งาน 2 เดือนก็ไร้ประโยชน์ เนื่องจากฉันไม่อยากแยกหลอดไฟออกจากกันเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ ฉันจึงรวมเครื่องชาร์จแบตเตอรี่เข้ากับโครงสร้างของฉัน เนื่องจากแนวคิดคือการใช้เครื่องตรวจจับเพื่อเปิดหลอดไฟ ฉันคิดว่าฉันสามารถใช้สายไฟหลักเพื่อชาร์จแบตเตอรี่เมื่อเปิดไฟ

ขั้นตอนที่ 2: รายการชิ้นส่วน

อะไหล่

เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหว IR (eBay) $1.50

9v DC, 240v AC, 7A รีเลย์ $0.74

LM317T ตัวควบคุมโวลต์ $0.23

2n7000 N-Channel Mosfet $0.10

ฮีตซิงก์อะลูมิเนียม $0.30

ตัวต้านทาน 10Ω 5W $0.25

ต้นแบบ PCB แก้ว-อีพ็อกซี่ 7x5ซม. $0.49

ขั้วต่อสกรู DG350 (อุปกรณ์เสริม) $0.20

330uF, 35v Electrolytic Capacitor (จากชิ้นส่วนขยะ) $0.00

Transformer (หูดผนังเก่า) $0.00

แบตเตอรี่ (แบตเตอรี่แลปท็อปเก่า) ฿0.00

2 - 1n4148 ไดโอด (ดึงจากเครื่องพิมพ์เก่า) $0.00

1n4007 ไดโอด (จากเครื่องพิมพ์) $0.00

สายเคเบิล หัวต่อ คอนเนคเตอร์ (จากเครื่องพิมพ์) $0.00

รวม $3.81

ฉันซื้อชิ้นส่วนส่วนใหญ่ของฉันที่ Tayda Electronics (แนะนำเป็นอย่างยิ่ง)

ขั้นตอนที่ 3: วงจร

วงจรการชาร์จ LM317 ใช้กระแสไฟต่ำ กระแสคงที่ในการชาร์จแบตเตอรี่หยด ข้อมูลเพิ่มเติมที่นี่: https://www.talkingelectronics.com/projects/ChargingNiMH/ChargingNiMH.html สำหรับระยะเวลาที่ฉันจะชาร์จแบตเตอรี่ ไม่ควรมีอันตรายจากการชาร์จแบตเตอรี่เกิน ถ้าฉันใช้ที่ชาร์จเพียงอย่างเดียว มันจะให้ 120 มิลลิแอมป์ที่ 8.4 โวลต์ (นั่นคือ 7.2v จากแบตเตอรี่ที่ตรวจพบโดยพินปรับของ LM317 บวกกับแรงดันพินเอาต์พุตขั้นต่ำของตัวควบคุมที่ 1.2v) ในทางทฤษฎี ฉันสามารถชาร์จก้อนแบตเตอรี่ด้วยวงจรนั้นใน 32 ชั่วโมง ในกรณีของฉัน มีการระบายพลังงานประมาณ 45 มิลลิแอมป์เมื่อรีเลย์เปิดอยู่ ดังนั้นฉันจึงเหลือเพียง 75mA ในการชาร์จแบตเตอรี่เมื่อเปิดไฟ เนื่องจากฉันต้องการเพียงแค่เติมเงินเท่านั้น นี่ก็เพียงพอแล้วเว้นแต่ฉันจะออกไปพักร้อนสองเดือน นี่คือคณิตศาสตร์เล็กน้อยในหัวข้อนั้น:

ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เมื่อไม่เปิดไฟ: 50 ไมโครแอมป์ต่อชั่วโมง (1.2 มิลลิแอมป์ต่อวัน - สแตนด์บายเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหว) + 1% ของก้อนแบตเตอรี่ 3.8 แอมป์ต่อวันในการจัดเก็บ (38 มิลลิแอมป์) นั่นหมายความว่าฉันสูญเสียแบตเตอรี่ทั้งหมด 39.2 มิลลิแอมป์สำหรับทุกวันที่เชื่อมต่อและไม่ชาร์จ เมื่อไฟ (และวงจรชาร์จ) เปิดอยู่ แบตเตอรี่จะถูกชาร์จแบบหยดที่ 75 มิลลิแอมป์ต่อชั่วโมง ดังนั้นตามทฤษฎีแล้ว ฉันควรชดเชยวันที่ไม่ได้ใช้งานหากเปิดไฟไว้ประมาณ 32 นาทีต่อวัน ฉันจะโพสต์การอัปเดตหากสิ่งนี้ไม่ได้ผลในโลกแห่งความเป็นจริง แต่จนถึงขณะนี้ก็ยังทำงานได้ตามแผนที่วางไว้ หลังจากทั้งหมดนี้ คุณอาจถามว่าทำไมฉันไม่เพียงแค่ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวโดยไม่ใช้แบตเตอรี่ ฉันต้องการให้มันประหยัดพลังงานและการใช้หม้อแปลง 24/7 จะใช้พลังงานมากกว่าแสงเอง ในกรณีนั้น ทำไมไม่ลองใช้แหล่งจ่ายไฟสลับโหมดที่มีประสิทธิภาพมากกว่านี้ล่ะ? ฉันไม่มีในมือที่ตรงตามข้อกำหนดของฉันสำหรับโครงการ

ขั้นตอนที่ 4: ตัดรูในหน่วยของคุณ

เนื่องจากเครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวมีเลนส์ Fresnel แบบพลาสติกทรงกลมพร้อมฐานสี่เหลี่ยม ฉันจึงมีตัวเลือกขนาดรู ฉันตัดสินใจทำรูสี่เหลี่ยมโดยใช้เครื่องมือ moto ของฉัน ฉันสามารถทำรูกลมๆ ได้ แต่กล่องพลาสติกบนโคมไฟตั้งโต๊ะของฉันค่อนข้างหนา ดังนั้นเลนส์เพียงส่วนเดียวที่จะยื่นออกมาจากรู เมื่อปรากฏว่า ความหนาของตัวเรือนโคมไฟตั้งโต๊ะมีความหนาใกล้เคียงกับฐานเลนส์ Fresnel ดังนั้นจึงพอดีเกือบสีเหลื่อม มีรูสกรูสองรูในบอร์ดของเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหว แต่ไม่มีเกลียว เนื่องจากไม่พบสลักเกลียวที่มีขนาดพอดีตัวพร้อมน็อต ฉันจึงใช้สกรูไม้เล็กๆ สองตัวแล้วขันจากด้านในของโคมไฟ โครงโคมไฟยึดสกรูเข้าที่โดยไม่ต้องใช้น็อต แต่หมายความว่าคุณสามารถมองเห็นปลายสกรูได้จากด้านนอกของโคมไฟตั้งโต๊ะ ฉันคิดว่ามันยังคงดูโอเค

ขั้นตอนที่ 5: รายละเอียดแผนผังวงจร

D1 และ D2 อาจไม่จำเป็น D1 รวมอยู่ในวงจรการชาร์จแบตเตอรี่อันใดอันหนึ่งที่ฉันพบในเน็ต - อาจเป็นระบบป้องกันขั้วย้อนกลับ ฉันรวม D2 เพื่อประกันว่าตัวต้านทาน 10 โอห์มจะไม่มีโอกาสทำให้แบตเตอรี่หมด แต่ฉันไม่แน่ใจว่าในกรณีนี้จะเป็นไปได้ทางอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจาก 1n4148 นั้นฟรีสำหรับฉัน ฉันจึงไม่ต้องกังวลเรื่องการขนส่งมากนัก ฉันใช้ตัวต้านทาน 5W เพราะฉันไม่มีตัวต้านทาน 1W 10 โอห์ม วงจรของฉันควรจะมี 1 วัตต์กระจายผ่านตัวต้านทาน แม้ว่าจะแปรผันตามแรงดันแบตเตอรี่ก็ตาม ค่าสำหรับ C1 ไม่สำคัญ เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าที่สามารถรับได้นั้นสูงกว่าที่คุณคาดหวังในวงจรของคุณ ในกรณีของฉัน ฉันสามารถคาดหวังได้สูงสุดประมาณ 17v ดังนั้นตัวเก็บประจุ 35v, 330uF ที่ฉันพบในกล่องขยะของฉันจึงมีมากมาย อะไรก็ตามที่เกิน 100uF ก็ใช้ได้ และวงจรทั้งหมดอาจจะยังคงทำงานโดยไม่มีฝาปิด แต่แรงดันไฟฟ้าจะไม่เสถียรเล็กน้อย D3 จำเป็นอย่างยิ่งในการป้องกันแรงดันฟลายแบ็คจากคอยล์รีเลย์ที่เผาไหม้ทรานซิสเตอร์ของคุณ แต่ 1n4007 ของฉัน, 1000v วงจรเรียงกระแสไดโอดนั้นเกินกำลัง มีอีกหลายคนที่จะทำงานได้ดี หากแบตเตอรีค่อนข้างต่ำ LM317 จะค่อนข้างร้อน ดังนั้นผมขอแนะนำให้ใช้ฮีตซิงก์ ในกรณีของฉัน LM317 จะกระจายไปประมาณ 8.6 โวลต์ x.12 แอมป์ (หรือ 1.032 วัตต์) เมื่อแบตเตอรี่ลดต่ำลง LM317 จะร้อนขึ้นเพราะปิดกั้นกระแสและแรงดันไฟจากหม้อแปลงไฟฟ้ามากขึ้น ฉันวัดของฉันที่อุณหภูมิประมาณ50ºcด้วยแผงระบายความร้อน (ขออภัย Fahrenheit ประหลาด:-) ในขณะที่มันใช้งานได้เหมือนกับที่ชาร์จเพียงอย่างเดียว ในวงจรไฟที่สมบูรณ์ เพียงสัมผัสที่อบอุ่น (พร้อมฮีทซิงค์) ฉันไม่ต้องการที่จะละลายอะไร ฉันกู้หม้อแปลงของฉันจากเครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือหูดที่ผนังเก่า เดิมทีได้รับการออกแบบมาให้เชื่อมต่อกับแท่นชาร์จรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อชาร์จโทรศัพท์ ภายในหูดที่ผนังของฉัน มีเพียงหม้อแปลงและวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ ดังนั้นฉันจึงเพิ่ม C1 เพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ หากคุณกำลังใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มีการควบคุม คุณสามารถละเว้นหม้อแปลงไฟฟ้า วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ และตัวเก็บประจุในวงจรของฉัน ฉันใช้ 2N7000 เป็นสวิตช์เพื่อเปิดใช้งานรีเลย์ ฉันค่อนข้างแปลกใจที่สัญญาณ 3.3v จากเครื่องตรวจจับก็เพียงพอแล้ว แต่ก็ใช้งานได้ดี ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อต้นทางกับกราวด์เมื่อใช้ N-Channel MOSFET ฉันเลือกรีเลย์ 9v เพราะวงจรให้ 8.4 โวลต์เมื่อเปิดไฟ นั่นก็เพียงพอแล้วที่คอยล์รีเลย์จะทำงานต่อไป น่าแปลกที่ไฟ 7 โวลต์ก็เพียงพอแล้ว ฉันก็เลยโชคดีที่นั่นด้วย

ขั้นตอนที่ 6: การติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ขั้นตอนนี้จะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อคุณมีโคมไฟตั้งโต๊ะที่คล้ายกับของฉัน ฉันจะไม่ใช้เวลามากเกินไปในการอธิบายที่นี่ โดยพื้นฐานแล้ว ฉันเพิ่งติดส่วนประกอบต่างๆ ติดกาวส่วนที่หนักเข้ากับเคสด้วยความร้อน เพื่อไม่ให้เกิดการสั่นไหว และขันสกรูเข้ากับเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว หากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น ฉันสามารถถอดชุดแบตเตอรี่ หม้อแปลงไฟฟ้า หรือแผงวงจรออกเพื่อแก้ไขปัญหาได้อย่างง่ายดาย ไฟโต๊ะเครื่องแป้งขอเกี่ยวเข้ากับไฟหลักเหมือนกับโคมไฟอื่นๆ ฉันคิดว่าคุณรู้ว่ามันทำงานอย่างไรในประเทศของคุณ ฉันอยู่ในยุโรป ดังนั้นฉันจึงใช้ 230v a.c. ไฟ ไฟสำหรับโต๊ะเครื่องแป้งมีช่องเสียบสายดินสำหรับเครื่องเป่าผม และเช่นสวิตช์ที่ฉันยังคงใช้ปิดไฟและเลี่ยงผ่านเซ็นเซอร์ได้

แค่นั้นแหละ!

ฉันใช้ไฟตรวจจับความเคลื่อนไหวมาสองสามวันแล้ว และไม่ต้องคลำหาสวิตช์ไฟอีกต่อไปเมื่อฉันกลับบ้านตอนกลางดึก ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับการสร้าง หากคุณสงสัยว่าทำไมโคมไฟตั้งโต๊ะของฉันถึงมีจุดหลอมเหลว ฉันเองก็เหมือนกัน นั่นคือเหตุผลที่เจ้าของคนก่อนมอบมันให้ฉัน มันเป็นเช่นนั้นมานานก่อนที่ฉันจะได้มันมา และไม่เกี่ยวอะไรกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ฉันเพิ่มเข้าไป ดูวิดีโอ;-)