โคมไฟกลางคืนแบบบันได - ใช้พลังงานต่ำมากและ 2 เซ็นเซอร์: 5 ขั้นตอน

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

ฉันสร้างโคมไฟกลางคืนแบบขึ้นบันไดที่ใช้พลังงานต่ำพร้อมเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวอินฟราเรดสองตัว ดังนั้นฉันจึงสามารถติดตั้งอุปกรณ์เพียงชิ้นเดียว ครึ่งทางในบันได และสั่งให้มันทำงานโดยคนที่ขึ้นหรือลงบันได ฉันยังทำให้การออกแบบของฉันใช้พลังงานต่ำมาก (50 uAh เฉลี่ยต่อวัน) ดังนั้นแบตเตอรี่ 500 mAh จึงสามารถจ่ายไฟได้เกือบหนึ่งปี มันขึ้นอยู่กับ Attiny85 ของ Atmel

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

นี่คือรายการวัสดุที่คุณต้องการ:

• ATTINY85
• 2 x HC-SR505 มินิอินฟราเรด PIR Motion Sensor
• 2 x ไดโอด (IN4148)
• ตัวต้านทาน 1K (หรือใหญ่กว่าถ้าคุณต้องการความไวของตาแมวมากขึ้น)
• 1 ไฟ LED 3mm
• เซ็นเซอร์ตาแมว
• ขั้วต่อ JST สำหรับแบตเตอรี่
• แบตเตอรี่ LiPo 3.7V 500mAh
• 2 x สายเล็ก (30 AVG)

ขั้นตอนที่ 2: การปรับเปลี่ยนเซนเซอร์

เซ็นเซอร์ PIR สร้างขึ้นเพื่อให้ทำงานด้วยแรงดันไฟขั้นต่ำ 4.5v และแบตเตอรี่ LiPo ให้พลังงานระหว่าง 4.2v (ชาร์จเต็ม) จนถึง 3.7v เท่านั้น เพื่อที่จะเอาชนะปัญหานี้ เราต้องเลี่ยงผ่านตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของเซ็นเซอร์โดยการบัดกรีลวดเส้นเล็กๆ (ฉันใช้ 30 AVG) โดยตรงบนชิป EG4001 ซึ่งเป็นพินที่สองจากด้านซ้าย สิ่งนี้ดูยากกว่าที่เป็นจริง

ดึงลวดออกสองสามมิลลิเมตรแล้วใช้การบัดกรีประสานบนปลายที่เปิดออก ถัดไป วางลวดบนพินที่สองของชิป (ตามภาพ) และใช้หัวแร้งเบา ๆ ชั่วครู่เพื่อละลายชนประสานและถอดออก

ขั้นตอนสุดท้ายคือการตัดพิน VCC (+) ออกจากตัวเชื่อมต่อ

ขั้นตอนที่ 3: วงจร

เซ็นเซอร์ PIR ทั้งสองตัวเชื่อมต่อกับพินอินพุต ATTINY85 เดียวกันเพื่อลดการใช้พินและรหัสที่เกี่ยวข้อง สัญญาณเซ็นเซอร์ PIR จะวิ่งผ่านไดโอดเพื่อบรรเทาผลกระทบจากการป้อนกลับในปัจจุบัน หากไม่มีไดโอด ส่วนหนึ่งของสัญญาณจะถูกดูดซับโดยเซ็นเซอร์อีกตัวหนึ่ง และอ่อนแอมากจนไม่ทริกเกอร์การขัดจังหวะที่ Attiny ต้องการให้ปลุก

เซ็นเซอร์ PIR จะปิดเมื่อมีแสงโดยรอบ ในช่วงเวลาดังกล่าว วงจรจะดึงเพียง 4uAh เท่านั้น เมื่ออยู่ในที่มืด เซ็นเซอร์ PIR จะเปิดขึ้นและดึงพลังงานออกมา 130 uAh เมื่อตรวจไม่พบการเคลื่อนไหว ซึ่งหมายความว่าโดยเฉลี่ยแล้ว หากมีความมืดทั้งหมดรอบๆ วงจรเป็นเวลา 8 ชั่วโมงต่อวัน วงจรจะดึงค่าเฉลี่ย 46 uAh ขณะยืนอยู่ด้วย ระยะการใช้งานแบตเตอรี่ของคุณจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจำนวนครั้งที่ไฟ LED เปิด แต่แบตเตอรี่ 500 mAh มีอายุการใช้งานประมาณหนึ่งปีภายใต้การใช้งานปกติ

เซ็นเซอร์ตาแมวจะเปิดเมื่อจำเป็นต้องอ่านค่าเท่านั้น การเพิ่มค่าความต้านทานจะทำให้มีความอ่อนไหวมากขึ้น ประสบการณ์กับค่านิยมที่แตกต่างกันเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณ

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

ในการตั้งโปรแกรม Attiny85 คุณต้องใช้โปรแกรมเมอร์ภายนอก โดยส่วนตัวฉันทำเช่นนี้ผ่าน Arduino Uno คุณสามารถหาบทช่วยสอนมากมายเกี่ยวกับวิธีการทำเช่นนี้ได้บนเว็บ

รหัสนี้ใช้ฮาร์ดแวร์ขัดจังหวะและตัวจับเวลาขัดจังหวะ (สุนัขเฝ้าบ้าน) เพื่อดำเนินการโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด ทุกๆ 4 วินาที การขัดจังหวะของสุนัขเฝ้าบ้านจะเริ่มทำงาน เพื่อให้เราสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของความมืดผ่านโฟโตเซลล์ และเปิด/ปิดเซ็นเซอร์ PIR ตามลำดับ

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบขั้นสุดท้าย

ฉันสร้างวงจรเป็น PCB บัดกรีส่วนประกอบต่างๆ และพิมพ์ 3 มิติในกล่องเล็กๆ เพื่อให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์ PIR ชี้ไปในทิศทางที่ถูกต้อง ด้วยวิธีนี้ การตรวจจับการเคลื่อนไหวจะเกิดขึ้นได้แม่นยำยิ่งขึ้นและช่วยให้สามารถตรวจจับพื้นที่ได้ดีขึ้น

หวังว่าคุณจะชอบมัน โปรดแจ้งให้เราทราบหากคุณมีคำถาม ข้อคิดเห็น หรือเห็นการปรับปรุงที่อาจเกิดขึ้น