Všetci vieme, že jedným z miest, kde k plytvaniu energiou dochádza najčastejšie v domácnostiach a kanceláriách, je schodisko. Zvyčajne rozsvietime svetlo pri schodoch a necháme to narýchlo. V tomto projekte navrhneme schodiskovú lampu, ktorá pracuje na batériu a rozsvieti svetlá iba vtedy, keď je v nich niekto. Tento obvod možno použiť na úsporu energie a možno ho použiť ako núdzové záložné svetlo.
Obvod pracuje na dve podmienky - jedna je prítomnosť svetla v jeho umiestnení a druhá je prítomnosť človeka, až keď sú tieto dve podmienky splnené, ovládač rozsvieti záložné svetlo.
Tieto dve podmienky sú testované dvoma snímačmi, jedným je LDR a druhým je modul snímača PIR Motion. LDR sníma prítomnosť svetla a snímač pohybu detekuje prítomnosť človeka v jeho dosahu.
Obrázok na ľavej strane zobrazuje snímač LDR (Light Dependent Resistor) a obrázok na pravej strane snímač PIR alebo modul snímača pohybu. PIR senzor je v podstate IR (infračervený prijímač). Skladá sa z citlivého infračerveného žiarenia, ktoré detekuje IR (infračervené) lúče vo svojej oblasti. Vieme, že každý živý organizmus vyžaruje IR lúče, a teda aj ľudské telo. Kedykoľvek sa v oblasti modulu snímača nachádza človek, zistí prítomnosť IR lúčov.
Kedykoľvek sa človek nachádza v snímacej oblasti modulu, snímač zachytáva zmeny IR, keď ľudské telo vysiela IR lúče, takže tieto zmeny IR zachytené modulom sú filtrované elektronikou v module a signalizáciou zmien IR, Modul generuje impulz. Tento impulz je predvolene nastavený na dobu 5 s.
Takže kedykoľvek človek prekoná snímaciu oblasť modulu, vygeneruje impulz 5 sekúnd. Takže tento modul detekuje prítomnosť človeka infračervenými lúčmi.
Modul snímača pohybu bude mať dva hrnce alebo predvoľby, jedným z nich je nastavenie snímacej oblasti modulu a druhým je zmena času vysokého impulzného výstupu pri detekcii pohybu. Trvanie impulzu je možné nastaviť od niekoľkých sekúnd do niekoľkých minút. Viac o tom pochopíte pomocou tohto obvodu snímača PIR.
LDR v tomto obvode funguje ako premenlivý rezistor. Rezistor LDR sa mení na základe intenzity svetla. Keď je svetlo dopadajúce na LDR nízke, odpor LDR bude vysoký. Keď je svetlo dopadajúce na LDR vysoké, odpor medzi svorkami LDR bude veľmi nízky v porovnaní s nízkym odporom svetla.
Súčasti sú povinné
Hardvér:
ATMEGA32
Napájanie (5v), PROGRAMÁTOR AVR-ISP
100uF kondenzátor
LED
Rezistory 220Ω, 1KΩ
LDR (rezistor závislý od svetla)
100 KΩ pot alebo prednastavený, Akýkoľvek modul snímača pohybu (HC-SR501)
2WATT LED
Tranzistor TIP122.
Softvér:
Štúdio Atmel 6.1
Progisp alebo flash mágia
Schéma zapojenia a pracovné vysvetlenie
Ako je znázornené vo vyššie uvedenom obvode automatického osvetlenia schodiska, nie je potrebné sem pripájať externý kryštál. Pretože ATMEGA pracuje na internom 1MHz, je v predvolenom nastavení oscilátor Resistor-Capacitor. Vonkajší kryštál sa pripája iba vtedy, keď je potrebná presnosť hodín, pretože sa vyžaduje vysoko presné počítanie. Keď je radič prvýkrát zakúpený, je štandardne zlúčený tak, aby pracoval na vnútornom kryštáli.
Ovládač tu bude vždy kontrolovať dve veci:
- Prítomnosť tmy
- Detekcia pohybu
Ako sme diskutovali, keď je svetlo nízke, odpor LDR bude vysoký, teraz pri pozorovaní môžeme povedať, že existuje rozdeľovač napätia tvorený LDR a 100K bankou, stredný spoj rozdeľovača napätia sa berie ako referencia a je pripojený k PB1 kontrolór. V tomto okruhu LDR sa môžete dozvedieť viac o princípe fungovania LDR.
Ak je teraz slabé svetlo, odpor LDR bude vysoký, a tak sa zmení podiel napätia vo vetve rozdeľovača napätia. Kvôli vysokému odporu bude napätie na LDR vyššie ako napätie v 100K banke a kvôli tomu bude napätie na stredný bod drasticky klesá a tento pokles je ľahko snímateľný ovládačom. Takže vždy, keď príde tma, ovládač zachytí signál. Tento signál spĺňa prvú podmienku. Pochopte viac o LDR v tomto tmavom obvode detektora.
Za prítomnosti pohybu bude na PB0 ovládača pulz, ktorý je generovaný modulom snímača pohybu, ako sme už diskutovali.
Akonáhle sú tieto dve podmienky splnené, dostane radič pokyn, aby signalizoval NPN tranzistor na napájanie výkonovej LED.