Arduino վերահսկվող հեռախոսի հանգույց լամպերով. 14 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Գաղափարը բավական պարզ էր. ստեղծել հեռախոսի լիցքավորման կայան, որը լամպը կմիացներ միայն այն ժամանակ, երբ հեռախոսը լիցքավորվում էր: Այնուամենայնիվ, ինչպես հաճախ է պատահում, այն, ինչ ի սկզբանե պարզ է թվում, կարող է մի փոքր ավելի բարդ դառնալ դրանց կատարման մեջ: Սա այն պատմությունն է, թե ինչպես ես ստեղծեցի երկակի հեռախոսի լիցքավորման կայան, որը կատարում է իմ պարզ առաջադրանքը:

Քայլ 1: Ինչ եմ ես օգտագործել

Սա ամենևին սպառիչ ցուցակ չէ այն ամենի, ինչ ես օգտագործել եմ, բայց ես ուզում էի ընդհանուր պատկերացում կազմել իմ օգտագործած հիմնական բաղադրիչների մասին: Այս բաղադրիչների մեծ մասի համար ես ներառել եմ Amazon- ի հղումները: (Նկատի ունեցեք, որ ես ստանում եմ փոքր միջնորդավճար Amazon- ից, եթե դուք օգտագործում եք այս հղումները: Շնորհակալություն!)

Arduino Uno: https://amzn.to/2c2onfeAdafruit 5V DC ընթացիկ տվիչ (x2). https://amzn.to/2cmKfkA 1 'Panel Mount USB Cable (x2): https://amzn.to/2cmKfkA 6 AB USB մալուխ`

Ես նաև օգտագործեցի հետևյալ սարքավորումները, որոնք ես վերցրեցի սարքավորումների խանութում. 4 "x4" Պլաստիկ հաղորդիչ տուփեր (x2) 40W Edison էլեկտրական լամպ (x2) Լույսի լամպի վարդակից Հետագծի թեթև փակագիծ Սովորական սև երկաթե խողովակ (3/8 ") Տեսականի փողային խողովակների կցամասեր 3 'Extension CordWire ընկույզներ

Քայլ 2: Փորձարկում, ձևավորում և էլեկտրագծերի տեղադրում

Հեռախոսը լիցքավորելու ժամանակը որոշելու համար անհրաժեշտ է, որ հեռախոսի ընթացիկ հոսքը մշտապես վերահսկվի: Չնայած ես վստահ եմ, որ կան սխեմաների նախագծեր, որոնք կարող են չափել հոսանքը և վերահսկել ռելեն `ելնելով ընթացիկ մակարդակից, ես ամենևին էլ էլեկտրահաղորդավար չեմ և չէի ցանկանում զբաղվել անհատական սխեմայի կառուցմամբ: Որոշ փորձից ես գիտեի, որ փոքր միկրոկոնտրոլերը (Arduino) կարող են օգտագործվել հոսանքը չափելու համար, այնուհետև ռելեի միջոցով լույսերը միացնելու և անջատելու համար: Adafruit- ի կողմից DC- ի փոքր ընթացիկ սենսոր գտնելուց հետո ես սկսեցի փորձարկել այն USB մալուխի հետ միացնելու համար `հեռախոսը լիցքավորելիս դրա միջոցով հոսող հոսանքը չափելու համար: Տիպիկ USB 2.0 մալուխը պարունակում է 4 լար `սպիտակ, սև, կանաչ և կարմիր: Քանի որ սև և կարմիր լարերը հոսում են մալուխի միջոցով, դրանցից մեկը կարող է օգտագործվել ընթացիկ հոսքը չափելու համար. Ես օգտագործել եմ կարմիր լարերը: Տիպիկ ընթացիկ տվիչը պետք է տեղադրվի ընթացիկ հոսքի հետ ներսում (հոսանքը պետք է անցնի սենսորի միջով), և Adafruit սենսորը բացառություն չէ այս կանոնից: Կարմիր մետաղալարը կտրված էր, երբ երկու կտրված ծայրերը ամրացված էին ընթացիկ տվիչի երկու պտուտակավոր տերմինալներին: Adafruit սենսորը միացված էր Arduino- ին, և ես գրեցի մի քանի պարզ կոդ ՝ սենսորի միջոցով ընթացիկ հոսքը հաղորդելու համար: Այս պարզ փորձը ցույց տվեց ինձ, որ լիցքավորող հեռախոսը ձգում է 100 -ից 400 մԱ: Հեռախոսն ամբողջությամբ լիցքավորվելուց հետո ընթացիկ հոսքը կնվազի 100 մԱ -ից ցածր, բայց չի հասնի 0 -ի:

Իմ փորձով, որը հաջողությամբ ցույց տվեց, որ կարող եմ չափել ընթացիկ հոսքը Arduino- ով, ես նախագծեցի վերևում ցուցադրված սխեման: Երկու 1 'վահանակի տեղադրման USB երկարացման մալուխներ միացված կլինեն 4 պորտով լիցքավորման տուփին: Հեռախոսի լիցքավորման մալուխները միացված կլինեն այս երկարացման մալուխներին, ինչը հնարավորություն կտա համակարգին տեղավորել ցանկացած տեսակի USB լիցքավորման մալուխ, և հուսով եմ, որ այն կդառնա «հեռախոսի ապագա ապացույց»: Երկարացման մալուխների կարմիր լարերը կկտրվեին և կկապվեին ընթացիկ տվիչների հետ: Ընթացիկ սենսորները տեղեկատվություն են հաղորդում Arduino- ին, որն էլ իր հերթին վերահսկում է երկու ալիքներով պինդ վիճակի ռելե: Ռելեն օգտագործվում է 110 Վ լարման լամպերին միացնելու համար: USB տուփի և էլեկտրական լամպերի սնուցումը կարող են կապված լինել միմյանց հետ ՝ թույլ տալով համակարգին օգտագործել մեկ վարդակից: Ինձ հատկապես դուր է գալիս, թե ինչպես կարելի է Arduino- ին սնուցել լիցքավորման տուփի լրացուցիչ USB պորտերից մեկը:

Քայլ 3: Հեռախոսի նավահանգիստ

Հեռախոսի նավահանգիստը կառուցված էր 3/8 դյույմ սև խողովակից: Ես օգտագործեցի երկու արու և էգ արմունկ, T, կարճ հատված, որն ամբողջությամբ թելված էր, և կլոր եզր: Նավահանգստի վերևի պղնձե մասերի համար ես կտրեցի կիսով չափ 1 1/2 երկար փողային խողովակ և յուրաքանչյուր մասի համար օգտագործվում է մեկ կես: T- ում մի փոքր անցք է բացվել, որը բավական մեծ էր լուսավորող մալուխների ծայրերը տեղավորելու համար: Մալուխները արմունկների միջով են մշակվել և JB- ն եռակցվել են փողային խողովակների մեջ: Սա ավարտվեց շատ ավելի դժվար, քան թվում էր, քանի որ արմունկներն այնքան մեծ չէին ներսում, որ լուսավորող մալուխի ծայրը տեղավորվի: Վերջացրեցի արմունկների ներսը մինչև դրանք տեղավորվելը:

Եթե ես ստիպված լինեի նորից պատրաստել այս նավահանգիստը, ես նրան ավելի շատ աջակցություն կտայի հեռախոսի համար: Ինչպես և կարող եք սպասել, եթե հեռախոսն ընդհանրապես հրվի, երբ նա գտնվում է նավահանգստի վրա, կայծակի մալուխի ծայրերը կարող են շատ հեշտությամբ թեքվել: Ինձ համար տարօրինակ է, որ իրականում Apple- ը վաճառում է նավահանգիստ ՝ նմանատիպ չաջակցվող կազմաձևով:

Քայլ 4: Լամպեր

Ես ուզում էի, որ լամպերը նավահանգստի նման արդյունաբերական տեսք ունենային: Առաջին լամպի համար ես օգտագործեցի մի ընդհանուր լամպի վարդակ, որը տեղադրված էր 3/8 դյույմանոց խողովակի եզրագծի վրա: Որոշ փոքր պղնձե խողովակներ հիմքը միացնում են վարդակին և լրացնում նավահանգստի պղնձե շեշտերը: 40W Edison լամպն իսկապես աստղ է: Այս լամպի մասին: Ես ուզում էի օգտագործել Edison լամպերը, քանի որ դրանք հիանալի տեղավորվում են այս նավահանգստի ձևավորման մեջ, և դրանք թույլ են տալիս ստեղծել գեղեցիկ բաց լամպ:

Մինչ Lowe's- ում ես գտա հեռավորության գծի լուսանցքը, որը, իմ կարծիքով, հետաքրքիր էր: Ես շուռ տվեցի փակագիծը և ավելացրեցի խողովակի եզրը `հիմքը պատրաստելու համար: Ուղու լուսարձակի վարդակը դրան ամրացված չէր, քանի որ այն նախատեսված էր հարթ երեսով լամպով ամրացնելու համար: Քանի որ ես օգտագործում էի Էդիսոնի լամպը, ես պատրաստեցի ալյումինե փոքրիկ փակագիծ, որը պահում էր վարդակը լուսանցքի փակագծի շրջանաձև պատյանում: Փոքր փողային կոճակներ ավելացվեցին ՝ համակարգի մնացած մասը լրացնելու համար:

Երբ նավահանգիստը և լույսերը ավարտվեցին, դրանք ներկվեցին սև մուգ գույնով, բացառությամբ փողային կտորների:

Քայլ 5. Arduino- ի պարիսպ

Ես Arduino- ի պատյանների համար օգտագործեցի երկու 4 "x 4" չափի PVC պատյան: Ես օդափոխման անցքերը կտրեցի մի կողմի և յուրաքանչյուր պարիսպի կափարիչը: Մեկ պարիսպի կողքին ես կտրեցի երկու ուղղանկյուն անցքեր `վահանակի վրա տեղադրվող USB մալուխների համար: Կենտրոնում 1 1/8 դյույմ տարածություններ են բացվել այս ուղղանկյուն անցքերի երկու կողմերում և օգտագործվել են մալուխները պարիսպին ամրացնելու համար: Երկու պատյանների մի կողմը կտրվել է այնպես, որ երկու արկղերը մեկ տուփ կազմեն դրված է կողք կողքի: 3/4 դյույմ հաստ փայտե բլոկ է օգտագործվել տուփերն այս կողք կողքի կոնֆիգուրացիայով պահելու համար և նաև հարմար հիմք է ստեղծում նրանց վրա նստելու համար:

Քայլ 6: Կցեք USB տուփ

Առաջին բաղադրիչը, որը պետք է ավելացվի պատյանում, 4 պորտ USB լիցքավորման տուփն է: Ես պարզապես դա ամրագրեցի տեղում երկկողմանի ժապավենով:

Քայլ 7: Արդուինո լեռը պարիսպում

Ինձ դուր է գալիս էլեկտրական տուփի երեսպատման անջատիչներ օգտագործել էլեկտրոնային բաղադրիչները տեղադրելու համար, քանի որ դրանք պատրաստված են պլաստմասսայից և կարող են հարմարեցվել որպես պահման վայրեր կամ կանգառներ աշխատելու համար: Ես պարզապես դրանք կտրում եմ իմ դանակով, իսկ հետո պտուտակներ մղում դրանց միջով: Arduino- ն տեղադրված էր մեկ փակման տուփի մեջ ՝ փոքր գլխի փոքր պտուտակներով, իսկ երեսպատման միջնապատերը տեղադրված էին Arduino- ի և տուփի միջև:

Երբ Arduino- ն տեղադրվեց, կարճ (6 ) AB տիպի USB մալուխ միացվեց Arduino- ի USB պորտի և լիցքավորման տուփի ամենամոտ նավահանգստի միջև: Սա իսկապես լարված էր լարին, և ես իրականում ստիպված եղա հետ կտրել: մալուխի վերջում մետաղալարը շրջապատող ճկուն պլաստիկ բիտերը, որպեսզի այն տեղավորվի:

Քայլ 8. Հաղորդալարերի տեղադրում և տեղադրում

Լամպերի լարերը սնվում էին պարիսպի անցքերով: Յուրաքանչյուր լարից մեկ մետաղալար միացված էր պինդ վիճակի ռելեի երկու ալիքների ելքերին (անջատված 120 Վ կողմ): Լարի կարճ հատվածները միացված էին մնացած պտուտակային տերմինալներին, որոնք գտնվում էին այս լամպի լարերի միացման հարևանությամբ:

Ռելեի DC- ի կողմում, 4 լարերը ամրացված էին ըստ ցուցադրված կազմաձևի: Հաղորդալարերից երկուսը տալիս են + և - DC լարումը, որն անհրաժեշտ է ռելեի աշխատանքի համար, իսկ մնացած երկու լարերը կրում են թվային ազդանշաններ, որոնք ալիքներին հուշում են միացման կամ անջատման մասին:

Այս 4 լարերը այնուհետև ամրացվեցին Arduino- ին հետևյալ կերպ. նարնջագույն մետաղալարը (CH2) միացված է թվային ելքային 8 -ին

Երբ բոլոր լարերը միացված էին ռելեին, այն ամրացված էր պարիսպում ՝ օգտագործելով փոքր գլխի պտուտակներ:

Քայլ 9: Էլեկտրագծերի տեղադրում և ընթացիկ սենսորների տեղադրում

Հաղորդակցության և հոսանքի լարերը ստեղծվեցին երկու ընթացիկ տվիչների համար ՝ սենսորներից դեպի Arduino տանող երկու լարերի միացման միջոցով: Ինչպես նախկինում, այնպես էլ կարմիր եւ սեւ լարերը օգտագործվում են սենսորների սնուցման համար: Այս լարերը միացված են Arduino- ի Vin (կարմիր մետաղալար) և GND (սև մետաղալար) կապումներին: Արմանալի է, որ նույնիսկ հաղորդակցության լարերը (SDA և SDL լարերը) կարող են զուգակցվել իրար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ Adafruit- ի ընթացիկ տվիչներին յուրաքանչյուրին կարող է տրվել յուրահատուկ հասցե ՝ կախված այն բանից, թե ինչպես են դրանց հասցեի կապում զոդման աշխատանքները: Եթե տախտակը չունի հասցեներից որևէ մեկը կապակցված, տախտակը հասցեագրված է որպես 0x40 տախտակ և որպես այդպիսին նշվելու է Arduino ծածկագրում: A0 հասցեի կապում միաձուլելով, ինչպես երևում է գծապատկերում, տախտակի հասցեն դառնում է 0x41: Եթե միայն A1 հասցեի կապումներն իրար միացված են, ապա տախտակը կլինի 0x44, և եթե A0 և A1 կապերը միացված լինեն, հասցեն կլինի 0x45: Քանի որ մենք օգտագործում ենք ընդամենը երկու ընթացիկ տվիչ, ես ստիպված էի միայն զոդել 1 -ին տախտակի հասցեի կապերը, ինչպես ցույց է տրված:

Տախտակները ճիշտ հասցեագրվելուց հետո դրանք ամրացվել են պարիսպին `օգտագործելով փոքր փողային պտուտակներ:

Սենսորներից SDA (կապույտ) և SCL (դեղին) լարերը միացված են Arduino- ի SDA և SCL կապերին: Այս կապում պիտակավորված չէին իմ Arduino- ն, բայց դրանք վերջին երկու կապումներն են ՝ AREF- ի կապից հետո, գրատախտակի թվային կողմում:

Քայլ 10: Միացրեք USB երկարացման մալուխները

Ինչպես արդեն նշվեց, USB երկարացման մալուխները պետք է ընթացիկ սենսորների միջոցով հոսանք փոխանցեն: Դրան նպաստեց մալուխների կարմիր լարերի մեջ լարերի միացումը: Երբ USB մալուխները տեղադրվում են պատյանում, միացումներից այս լարերը միացված են ընթացիկ տվիչներին: Յուրաքանչյուր USB մալուխի համար հոսանքը, որը հոսում է դրա միջով, հոսում է այս լարերով ՝ սենսորի միջով, այնուհետև կվերադառնա ՝ մալուխի միջոցով շարունակելով դեպի լիցքավորող հեռախոս: USB մալուխների արական ծայրերը միացված էին USB լիցքավորման տուփի երկու բաց նավահանգիստներին:

Քայլ 11: Միացրեք հոսանքը

Էլեկտրոնիկայի տուփի վերջին քայլը հոսանքի լարը USB տուփին և լամպերին միացնելն է (նույնը. Ռելեի 120 Վ կողմը): Ուղղակի դեպի լամպեր տանող սև լարերը միացված են հոսանքի լարի մեկ լարին ՝ լիցքավորման տուփից շագանակագույն մետաղալարերի հետ միասին: Լիցքավորման տուփի հոսանքի մալուխը պարզապես կտրված էր, երբ ներսում գտնվող երկու լարերը (դրանք կապույտ և շագանակագույն լարերն են) հետ են հանվում: Ի վերջո, ռելեից երկու սպիտակ լարերը ամրացված են հոսանքի լարի մյուս լարին ՝ USB լիցքավորման տուփի կապույտ մետաղալարով:

Քայլ 12: Ավարտված համակարգ

Երբ տուփը ամբողջությամբ հավաքվում է, պարիսպի ծածկերը կարող են փոխարինվել: Այժմ, երբ այս համակարգի սարքավորումներն ավարտված են, ժամանակն է անցնել ծրագրակազմին:

Քայլ 13: Arduino ծածկագիրը

Arduino ծածկագրի մշակումը բավականին պարզ էր, չնայած այն մի քանի թեստ էր պահանջում `այն ճիշտ ձևակերպելու համար: Իր ամենապարզ ձևով, կոդը ազդանշան է ուղարկում համապատասխան ռելեի ալիքը սնուցելու համար, երբ այն կարդում է 90 մԱ -ից ավելի կամ հավասար ընթացիկ հոսք: Թեև այս պարզ կոդը լավ ելակետ էր, բջջային հեռախոսները չեն լիցքավորվում մինչև 100%, այնուհետև նստում են այնտեղ ՝ շատ քիչ հոսանք քաշելով: Ավելի շուտ, ես գտա, որ երբ հեռախոսը լիցքավորվի, այն մի քանի րոպեից կարճ ժամանակում կարճ ժամանակով կվերցնի մի քանի հարյուր մԱ: Կարծես հեռախոսը արտահոսող դույլ է, որը պետք է մի քանի րոպեն մեկ անջատել:

Այս հարցը լուծելու համար ես մշակեցի ռազմավարություն, որտեղ յուրաքանչյուր ալիք կարող էր լինել երեք նահանգներից մեկում: 0 վիճակը սահմանվում է, երբ հեռախոսը հեռացվել է լիցքավորման կայանից: Գործնականում ես գտա, որ հեռախոսը հեռացնելիս գործնականում ոչ մի հոսանք չէր հոսում, բայց ես այս վիճակի ընթացիկ վերին սահմանը սահմանեցի 10 մԱ: 1 -ին պետությունն այն պետությունն է, որտեղ հեռախոսը ամբողջությամբ լիցքավորված է, բայց դեռ նավահանգստի վրա է: Եթե ընթացիկ հոսքը ընկնում է 90 մԱ -ից ցածր և 10 մԱ -ից բարձր է, համակարգը գտնվում է 1. վիճակում: 2 -ը լիցքավորման վիճակն է, որտեղ հեռախոսը նկարում է 90 մԱ կամ ավելի:

Երբ հեռախոսը տեղադրվում է նավահանգստի վրա, վիճակը 2 սկսվում և շարունակվում է լիցքավորման ընթացքում: Երբ լիցքավորումն ավարտվի, և ընթացիկն ընկնի 90 մԱ -ից ցածր, համակարգը գտնվում է 1 -ին վիճակում: Այս պահին արվեց պայմանական հայտարարություն, որպեսզի համակարգը չկարողանա անմիջապես անցնել 1 վիճակից 2 -րդ վիճակին: Սա համակարգը 1 -ին վիճակում է պահում մինչև հեռախոսը հեռացվում է, այդ պահին այն մտնում է վիճակ 0: Քանի որ համակարգը կարող է անցնել 0 վիճակից 2 վիճակ, երբ հեռախոսը նորից դրվում է լիցքավորիչի վրա և ընթացիկ հոսքը բարձրանում է 90 մԱ -ից բարձր, 2 -րդ վիճակը նորից սկսվում է: Միայն այն դեպքում, երբ համակարգը գտնվում է 2 վիճակում, ազդանշանն ուղարկվում է ռելեին `լույսը միացնելու համար:

Մեկ այլ խնդիր, որի հետ ես հանդիպեցի, այն է, որ հոսանքը երբեմն կարճ ժամանակով ընկնում էր 90 մԱ -ից ցածր ՝ մինչև հեռախոսը ամբողջությամբ լիցքավորվելը: Սա համակարգը կդնի 1 -ին վիճակի, մինչ այն պետք է ունենար: Դա շտկելու համար ես միջին տվյալները տևում եմ ավելի քան 10 վայրկյան և միայն այն դեպքում, երբ միջին ընթացիկ արժեքը 90 մԱ -ից ցածր է, համակարգը կմտնի 1 վիճակ:

Եթե ձեզ հետաքրքրում է այս ծածկագիրը, ես կցել եմ Arduino.ino ֆայլ ՝ դրանում ևս մի քանի նկարագրությամբ: Ընդհանուր առմամբ, այն բավականին լավ է աշխատում, բայց ես նկատել եմ, որ երբեմն թվում է, որ համակարգը անցնում է 0 -ի վիճակին, երբ հեռախոսը դեռ միացված է և ամբողջությամբ լիցքավորված: Սա նշանակում է, որ ժամանակ առ ժամանակ լույսը մի քանի վայրկյան կբացվի (երբ այն անցնում է 2 -րդ վիճակի), այնուհետև այն դուրս կգա: Կարծում եմ, որ ինչ -որ բան պետք է աշխատի ապագայի համար:

Քայլ 14: Ավարտված համակարգ

Ես տեղադրեցի լիցքավորման կայանը մեր գրապահարանի վրա, իսկ Arduino- ի տուփը տեղադրված էր որոշ գրքերի հետևում: Եթե դուք պարզապես նայեք դրան, դուք երբեք չեք հասկանա, թե ինչ աշխատանք է կատարվել դրանում, և նույնիսկ այն տեսնելը գործնականում արդարացի չէ: Հետո նորից, ինձ ուրախացնում է տեսնել, թե ինչպես են լույսերը բացվում և մարում, և ես նույնիսկ եկել եմ ապավինելու դրանց ՝ տեսնելու, թե արդյոք հեռախոսը լիցքավորվում է: