Arduino Dusk/dawn ockամացույցի ժամաչափ. 15 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Ամփոփում:

Arduino- ի վրա հիմնված այս ժամաչափը կարող է մի լուսավորություն տալ 220 Վ լույսի լույսին, լուսաբացին կամ նշված ժամին:

Ներածություն:

Իմ տան որոշ լույսեր ինքնաբերաբար միանում են մթնշաղին, մինչև կամ նախապես սահմանված ժամանակը կամ մինչև լուսաբաց (ամբողջ գիշեր):

Լույսերի գտնվելու վայրը թույլ չի տալիս օգտագործել լույսի ցուցիչ: Սովորական մատչելի ժամացույցի ժամաչափերը միանում են որոշակի ժամի: Մթնշաղին միանալու համար, հետևաբար, անհրաժեշտ է պարբերաբար հարմարեցնել ժամաչափի ծրագրի կարգավորումը:

Որպես հաճելի մարտահրավեր, ես որոշեցի դրա փոխարեն կառուցել Arduino- ի վրա հիմնված անհատական ժամանակաչափ: Այն օգտագործում է իրական ժամանակի ժամացույց և Dusk2Dawn գրադարանը `որոշելու այն ժամանակը, երբ լույսերը պետք է միացվեն կամ անջատվեն: Այս ժամաչափի պարիսպը 3D տպված է և կարելի է գտնել Thingiverse- ում: Այս նախագծի Arduino ծածկագիրը կարելի է գտնել GitHub- ում:

Այս ժամաչափի ստեղծման ընթացքում ես ոգեշնչվեցի ինտերնետում առկա բազմաթիվ նախագծերից և սխեմաներից: Իմ շնորհակալությունն եմ հայտնում բոլոր այն մասնակիցներին, որոնք հստակորեն նշված չեն:

Կարդալու համար մասնակի դիագրամները ցուցադրվում են անհրաժեշտության դեպքում `ամբողջական սխեմայի փոխարեն:

Այլընտրանքային լուծումներ

Առանձին ժամանակաչափի փոխարեն կան բազմաթիվ լուծումներ, որտեղ խելացի տան ավտոմատացման համակարգը ղեկավարում է լույսերը: Իմ նպատակն էր ունենալ անկախ լուծում, որը կախված չէ WIFI (կամ այլ) կապից:

Սահմանափակումներ

Այս նախագծով տրամադրված ծածկագիրը ներառում էր ցերեկային ժամերին փոփոխությունների իրականացում ՝ հիմնված եվրոպական ցերեկային համակարգի վրա:

Քայլ 1: Մասերի ցուցակ և գործիքներ

Մասեր:

Մասերի ընդհանուր արժեքը (առանց եռաչափ տպման) մոտ € 30, -.

• Arduino Nano V3 (համատեղելի) առանց վերնագրերի
• Սնուցման աղբյուր 5V 0.6A (34 x 20 x 15 մմ)
• Կոշտ վիճակի ռելե 5V - ակտիվ ցածր - 2A 230VAC
• Իրական ժամանակի ժամացույց DS3231 (փոքր)
• 0.96”OLED էկրան SPI 128*64 պիքսել
• Պտտվող կոդավորիչ - EC11 - 20 մմ
• Կոճ 6 մմ լիսեռ 15 մմ * 17 մմ
• Breadboard տպագիր տպատախտակ,
• 4* M3x25 մմ պտուտակներ
• 3D տպագիր պարիսպ
• Heերմասեղման խողովակ
• Լարերը
• Պտուտակային տերմինալային բլոկ (չեզոք լարերը միացնելու համար)

Պահանջվող գործիքներ

• Sոդման երկաթ
• Oldոդման մետաղալար
• Desոդման պոմպ
• Մետաղալարեր
• Կտրիչներ
• 3D տպիչ (պարիսպը տպելու համար)
• Փոքր գործիքների տեսականի

WԳՈՇԱՈՄ

Այս միացումն աշխատում է 230v AC- ով, և եթե դուք սովոր չեք աշխատել ցանցի լարման հետ կամ չունեք 230v AC ցանցի լարման հետ աշխատելու մեծ փորձ, խնդրում ենք հեռու մնալ այս նախագծից:

Ես ոչ մի պատասխանատվություն չեմ ստանձնում որևէ կորստի կամ վնասի համար, որն առաջանում է անմիջապես այս նախագծին հետևելու կամ դրա հետևանքով:

Միշտ խորհուրդ է տրվում համապատասխան խնամք և նախազգուշական միջոցներ ձեռնարկել AC Mains- ի հետ աշխատելիս:

Քայլ 2: Պատրաստեք OLED էկրան և իրական ժամանակի ժամացույց

3D տպագիր պատյանը նախատեսված է նվազագույն չափի համար: Արդյունքում, անհրաժեշտ է հեռացնել OLED էկրանին և իրական ժամանակի ժամացույցի վերնագրերը:

Հաջորդ քայլին նախապատրաստվելիս ապամոնտաժվող պոմպով մաքրեք մնացած զոդումը անցքերից:

Քայլ 3. Պատրաստեք պտտվող կոդավորիչ

Պտտվող կոդավորիչն ունի անփույթ միակցիչներ: Վնասը կանխելու համար տեղադրեք տպագիր տպատախտակի մի կտոր ծածկագրիչի վրա:

Նկարում պատկերված է նաև գետնի միացումը (վերևի աջ և միջին ներքևի մաս):

Նշում. Համոզվեք, որ տպագիր տպատախտակով պտտվող կոդավորիչը տեղավորվում է պատյանում ՝ առանց Arduino- ին դիպչելու: Հնարավոր է պահանջվի մանրացնել տպագիր տպատախտակը ՝ հարմարավետ տեղավորվելու համար:

Քայլ 4: պարիսպ

Տպեք պատյանների երեք մասերը 3D տպիչով: Անդրադառնացեք Thingiverse- ի հրահանգներին:

Քայլ 5. Անջատեք Arduino Power LED- ը (ըստ ցանկության)

Theամաչափում կանաչ փայլ չառաջացնելու համար Arduino- ի հզորության LED- ն կարող է անջատվել:

Նշենք, որ այս փոփոխությունը պարտադիր չէ:

Arduino Nano- ի փոփոխությունը բաղկացած է հոսանքի կողքին գտնվող դիմադրության հեռացումից (տես նկարի կարմիր շրջանակը):

Քայլ 6: Էներգամատակարարում + Պինդ վիճակի ռելե

Այս քայլում էներգիայի մատակարարումը և պինդ վիճակի ռելեդը համակցված են և տեղադրված են պարիսպի ներքևի մասում:

Էներգամատակարարման և ռելեի միջև կապերը կատարվում են այս բաղադրիչների ներքևում: Ռելեի պտուտակավոր տերմինալային բլոկը կօգտագործվի Arduino- ին միանալու համար:

Նշում. Միացումներ կատարելիս համոզվեք, որ պինդ վիճակի ռելեի ամրացման անցքերն ազատ են:

• Միացրեք լարը պինդ վիճակի ռելեի A1- ի միջև հոսանքի աղբյուրի AC միացումներից մեկին
• Էլեկտրամատակարարման մյուս AC միացմանը միացրեք մետաղալարը (այն 7 -րդ քայլում միացված կլինի չեզոք պտուտակային տերմինալային բլոկին)
• Էլեկտրամատակարարման միջև լար լարեք -Vo հոսանքի DC- ին
• Էլեկտրամատակարարումը միացնելու համար միացրեք մետաղալար +Vo DC +ռելեին

Նշում. Հնարավոր է պահանջվի կրճատել հոսանքի աղբյուրի և ռելեի լարերը, որպեսզի կարողանան տեղավորվել պարիսպում:

Քայլ 7: Arduino Nano + էլեկտրամատակարարում + պինդ վիճակի ռելե

Այս քայլում Arduino Nano- ն միացված է էլեկտրասնուցման և պինդ վիճակի ռելեին:

• Կտրեք մոտ 70 մմ երկարության երկու լար: Մի կողմից մեկուսացրեք 30 մմ մեկուսացում, իսկ մյուս կողմից `4 մմ:
• Կողքը զոդեք 30 մմ հեռացված մեկուսացումով Arduino +5V- ի և GND- ի հետ, մետաղալարով կպչելով
• Կտրեք 20 մմ երկարություն ունեցող երկու ջերմամեկուսիչ խողովակներ և ամրացրեք դրանք 25 մմ հեռավորության վրա: Սա մեկուսացնում է լարերը մինչև պինդ վիճակի ռելեի DC+ և DC- ամրացման պտուտակային տերմինալային բլոկի հետ կապը:
• Նկատի ունեցեք, որ ռելեի պտուտակային տերմինալային բլոկին ճիշտ միանալու համար GND և +5V լարերը պետք է հատվեն:
• Կտրեք մոտավորապես 40 մմ երկարությամբ մետաղալար և երկու ծայրերի 4 մմ մեկուսացում: Մի կողմը կպցրեք Arduino- ի ԵACԱՆԻ A2 միացմանը, իսկ մյուս կողմը միացրեք ամուր վիճակի ամրացման պտուտակով տերմինալային բլոկի CH1 միացմանը:

WԳՈՇԱՈՄ

Arduino- ն սնուցվում է անմիջապես կայուն +5V սնուցման աղբյուրից `Arduino- ի ներքին էներգիայի կարգավորիչից օգտվելու փոխարեն: Հետևաբար, USB- ի միացումն անվտանգ չէ, երբ Arduino- ն էներգիա է ստանում սնուցման աղբյուրից:

Միշտ անջատեք 230VAC ցանցը Arduino USB կապից օգտվելուց առաջ:

Քայլ 8: Arduino Nano + Իրական ժամանակի ժամացույց

Այս քայլում իրական ժամանակի ժամացույցը միացված է Arduino- ին, մասամբ `օգտագործելով նախորդ քայլում պատրաստված մալուխները:

• Duոդեք Arduino GND- ից եկող մետաղալարը (նաև միացված է ռելեի DC- ին) իրական ժամանակի «-»- ին:
• Arduino+5V- ից եկող մետաղալարը (նաև միացված է ռելեի DC+ - ին) միացրեք իրական ժամանակի «+» - ին:
• Կտրեք մոտավորապես 40 մմ երկարության երկու լար և երկու ծայրերի 4 մմ մեկուսացում:
• Aոդեք մետաղալար Arduino A4- ի և իրական ժամանակի ժամացույցի D (SDA) միջև:
• Aոդեք մետաղալար Arduino A5- ի և իրական ժամանակի ժամացույցի C (SCL) միջև:
• Ձևավորեք իրական ժամանակի ժամացույցի լարերը `ապահովելու համար, որ դրանք չեն խանգարի պտտվող կոդավորողին: Դրա համար լարերը պետք է լինեն պարիսպի ներքևում:

Քայլ 9: Միացրեք OLED էկրանը

Այս քայլում OLED SPI էկրանը ավելացվում է Arduino- ին:

• Կտրեք 65 մմ երկարությամբ 2 լար և երկու ծայրերի 4 մմ մեկուսացում:
• Wireոդեք մետաղալար OLED էկրանին GND միացմանը: Wireոդեք այս մետաղալարը Arduino GND- ից եկող ջերմամեկուսիչ խողովակի մեկուսացված մետաղալարին (տես 4-րդ քայլը) և միացրեք երկու լարերը պինդ վիճակի ռելեի DC- ամրացման պտուտակավոր տերմինալային բլոկին:
• Wireոդեք մետաղալար OLED էկրանին VCC միացմանը: Wireոդեք այս մետաղալարերը Arduino + 5V- ից եկող ջերմամեկուսիչ խողովակի մեկուսացված մետաղալարին (տե՛ս 4-րդ քայլը) և միացրեք երկու լարերը պինդ վիճակի ռելեի DC + mount պտուտակային տերմինալային բլոկին:
• Կտրեք 65 մմ երկարության 5 լար և երկու ծայրերի 4 մմ մեկուսացում:
• Erոդեք մետաղալար ՝ D0 (CLK) Arduino D10- ին միացնելու համար
• Aոդեք մետաղալար ՝ D1- ը (MOSI / DATA) Arduino D9- ին միացնելու համար
• ESոդեք մետաղալար ՝ RES (RT) Arduino D8- ին միացնելու համար
• DCոդեք մետաղալար ՝ DC- ն Arduino D11- ին միացնելու համար
• CSոդեք մետաղալար ՝ CS- ն Arduino D12- ին միացնելու համար

Նշում. Theուցադրման լարերի հերթականությունը տրամաբանական չէ: Սա արդյունք է ՝ սկզբում Adafruit- ի օրինակի օգտագործման, այնուհետև կապերը փոխելու, քանի որ D13- ի օգտագործումը հանգեցնում է Arduino- ի կարմիր LED- ի անընդհատ:

Այլընտրանքային

Հնարավոր է օգտագործել «սովորական» պատվեր SPI կապերի համար: Դրա համար oledcontrol.cpp- ում Arduino ծրագրի թվային ելքի սահմանումը պետք է համապատասխանաբար ճշգրտվի.

// SPI ծրագրային ապահովման օգտագործումը

// կապում սահմանումներ

#սահմանել CS_PIN 12

#սահմանի RST_PIN 8

#սահմանեք DC_PIN 11

#սահմանեք MOSI_PIN 9

#սահմանեք CLK_PIN 10

Քայլ 10: Պտտվող կոդավորիչ

Դիագրամը ցույց է տալիս Arduino- ի միացումները պտտվող կոդավորիչին (վերևից երևող կոդավորիչ):

• Կտրեք 45 մմ լարեր և երկու ծայրերի 4 մմ մեկուսացում:
• Arduino GND- ը միացրեք ծածկագրիչի վերին աջ և ներքևի միջին միակցիչներին
• Միացրեք Arduino D2- ը կոդավորիչի ներքևի ձախ հատվածին
• Միացրեք Arduino D3- ը կոդավորիչի ներքևի աջ կողմում
• Arduino D4- ը միացրեք ծածկագրիչի վերևի ձախ կողմին

Քայլ 11: Տեղադրում պարիսպում

Տեղադրեք ամբողջ էլեկտրոնիկան պարիսպի ներքևի մասում.

• Սահեցրեք Arduino- ն ուղղահայաց անցքի վրա
• Սահեցրեք իրական ժամանակի ժամացույցը ներքևի խցիկում
• Սահեցրեք հոսանքի աղբյուրը և ռելեն վերին խցիկում, համոզվեք, որ ռելեն նստում է իր ամրակների վրա:

Քայլ 12. Միացում ցանցին / Լույսը միացնելու համար

WԳՈՇԱՈՄ

AC Mains- ի հետ աշխատելիս ապահովեք համապատասխան խնամք և նախազգուշական միջոցներ, համոզվեք, որ AC ցանցը անջատված է:

Ես պատասխանատվություն չեմ ստանձնում որևէ կորստի կամ վնասի համար, որը ծագում է անմիջապես այս նախագծին հետևելու կամ դրա հետևանքով:

• Միացրեք AC ցանցի փուլը ռելեի A1 (ձախ) պտուտակային տերմինալային բլոկին:
• Միացրեք լույսի փուլը, որը պետք է միացվի ռելեի B1 (աջ) պտուտակավոր տերմինալային բլոկին:
• Օգտագործեք առանձին պտուտակային տերմինալային բլոկ `AC ցանցի չեզոք մետաղալարը, թեթև չեզոք մետաղալարը և սնուցման աղբյուրի չեզոք մետաղալարը միացնելու համար:
• Լարվածությունը թեթևացնելու համար ամրացրեք փողկապը յուրաքանչյուր հոսանքի մալուխի շուրջը:

Քայլ 13: Շենքի ավարտը

Այս քայլում փակագծում տեղադրումն ավարտված է

• Սահեցրեք OLED էկրանը պարիսպի միջնամասում գտնվող էկրանին ամրացվող անցքի միջով:
• Սահեցրեք պտտվող կոդավորիչը միջին հատվածի անցքի միջով, համոզվեք, որ հակադարձ պտույտը գծված է: Տեղադրեք պտտվող կոդավորիչը `ներառված լվացքի մեքենան և ընկույզը:
• Տեղադրեք պարիսպի վերին մասը և փակեք պարիսպը ՝ ներքևից ամրացնելով չորս M3x25 մմ պտուտակներ:

Քայլ 14. Arduino- ի ծրագրավորում

WԳՈՇԱՈՄ

Arduino- ն սնուցվում է անմիջապես կայուն +5V սնուցման աղբյուրից `Arduino- ի ներքին էներգիայի կարգավորիչից օգտվելու փոխարեն: Հետևաբար, USB- ի միացումն անվտանգ չէ, երբ Arduino- ն էներգիա է ստանում սնուցման աղբյուրից:

Միշտ անջատեք 230VAC ցանցը Arduino USB կապից օգտվելուց առաջ:

Առբերեք Arduino ժամաչափի ծրագիրը GitHub- ից:

Այս ծրագիրը օգտագործում է Arduino IDE- ն, որը կարելի է ձեռք բերել այստեղ:

Րագիրը օգտագործում է հետևյալ լրացուցիչ գրադարանները.

SSD1303Ascii

Arduino Wire գրադարան

Նկատի ունեցեք, որ dusk2dawn գրադարանը նույնպես օգտագործվում է, բայց ներառված է որպես ծածկագիր ՝ դրա միջերեսի փոփոխության պատճառով:

Մթնշաղի / արշալույսի ճիշտ հաշվարկն ապահովելու համար պետք է սահմանվեն երկայնություն, լայնություն և ժամային գոտի:

Ինչպես նկարագրված է մթնշաղի առավոտյան օրինակում, ցանկացած վայրի երկայնություն և լայնություն գտնելու հեշտ միջոց է գտնել Google Քարտեզներում տեղը, աջ սեղմել քարտեզի վրա և ընտրել «Ի՞նչ է այստեղ»: Ներքևում դուք կտեսնեք քարտ կոորդինատներով:

Երկարությունը և լայնությունը ծրագրում կոդավորված են ՝ Dusk2Dawn.cpp 19 և 20 տողերում.

/* Ձեր գտնվելու վայրի լայնությունը և երկայնությունը պետք է սահմանվեն այստեղ:

* * ՀԻՇՈՄ. Anyանկացած վայրի երկարություն և լայնություն գտնելու հեշտ միջոց է * գտնել Google Քարտեզներում տեղը, աջ սեղմել քարտեզի վրա և * ընտրել «Ի՞նչ է այստեղ»: Ներքևում կտեսնեք մի քարտ * կոորդինատներով: */ #սահմանել ՇԱԹՈUDԹՅՈՆ 52.097105; // Ուտրեխտ #սահմանել ԵՐԿՐԱՇԱՐ 5.068294; // Ուտրեխտ

Timeամային գոտին կոդավորված է նաև Dusk2Dawn.cpp տող 24 -ում: Լռելյայն այն սահմանվում է Հոլանդիա (GMT + 1):

/* Մուտքագրեք ձեր ժամային գոտին (օֆսեթ GMT- ին) այստեղ:

*/ #սահմանեք IMEԱՄԱՆԱԿԸ 1

Arduino- ն առաջին անգամ ծրագրավորելիս անհրաժեշտ է EEPROM հիշողությունը նախաստորագրել: Դրա համար փոխեք timer.cpp տողը 11 ՝ EEPROM նախաստորագրումն իրականացնելու համար.

// փոխել ճշմարիտը առաջին անգամ ծրագրավորման համար

#սահմանել INITIALIZE_EEPROM_MEMORY կեղծ

Վերբեռնեք ծրագիրը Arduino- ում և գործարկեք Arduino- ն:

Անջատեք EEPROM- ի նախաստորագրումը և կրկին վերբեռնեք ծրագիրը Arduino- ում: Timամաչափը այժմ կհիշի անջատիչի ժամանակի կարգավորումները, երբ այն վերագործարկվի:

Քայլ 15: tingամանակի կարգավորում և ժամերի փոխում

Օգտվողի փոխազդեցության հասկացություններ.

• Կարճ սեղմումը օգտագործվում է ընտրությունները հաստատելու համար: Բացի այդ, ժամանակաչափի հիմնական էկրանին կարճ սեղմումը լույսը միացնում կամ անջատում է:
• Երկար սեղմումով օգտագործվում է հիմնական ժամաչափի էկրանից մենյու մուտք գործելու համար: Theանկի ցանկացած կետում երկար սեղմումը կվերադառնա ժամաչափի հիմնական էկրան:
• ‘>’ Ընտրության ցուցիչ: Այս կուրսորը ընտրացանկում նշում է ընտրված տարբերակը:

Timամաչափի հիմնական էկրան

Timամաչափի հիմնական էկրանը ցույց է տալիս.

Շաբաթվա օր Սու

Ընթացիկ ժամը 16:00

Timամաչափի ընթացիկ վիճակը և հաջորդ անջատման ժամանակը erամաչափը OFF- ից մինչև 17:12

Լուսաբաց և մայրամուտ Լուսաբաց 08:05 Մթնշաղ 17:10

Tingիշտ ժամանակի սահմանում

Երկար սեղմեք ՝ ընտրացանկ մուտք գործելու համար: Հետևյալ ընտրանքները ցուցադրվում են.

Վերադառնալ WամանակըՇաբաթվա ծրագիր e Շաբաթվա ծրագիր Ընտրանքներ

Ընտրեք սահմանված ժամանակը `իրական ժամացույցի ամսաթիվը և ժամը սահմանելու համար: Մուտքագրեք ճիշտ արժեքները ՝

YearMonthDayTime

Timամաչափը ինքնաբերաբար որոշում է շաբաթվա օրը: Dayերեկային ժամերի փոխումը նույնպես կատարվում է ինքնաբերաբար: Dayերեկային օրն իրականացվում է միայն եվրոպական ժամային գոտու համար:

Tingամաչափի ծրագրի կարգավորում

Theամաչափը ունի 2 ծրագիր `մեկը շաբաթական օրերի, մեկը` հանգստյան օրերի: Նկատի ունեցեք, որ ուրբաթ օրը համարվում է հանգստյան օրերի մի մասը, լույսերը կարող են մի փոքր երկար մնալ:

Յուրաքանչյուր ժամաչափ ունի միացման և անջատման պահ: Պահը կարող է լինել.

• Timeամանակը `ճշգրիտ նշված ժամանակը
• Լուսաբաց. Փոխեք լուսաբացի հաշվարկված ժամի հիման վրա
• Մթնշաղ. Փոխեք ՝ հիմնվելով մթնշաղի հաշվարկված ժամանակի վրա

Մթնշաղի և լուսաբացի համար հնարավոր է մուտքագրել ուղղիչ արժեք 59 րոպե առաջ կամ հետո:

Օրինակներ.

Ամբողջ գիշեր լույսը միացնելու համար ընտրեք միացնել (մթնշաղ + 10 րոպե), անջատել (լուսաբաց - 10 րոպե)

Երեկոյան լույսը միացնելու համար ընտրեք միացում մթնշաղին, անջատեք ժամը ՝ 22:30:

Ընտրանքներ

Ընտրանքների էկրանին կարող է սահմանվել էկրանը փոխելու ժամանակ:

Երբ էկրանն անջատված է, պտտվող կոդավորիչի կոճակը սեղմելը կվերադառնա ժամաչափի հիմնական էկրանին: