Всички знаем, че едно от местата, където загубата на енергия се среща най-често в домовете и офисите, е на стълбищата. Обикновено включваме светлината на стълбите и я оставяме набързо. В този проект ще проектираме стълбищна лампа, която работи на батерия и включва светлините само когато някой присъства там. Тази схема може да се използва за пестене на енергия и може да се използва като аварийно осветление.
Веригата работи при две условия - едното е наличие на светлина в нейното местоположение и второ присъствие на човек, само когато тези две условия са изпълнени, контролерът включва резервната светлина.
Тези две условия са тествани от два сензора, единият е LDR, а другият е PIR модул за сензор за движение. LDR усеща присъствието на светлина, а сензорът за движение открива присъствието на човек в неговия обхват.
Изображението отляво показва сензора LDR (светлозависим резистор), а изображението от дясната страна показва PIR сензора или модула на сензора за движение. PIR сензорът е основно IR (инфрачервен приемник). Състои се от чувствителен IR приемник, който открива IR (Infra Red) лъчите в неговия регион. Ние знаем, че всеки жив организъм излъчва IR лъчи и така човешкото тяло. Всеки път, когато има човек в областта на сензорния модул, той открива присъствието на IR лъчи.
Всеки път, когато човек се намира в чувствителната област на модула, сензорът улавя IR промени, тъй като човешкото тяло излъчва IR лъчи, така че сега тези промени на IR, взети от модула, се филтрират от електрониката в модула и от сигнализиране за промените в IR, Модулът генерира импулс. По подразбиране този импулс е с продължителност 5sec.
Така че всеки път, когато човек пресече чувствителната област на модула, той генерира импулс от 5 секунди. Така че присъствието на човек се открива чрез IR лъчи от този модул.
Модулът на сензора за движение ще има два съда или предварително зададени единия от тях е да регулира чувствителната област на модула, а вторият е за промяна на времето на високия импулсен изход при откриване на движение. Продължителността на пулса може да се регулира от няколко секунди до няколко минути. Можете да разберете повече за това от тази схема на PIR сензора.
LDR в тази схема работи като променлив резистор. Резисторът на LDR се променя въз основа на интензивността на светлината. Когато светлината, падаща върху LDR, е ниска, съпротивлението на LDR ще бъде високо. Когато светлината, падаща върху LDR, е висока, съпротивлението на клемите на LDR ще бъде много ниско в сравнение с ниско съпротивление на светлината.
Необходими компоненти
Хардуер:
ATMEGA32
Захранване (5v), AVR-ISP ПРОГРАМАТОР
100uF кондензатор
LED
220Ω, 1KΩ резистори
LDR (светлозависим резистор)
100KΩ пот или предварително зададена, Всеки модул на сензора за движение (HC-SR501)
2WATT LED
TIP122 транзистор.
Софтуер:
Atmel studio 6.1
Прогисп или флаш магия
Електрическа схема и работно обяснение
Както е показано в горната схема за автоматично осветление на стълби, няма нужда да свързвате външен кристал тук. Тъй като ATMEGA работи на вътрешен 1MHz, резистор-кондензаторен осцилатор по подразбиране. Само когато е необходима точността на часовника, тъй като прилагането на прецизно броене, се прикрепя външен кристал. Когато контролерът е закупен за първи път, той по подразбиране работи с вътрешен кристал.
Тук контролерът винаги ще проверява две неща:
- Наличие на тъмнина
- Откриване при движение
Тъй като обсъждахме, когато светлината е ниска, съпротивлението на LDR ще бъде високо, сега при наблюдение можем да кажем, че има делител на напрежението, образуван от LDR и 100K пот, средната връзка на делителя на напрежението се приема като еталон и е свързана към PB1 на контролер. Можете да научите повече за принципа на работа на LDR в тази LDR схема.
Сега, ако има слаба светлина, съпротивлението на LDR ще бъде високо и така делът на напрежението в клона на делителя на напрежението се променя. Поради голямото съпротивление напрежението в LDR ще бъде по-високо от това на 100K пот и поради това напрежението при midpoint пада драстично и този спад лесно се усеща от контролера. Така че, когато настъпи тъмнина, контролерът улавя сигнал. Този сигнал отговаря на първото условие. Разберете повече за LDR в тази схема на детектора на тъмнината.
При наличието на движение ще има импулс при PB0 на контролера, който се генерира от модула на сензора за движение, както обсъдихме по-рано.
След като тези две условия са изпълнени, контролерът е инструктиран да подаде сигнал на транзистора NPN за задвижване на светодиода за захранване.