Mindannyian tudjuk, hogy az egyik olyan hely, ahol az energia pazarlás a legtöbb otthoni és irodai lépcsőházban történik. A lépcsőn általában bekapcsoljuk a villanyt, és sietve hagyjuk. Ebben a projektben egy lépcsőházi lámpát tervezünk, amely akkumulátorral működik, és csak akkor kapcsolja be a villanyt, ha valaki ott van. Ez az áramkör energiatakarékosságra használható, és vészhelyzeti tartalék lámpaként is használható.
Az áramkör két feltételen működik - az egyik a fény jelenléte a helyén, a másik pedig az emberi lény jelenléte, csak ha ez a két feltétel teljesül, a vezérlő bekapcsolja a tartalék fényt.
Ezt a két feltételt két érzékelő teszteli, az egyik az LDR, a másik pedig a PIR Motion érzékelő modul. Az LDR érzékeli a fény jelenlétét, a mozgásérzékelő pedig egy emberi lény jelenlétét érzékeli a tartományában.
A bal oldali képen látható az érzékelő LDR (fényfüggő ellenállás), a jobb oldali képen pedig a PIR érzékelő vagy a mozgásérzékelő modul. A PIR érzékelő alapvetően IR (infravörös vevő). Érzékeny IR-vételekből áll, amelyek detektálják az IR (Infra Red) sugarakat a régiójában. Tudjuk, hogy minden élő szervezet IR-sugarakat bocsát ki, így az emberi test is. Valahányszor a szenzormodul régiójában van egy ember, érzékeli az IR sugarak jelenlétét.
Valahányszor egy ember jelen van a modul érzékelő területén, az érzékelő felveszi az infravörös változásokat, amikor az emberi test IR-sugarakat bocsát ki, így most ezeket a modulonként felvett IR-változásokat a modulban lévő elektronika és az IR változásainak jelzésére szűri, Impulzust generál a modul. Ez az impulzus alapértelmezés szerint 5 másodpercig tart.
Tehát amikor egy ember átlépi a modul érzékelő területét, 5 másodperces impulzust generál. Tehát az emberi jelenlétet IR modulálhatja.
A mozgásérzékelő modul két fazékkal vagy előre beállított értékkel rendelkezik, amelyek közül az egyik a modul érzékelési tartományának beállítása, a második pedig a nagy impulzus kimenetének idejének megváltoztatására szolgál a mozgás észlelésekor. Az impulzus időtartama néhány másodperctől néhány percig állítható. Ezzel a PIR érzékelő áramkörrel többet megtudhat róla.
Ebben az áramkörben az LDR változó ellenállásként működik. Az LDR ellenállása a fényintenzitás alapján változik. Ha az LDR-re csökkenő fény alacsony, az LDR ellenállása magas lesz. Ha az LDR-re eső fény magas, az LDR termináljain átmenő ellenállás nagyon alacsony lesz az alacsony fény-ellenálláshoz képest.
Szükséges alkatrészek
Hardver:
ATMEGA32
Tápegység (5v), AVR-ISP PROGRAMOZÓ
100uF kondenzátor
VEZETTE
220Ω, 1KΩ ellenállások
LDR (fényfüggő ellenállás)
100KΩ edény vagy előre beállított, Bármely mozgásérzékelő modul (HC-SR501)
2WATT LED
TIP122 tranzisztor.
Szoftver:
Atmel stúdió 6.1
Progisp vagy flash varázslat
Áramköri ábra és működési magyarázat
Amint azt a fenti automatikus lépcsőházi világítási áramkör mutatja, itt nincs szükség külső kristály csatlakoztatására. Mivel az ATMEGA belső 1MHz-en működik, az ellenállás-kondenzátor oszcillátor alapértelmezés szerint. Csak akkor, ha az óra pontosságára van szükség, nagy pontosságú számlálás alkalmazásakor külső kristály kapcsolódik. A vezérlő első vásárlásakor alapértelmezés szerint a belső kristályon működik.
A vezérlő itt mindig két dolgot fog ellenőrizni:
- A sötétség jelenléte
- Észlelés mozgáskor
Amint megbeszéltük, amikor alacsony a fény, az LDR ellenállása nagy lesz, most megfigyeléskor megállapíthatjuk, hogy van egy feszültségosztó, amelyet az LDR és a 100K pot alkot, a feszültségosztó középső ízületét vesszük referenciaként, és a vezérlő. Tudjon meg többet az LDR működési elvéről ebben az LDR áramkörben.
Most, ha gyenge a fény, az LDR ellenállása magas lesz, és ezért a feszültségosztó ágban a feszültség részesedése megváltozik. A nagy ellenállás miatt az LDR-n keresztüli feszültség magasabb lesz, mint a 100K-os pot, és emiatt a feszültség a középpont drasztikusan csökken, és ezt a csökkenést a vezérlő könnyen érzékeli. Tehát amikor sötétség jön, a vezérlő jelet vesz. Ez a jel kielégíti az első feltételt. Tudjon meg többet az LDR-ekről ebben a sötét detektor áramkörben.
Mozgás jelenlétével impulzus lesz a vezérlő PB0-ján, amelyet a mozgásérzékelő modul generál, amint azt korábban tárgyaltuk.
Ha ez a két feltétel teljesül, a vezérlőt arra utasítják, hogy jelezze az NPN tranzisztort, hogy vezesse a tápfeszültség-LED-et.