E-Switch: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Тази инструкция е създадена в изпълнение на проектните изисквания на Makecourse в Университета на Южна Флорида (www.makecourse.com).

E-Switch е устройство, което използва Arduino Uno, IR приемник и сензор за близост HCSR04 за управление на серво мотор, който е прикрепен към превключвател за светлина. Този продукт е създаден, за да пести енергия и да добави лесен достъп чрез възможности за дистанционно управление. Продуктът се различава от съществуващите по това, че е готов за монтаж, като е необходимо само да се завинтва върху съществуващ превключвател на светлината, без да е необходимо допълнително сглобяване или окабеляване. Необходимите материали са изброени по -долу:

• Arduino Uno
• Сензор за близост HCSR04
• IR приемник + дистанционно
• Сервомотор SG90
• 3D принтер + PLA нишка
• Проводници
• Малка дъска
• Велкро
• Електрическо тиксо

Стъпка 1: Окабеляване

За тази верига има 3 външни компонента, серво, сензор за близост и IR приемник. Всички компоненти трябва да бъдат свързани паралелно, използвайки едно и също заземяване и VCC захранване.

IR приемник: IR приемникът има 3 пина, вляво е сигналният щифт, който е свързан към цифров пин 2. Средният щифт е заземителният щифт, а последният щифт е щифтът за напрежение, който изисква +5V

HCSR04 Сензор за близост: Сензорът за близост има 4 пина, отляво надясно те са VCC (+5V), Trig (щифт 4), Echo (щифт 3) и земя

Сервомотор SG90: Сервомоторът има 3 връзки, червеното е VCC (+5V), кафявото е заземено, а жълтото е сигнал (щифт 5)

Стъпка 2: Код

*Кодът е качен като.rar файл, трябва да бъде разархивиран*

Кодът на Arduino използва HCSR04 и IR приемника като входове, докато сервомоторът е единственият изход. Променлива, наречена "състояние", се използва за записване на текущото положение на серводвигателите. 0 съответства на серво, което е в изключено положение, 1 е показателно за включено положение.

В цикъла първата стъпка е да актуализирате последното записано разстояние на сензора за близост (lastValue), следващата е да запишете текущото разстояние (разстояние), след което тези стойности се сравняват. Ако lastValue е по -голямо от текущото разстояние, тогава ръка се приближава и сервото ще се обърне на 90 градуса надолу, като изключи светлините, като се има предвид, че текущото състояние е 1. В противен случай, ако lastValue е по -малко от разстояние, ръка е прибиране, а сервото ще се завърти на 90 градуса нагоре, като ще включи светлините, като се има предвид, че текущото състояние е 0. Ако нито едно от тези условия не е изпълнено, инфрачервеният приемник проверява за сигнали и ги декодира, като дава „резултати“. В зависимост от резултата, IR приемникът ще се включи нагоре или надолу. Кодът 0xFFE01F съответства на бутона плюс на IR дистанционното управление и ако бъде получен, ще завърти серво нагоре, за да включи светлината, като се има предвид, че текущото състояние е 0. Кодът 0xFFA857 съответства на бутона минус на IR дистанционното управление и ако е получен, ще се завърти серво надолу, за да изключите светлината, като се има предвид, че текущото състояние е 1. Ако не се получи нито един сигнал, кодът се затваря и продължава търсенето (unrecv.resume).

Стъпка 3: 3D отпечатани компоненти

За този проект трябваше да бъдат проектирани и отпечатани два компонента, скоба за превключване на светлината за серво и корпус за всички компоненти, които лесно могат да се поберат върху съществуващите ключове.

• Конзола за превключвател на светлината: Това парче е проектирано да държи превключвател на светлината между зъбите, също така е проектирано да се прикрепя към серво мотор и има отвор за такъв.
• Корпусът има 4 отделения: едно за сензора за близост, което е в предната част на корпуса, с правоъгълен отвор. Точно над това е отделение за Arduino и IR приемник, има вградени отвори, които водят към другите отделения (за окабеляване), както и отвори за винтове. Задната част на корпуса е издълбана. Голямата площ, съдържаща два зъба, е сервомотора и отделението за платки, зъбите са разположени и оразмерени за монтиране на серво мотора. По -малкото отделение е последното и е монтирано за 9V батерия.

Стъпка 4: Монтаж

1. Свържете проводниците към щифтовете на HCSR04, след това поставете сензора в отделението му, както е показано. Прокарайте проводниците през отворите и до отделението на сервомотора.
2. Свържете проводниците към щифтовете на инфрачервения приемник, след това прикрепете приемника към вътрешния преден панел на отделението Arduino с помощта на електрическа лента, като се уверите, че главата на приемника е изпъкнала отстрани, за да предотвратите проблеми с комуникацията. Поставете възможно най -близо до горната част на корпуса. Прокарайте проводниците надолу към отделението за серво мотор.
3. Прокарайте кабела на съединителя на батерията през най -дългия отвор в корпуса, близо до основния отвор. Уверете се, че двете части на конектора са от съответната страна (конектор Arduino към отделението Arduino, конектор за батерията към отделението за батерията).
4. С помощта на серво винт свържете конзолата за превключване на светлината на 3D отпечатано устройство към серво мотора, както е показано. След това монтирайте серво мотора с помощта на зъбците, като проводниците са насочени нагоре.
5. Използвайте велкро, за да инсталирате дъската.
6. Преди да поставите Arduino в корпуса му, свържете всички компоненти към платката, след това към съответните щифтове на Arduino. Захранването на всички компоненти трябва да се извършва паралелно. Когато приключите, поставете Arduino в отделението му, с 9V порта за батерията, обърнат навън.
7. Поставете 9V батерията в нейния корпус и се свържете към Arduino.

Стъпка 5: Използване

За да използвате устройството, можете да приближите ръката си към устройството, за да изключите светлините, или далеч от устройството, за да включите светлините. Натискането на бутона плюс на дистанционното управление ще включи светлините, а натискането на минус ще изключи светлините.