नाइट लाइट मोशन एंड डार्कनेस सेंसिंग - नो माइक्रो: 7 स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

यह निर्देश आपको एक अंधेरे कमरे से गुजरते समय अपने पैर के अंगूठे को काटने से रोकने के बारे में है। आप कह सकते हैं कि यह आपकी अपनी सुरक्षा के लिए है यदि आप रात में उठते हैं और सुरक्षित रूप से दरवाजे तक पहुंचने का प्रयास करते हैं। बेशक आप बेडसाइड लैंप या मुख्य रोशनी का उपयोग कर सकते हैं क्योंकि आपके ठीक बगल में एक स्विच है, लेकिन जब आप अभी-अभी उठते हैं तो 60W के प्रकाश बल्ब से अपनी आंखों को चमकाना कितना आरामदायक होता है?

यह एक एलईडी-पट्टी के बारे में है जिसे आप अपने बिस्तर के नीचे माउंट करते हैं जो दो सेंसर द्वारा नियंत्रित होता है जो आपके कमरे में गति और अंधेरे के स्तर का पता लगाता है। यह रात में बहुत ही सुखद रोशनी प्रदान करने के लिए कम शक्ति और चमक पर चलेगा। हर वातावरण के लिए उपयुक्त बनाने के लिए चमक-दहलीज को नियंत्रित करने की क्षमता भी है। इस परियोजना को संचालित करने के लिए किसी माइक्रोकंट्रोलर की आवश्यकता नहीं है। यह आवश्यक घटकों और जटिलता की संख्या को कम करता है। इसके अलावा, यह एक काफी आसान काम है यदि आपको पहले से ही इलेक्ट्रॉनिक्स हार्डवेयर सर्किटरी में कुछ ज्ञान है।

चरण 1: कार्य सिद्धांत और घटक

इस प्रकाश का मूल कार्य सिद्धांत यह है कि इसमें एक एलईडी के साथ श्रृंखला में दो मोसफेट हैं। Mosfets, जिसे तर्क स्तर के प्रकार की आवश्यकता होती है - बाद में स्पष्टीकरण - दो अलग-अलग उप-सर्किटों द्वारा चालू किया जाता है, जिनमें से एक अंधेरे का जवाब देता है और दूसरा आंदोलन के लिए। यदि उनमें से केवल एक को होश आता है तो केवल एक ट्रांजिस्टर चालू होता है और दूसरा अभी भी एलईडी के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को अवरुद्ध करता है। यह संयोजन काफी आवश्यक है क्योंकि यदि आप दिन के दौरान या रात में बिना किसी गति के प्रकाश को सक्रिय करते हैं तो आप बैटरी की शक्ति बर्बाद कर देंगे। घटकों और सर्किट को इस तरह से चुना गया था कि आप अपने स्वयं के स्थान और वहां की स्थितियों के लिए मापदंडों को अनुकूलित करने में सक्षम हैं।

इसके अलावा घटकों में फिट होने के लिए एक आवास 3-डी मुद्रित किया गया था, जो वास्तव में कार्यक्षमता कारणों से आवश्यक नहीं है लेकिन इसका व्यावहारिक उद्देश्य है।

अद्यतन: इस पोस्ट को प्रकाशित करने के बाद आवास का एक नया संस्करण डिजाइन किया गया था। 3D-मुद्रित आवास में अब LED भी शामिल हैं जो इसे "संपूर्ण-इन-वन" समाधान बनाता है। इस पोस्ट (नए मॉडल) की शुरूआत से चित्र चरण 7 "बिजली की आपूर्ति और आवास" (पुराने मॉडल) में से भिन्न हैं।

सामग्री के बिल:

4x 1.5V बैटरी1x GL5516 - LDR1x 1 MOhm फिक्स्ड रेसिस्टर (R1)1x 100 kOhm पोटेंशियोमीटर1x 100 kOhm फिक्स्ड रेसिस्टर (R2)1x TS393CD - डुअल वोल्टेज तुलनित्र1x HC-SR501 - PIR मोशन सेंसर1x 2 kOhm फिक्स्ड रेसिस्टर (R6) 2x 220 ओम फिक्स्ड रेसिस्टर (R3&R4)2x IRLZ34N एन-चैनल Mosfet4x केबल लग्स फ्लैट4x केबल लग्स (विपरीत भाग)

चरण 2: सेंसिंग ब्राइटनेस

कमरे की चमक को महसूस करने के लिए मैंने एक लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर (LDR) का इस्तेमाल किया। मैंने 1MOhm फिक्स्ड रेसिस्टर के साथ एक वोल्टेज डिवाइडर बनाया। यह आवश्यक है क्योंकि अंधेरे में LDR का प्रतिरोध समान परिमाण तक पहुँच जाता है। LDR में वोल्टेज ड्रॉप 'अंधेरे' के समानुपाती होता है।

चरण 3: डार्कनेस थ्रेशोल्ड के लिए संदर्भ वोल्टेज सेट करना

रात की रोशनी तब चमकेगी जब अंधेरे की एक निश्चित सीमा पार हो जाएगी। LDR वोल्टेज डिवाइडर के आउटपुट की तुलना एक निश्चित संदर्भ से की जानी चाहिए। इस प्रयोजन के लिए एक दूसरे वोल्टेज विभक्त का उपयोग किया जाता है। इसका एक प्रतिरोध पोटेंशियोमीटर है। यह थ्रेशोल्ड वोल्टेज (अंधेरे के अनुपात में) को परिवर्तनीय बनाता है। पोटेंशियोमीटर (R_pot) का अधिकतम प्रतिरोध 100 kOhm है। फिक्स्ड रेसिस्टर (R2) 100 kOhm भी है।

चरण 4: चमक निर्भर स्विच

दो वर्णित वोल्टेज डिवाइडर के वोल्टेज को परिचालन एम्पलीफायर में खिलाया जाता है। LDR सिग्नल इनवर्टिंग इनपुट से और रेफरेंस सिग्नल नॉन-इनवर्टिंग इनपुट से जुड़ा होता है। OpAmp में फीडबैक लूप नहीं है, जिसका अर्थ है कि यह 10E+05 से अधिक के परिमाण द्वारा दो इनपुट के अंतर को बढ़ाएगा और इस प्रकार एक तुलनित्र के रूप में कार्य करेगा। यदि इनवर्टिंग इनपुट पर वोल्टेज दूसरे की तुलना में अधिक है, तो यह अपने आउटपुट पिन को ऊपरी रेल (Vcc) से जोड़ देगा और इसलिए Mosfet Q1 को चालू कर देगा। विपरीत मामला तुलनित्र आउटपुट पिन पर जमीनी क्षमता का उत्पादन करेगा जो मोसफेट को बंद कर देता है। वास्तव में एक छोटा सा क्षेत्र है जहां तुलनित्र जीएनडी और वीसीसी के बीच कुछ आउटपुट करेगा। ऐसा तब होता है जब दोनों वोल्टेज लगभग समान मान होते हैं। इस क्षेत्र में एलईडी की चमक को कम करने का प्रभाव हो सकता है।

चुना गया TS393 OpAmp एक दोहरी वोल्टेज तुलनित्र है। अन्य उपयुक्त और संभवतः सस्ते वाले का भी उपयोग किया जा सकता है। TS393 सिर्फ एक पुराने प्रोजेक्ट से बचा हुआ था।

चरण 5: मोशन डिटेक्शन

HC-SR501 निष्क्रिय इन्फ्रारेड सेंसर यहाँ एक बहुत ही सरल उपाय है। इसमें एक माइक्रोकंट्रोलर बनाया गया है जो वास्तव में डिटेक्शन करता है। इसमें आपूर्ति के लिए दो पिन (वीसीसी और जीएनडी) और एक आउटपुट पिन है। आउटपुट वोल्टेज 3.3V है, वास्तव में मुझे लॉजिक-लेवल मॉसफेट प्रकार का उपयोग क्यों करना पड़ा। तर्क स्तर का प्रकार यह सुनिश्चित करता है कि मोसफेट अपने संतृप्ति क्षेत्र में केवल 3.3V के साथ संचालित हो। पीर सेंसर में कई पायरोइलेक्ट्रिकल तत्व होते हैं जो वोल्टेज में परिवर्तन के साथ मानव शरीर द्वारा प्रेषित अवरक्त विकिरण में प्रतिक्रिया करते हैं, उदाहरण के लिए। इसका मतलब यह भी है कि यह गर्म पानी से भरे ठंडे हीटिंग रेडियोटर जैसी चीजों का पता लगा सकता है। आपको पर्यावरणीय परिस्थितियों की जांच करनी चाहिए और उसी के अनुसार सेंसर का उन्मुखीकरण चुनना चाहिए। प्रेक्षण कोण 120° तक सीमित है। इसमें दो ट्रिमर हैं जिनका उपयोग आप संवेदनशीलता और देरी के समय को बढ़ाने के लिए कर सकते हैं। आप जिस क्षेत्र का अवलोकन करना चाहते हैं उसकी सीमा बढ़ाने के लिए आप संवेदनशीलता बदल सकते हैं। विलंब ट्रिमर का उपयोग उस समय को समायोजित करने के लिए किया जा सकता है जिसके लिए सेंसर एक तर्क उच्च स्तर का उत्पादन करता है।

वायरिंग आरेख के अंतिम संस्करण में आप देख सकते हैं कि सेंसर आउटपुट और Q2 के गेट के बीच सेंसर (R4 = 220 ओम) से खींची गई धारा को सीमित करने के लिए श्रृंखला में एक अवरोधक है।

चरण 6: इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली

प्रत्येक घटक की कार्यक्षमता को समझने के बाद, पूरे सर्किट का निर्माण किया जा सकता है। यह पहले एक ब्रेडबोर्ड पर किया जाना चाहिए! यदि आप इसे सर्किट बोर्ड पर असेंबल करना शुरू करते हैं तो बाद में सर्किट को बदलना या अनुकूलित करना अधिक मुश्किल होगा। वास्तव में आप मेरे सर्किट बोर्ड की तस्वीर से देख सकते हैं कि मैंने कुछ काम किया और इस तरह यह थोड़ा गड़बड़ लग रहा है।

तुलनित्र आउटपुट को पुल-अप रेसिस्टर R6 (2 kOhm) से लैस करने की आवश्यकता है - यदि आप एक अलग तुलनित्र का उपयोग कर रहे हैं तो डेटाशीट की जांच करना सुनिश्चित करें। एक अतिरिक्त रोकनेवाला R3 तुलनित्र और Mosfet Q1 के बीच उसी कारण से रखा गया है जैसा कि PIR के लिए वर्णित है। प्रतिरोध R5 आपके LED पर निर्भर है। इस मामले में एलईडी पट्टी का एक छोटा टुकड़ा इस्तेमाल किया गया था। इसमें एलईडी के साथ-साथ रोकनेवाला R5 पहले से ही निर्मित है। इस प्रकार मेरे मामले में R5 को इकट्ठा नहीं किया गया है।

चरण 7: बिजली आपूर्ति और आवास

अद्यतन: इस पोस्ट की शुरुआत में दिखाया गया आवास एक नया स्वरूप है। यह एक संपूर्ण समाधान के लिए किया गया था। एल ई डी एक "पारदर्शी" प्लास्टिक परत के माध्यम से अंदर से चमकते हैं। यदि यह आपके लिए लागू नहीं है, तो इस चरण में पहले प्रोटोटाइप की पहली अवधारणा यहां दिखाई गई है। (यदि नए डिजाइन में रुचि है, तो मैं इसे भी संलग्न कर सकता हूं)

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, चार AAA 1.5V बैटरी सिस्टम को पावर देगी। वास्तव में यह आपके लिए अधिक सुखद हो सकता है कि आप एक 9वी बैटरी का उपयोग करें और पूरे सर्किट के सामने वोल्टेज रेगुलेटर लगाएं। फिर आपको बैटरी हाउसिंग को 3-डी प्रिंट करने की भी आवश्यकता नहीं है जो केबल लग्स द्वारा बैटरी से जुड़ती है।

आवास एक पहला सरल प्रोटोटाइप है और इसमें सेंसर के लिए कुछ छेद हैं। पहली तस्वीर में आप मोशन सेंसर के लिए बड़ा छेद और LDR के लिए बायां ऊपरी छेद देख सकते हैं। एलईडी पट्टी आवास के बाहर उसी दूरी के साथ होनी चाहिए क्योंकि यह एलडीआर को प्रभावित कर सकती है।