पीआईसीओ का उपयोग कर घर की परिवेश प्रकाश व्यवस्था: 9 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

क्या आप कभी रोशनी का रंग बदलकर अपने कमरे का मूड नहीं बदलना चाहते थे? खैर, आज आप सीखेंगे कि यह कैसे करना है। क्योंकि, इस परियोजना के साथ आप एक ब्लूटूथ नियंत्रित आरजीबी परिवेश प्रकाश व्यवस्था तैयार करेंगे जिसे आप अपने घर में कहीं भी रख सकते हैं, और इसे रंगीन कर सकते हैं जैसा आप चाहते हैं।

यह परियोजना पीआईसीओ, एक एलईडी आरजीबी पट्टी, कुछ ट्रांजिस्टर और विद्युत घटकों, और एक ऐप का उपयोग करेगी जिसे आप सीखेंगे कि एमआईटी ऐप आविष्कारक का उपयोग कैसे करें।

चरण 1: अवयव

इस परियोजना को बनाने के लिए ये आवश्यक घटक हैं, और वे हैं:

• पीआईसीओ, mellbell.cc पर उपलब्ध है ($17.0)
• एक 4 मीटर आरजीबी एलईडी पट्टी (5050 एसएमडी- 60 एलईडी - 1 एम)
• 3 TIP122 डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर, eBay पर उपलब्ध 10 का एक बंडल ($1.22)
• 1 PCA9685 16-चैनल 12-बिट PWM ड्राइवर, eBay पर उपलब्ध ($2.07)
• 1 HC-05 ब्लूटूथ मॉड्यूल, eBay पर उपलब्ध ($3.51)
• एक 12 वोल्ट 5 amp बिजली की आपूर्ति
• 3 1 k ओम रेसिस्टर्स, eBay पर 100 का बंडल ($0.99)
• 1 ब्रेडबोर्ड, eBay पर उपलब्ध ($2.32)

चरण 2: RGB LED स्ट्रिप को पॉवर देना

हम निश्चित रूप से एलईडी पट्टी को अपने पीआईसीओ से जोड़ना चाहते हैं ताकि इसे प्रकाश में लाया जा सके और इसे नियंत्रित किया जा सके।

लेकिन, कुछ भी करने से पहले, हमें यह जानने के लिए कुछ गणित करने की जरूरत है कि हमारी एलईडी पट्टी बिजली के स्रोत से कितना करंट खींचने वाली है। जिस पट्टी के साथ हम काम कर रहे हैं, उसमें एक आरजीबी सेल में प्रत्येक एलईडी पूरे आरजीबी सेल के लिए कुल 60 एमए के लिए 20 एमए खींचता है। हमारी पट्टी में प्रति मीटर 20 आरजीबी सेल हैं, और हमारे पास 4 मीटर लंबा है। जिसका अर्थ है कि अधिकतम तीव्रता पर हमारा कुल करंट ड्रॉ है:

4(मीटर) * 20(सेल/मीटर) * 60(mA) = 4800mA

आप जिस तीव्रता के साथ काम कर रहे हैं, उसके आधार पर यह ड्रा अलग-अलग होगा, लेकिन हमने गणित को उच्चतम संभव संख्याओं के साथ किया, ताकि हम आरजीबी पट्टी के साथ स्वतंत्र रूप से और सुरक्षित रूप से काम कर सकें। अब, हमें एक शक्ति स्रोत की आवश्यकता है जो हमें 4.8A प्रदान कर सके।

सबसे अच्छा बिजली स्रोत जो हम उपयोग कर सकते हैं वह एक बिजली की आपूर्ति / कनवर्टर है जो एसी बिजली को डीसी में परिवर्तित करता है, हमें इसकी आवश्यकता 12 वोल्ट और कम से कम 4.8 एएमपीएस की पेशकश करने के लिए भी होती है। और हमारे पास ठीक वैसा ही है, जैसा कि हम जिस बिजली की आपूर्ति का उपयोग कर रहे हैं, वह 12 वोल्ट और 5 एम्पीयर की पेशकश करती है, जो वास्तव में हमें चाहिए।

चरण 3: आरजीबी पट्टी को बिजली की आपूर्ति से जोड़ना

बिजली की आपूर्ति एक विद्युत उपकरण है जो एक प्रकार की विद्युत शक्ति को दूसरे में परिवर्तित करता है। हमारे मामले में, हम इसका उपयोग 220v एसी पावर को 12v डीसी पावर में बदलने के लिए करने जा रहे हैं।

पहले तीन टर्मिनल एसी पावर स्रोत से इनपुट हैं:

• एल → लाइव
• एन → तटस्थ
• जीएनडी → पृथ्वी

अंतिम चार टर्मिनल आपके लिए आवश्यक विद्युत उपकरण के आउटपुट हैं। इसे दो "वर्गों" में विभाजित किया गया है, एक सकारात्मक आउटपुट के लिए, और दूसरा नकारात्मक के लिए। हमारे मामले में हम निम्नलिखित का उपयोग करने जा रहे हैं:

• वी- → नकारात्मक
• वी+ → सकारात्मक

और हम उन्हें इस प्रकार जोड़ते हैं:

• ब्राउन वायर (एसी पावर सोर्स) → एल (लाइव)
• नीला तार (एसी शक्ति स्रोत) → एन (तटस्थ)
• हरा तार (एसी शक्ति स्रोत) → जीएनडी (पृथ्वी)

और लाल और काले तार आउटपुट 12v डीसी पावर हैं:

• लाल तार → आउटपुट पॉजिटिव (V+)
• ब्लैक वायर → आउटपुट नेगेटिव (V-)

अब हमारे सभी घटकों को PICO से कनेक्ट करते हैं!

चरण 4: सब कुछ पिको से जोड़ना

जैसा कि हमने पहले कहा, एलईडी पट्टी को पूरी तरह से संचालित करने के लिए 12v और 4.8A की आवश्यकता होती है। और हम जानते हैं कि कोई भी PICO पिन जो अधिकतम करंट प्रदान कर सकता है वह केवल 40mA है, जो पर्याप्त नहीं है। लेकिन, इसके लिए एक समाधान है, और यह TIP122 डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर है, जिसका उपयोग कम मात्रा में करंट और वोल्टेज का उपयोग करके उच्च शक्ति भार को चलाने के लिए किया जा सकता है।

वायरिंग बहुत सरल है, हम PWM तकनीक, GND को एमिटर और लोड के साथ कलेक्टर का उपयोग करके एलईडी पट्टी की चमक को नियंत्रित करने के लिए ट्रांजिस्टर के आधार को PICO के D3 पिन से जोड़ेंगे।

• आधार (TIP122) → D3 (PICO)
• कलेक्टर (टीआईपी१२२) → बी (एलईडी पट्टी)
• एमिटर (TIP122) → GND

इसके अलावा हम एलईडी पट्टी को चालू या बंद करने के लिए एक पुश बटन का उपयोग कर रहे हैं।

पुश बटन एक ऐसा घटक है जो एक सर्किट में दो बिंदुओं को तभी जोड़ता है जब इसे दबाया जाता है, इसमें कोई ध्रुवता नहीं होती है इसलिए हम इसे बिना किसी चिंता के जोड़ सकते हैं कि कौन सा पैर किस तरफ जाता है। हमारे मामले में, हम पुश बटन लेग्स में से एक को पुल-डाउन रेसिस्टर के माध्यम से जीएनडी से जोड़ेंगे, और दूसरे पैर को वीसीसी (5 वोल्ट) से जोड़ेंगे। उसके बाद, हम PICO के D2 को पुश बटन के लेग से जोड़ेंगे जो GND से जुड़ा है।

इसलिए, जब बटन दबाया जाता है तो PICO का D2 पिन हाई (5 वोल्ट) पढ़ेगा, और जब इसे नहीं दबाया जाएगा तो PICO का D2 पिन कम (0 वोल्ट) पढ़ेगा।

फिर हम एलईडी को बिजली की आपूर्ति और TIP122 ट्रांजिस्टर से जोड़ देंगे।

• +12 (एलईडी पट्टी) → सकारात्मक 12 वोल्ट आउटपुट (बिजली की आपूर्ति)
• बी (एलईडी पट्टी) → कलेक्टर (टीआईपी१२२)।

बिजली आपूर्ति आउटपुट नेगेटिव वायर (ब्लैक वायर) को पीआईसीओ के जीएनडी पिन से जोड़ना न भूलें।

चरण 5: RGB स्ट्रिप को PCA9685. से जोड़ना

अब जब हम RGB स्ट्रिप से किसी एक रंग को नियंत्रित कर सकते हैं, तो हम यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि हम RGB स्ट्रिप के सभी रंगों को नियंत्रित कर सकें। ऐसा करने के लिए हमें पट्टी को नियंत्रित करने के लिए PWM संकेतों का उपयोग करना होगा।

जैसा कि हम जानते हैं, पीआईसीओ में केवल एक पीडब्लूएम आउटपुट है, और इसके लिए फिक्स पीसीए ९६८५ पीडब्लूएम पिन विस्तार मॉड्यूल है। यह मॉड्यूल आपके बोर्ड के PWM पिन का विस्तार करता है, और हम इस समस्या को ठीक करने के लिए कुछ TIP122 डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर के साथ इसका उपयोग करेंगे।

सर्किट की वायरिंग बहुत सरल है, और यह इस प्रकार है:

• वीसीसी (पीसीए9685) → वीसीसी (पीआईसीओ)
• GND (PCA9685) → GND (PICO)

हमें PICO का उपयोग करके PCA9685 मॉड्यूल को पावर देना है, ताकि यह ठीक से काम कर सके।

• एससीएल (पीसीए9685) → डी3 (पीआईसीओ)
• एसडीए (पीसीए9685) → डी2 (पीआईसीओ)

यहां हम PCA9685 के I2C प्रोटोकॉल पिन SCL, और SDA को PICO के D3, और D2 से जोड़ते हैं, ताकि वे एक दूसरे के साथ संवाद कर सकें।

फिर हम आरजीबी पट्टी के +12 को बिजली की आपूर्ति के सकारात्मक नेतृत्व के साथ जोड़ते हैं, और जी, आर, बी आरजीबी पट्टी को टीआईपी 122 नियंत्रक पिन तक ले जाते हैं ताकि बाहरी बिजली की आपूर्ति से आवश्यक शक्ति के साथ एलईडी पट्टी को खिलाया जा सके।

कोड बहुत सरल है, हमें एलईडी पट्टी के सभी तीन रंगों को अलग-अलग चालू और बंद करने की आवश्यकता है, इसलिए हम प्रत्येक रंग के लिए दो लूप बना रहे हैं, लूप के लिए पहला प्रकाश बढ़ाने के लिए है तीव्रता और दूसरा प्रकाश की तीव्रता को कम करने के लिए है,

चरण 6: मोबाइल ऐप बनाना

अब हम एक ऐसा मोबाइल ऐप बनाना चाहते हैं जो हमें प्रत्येक रंग की तीव्रता को अलग-अलग नियंत्रित करने देगा। और हम ऐसा करने के लिए MIT ऐप आविष्कारक टूल का उपयोग करने जा रहे हैं।

सबसे पहले, आपको एमआईटी ऐप आविष्कारक आधिकारिक वेबसाइट पर जाना होगा और अपने ईमेल के साथ एक खाता बनाना होगा।

जिस डिज़ाइन का हम उपयोग करेंगे उसमें हमारे पास है:

• एक सूची पिकर, "अपने परिवेश प्रकाश व्यवस्था से कनेक्ट करें"। इस सूची/बटन को दबाने पर ब्लूटूथ युग्मित उपकरणों के साथ एक मेनू खुल जाएगा जहां से हम अपने ब्लूटूथ डिवाइस को चुनेंगे।
• अलग-अलग रंगों को नियंत्रित करने के लिए तीन स्लाइडर
• प्रत्येक स्लाइडर के ऊपर एक लेबल जिसे स्लाइडर की स्थिति के आधार पर अपडेट किया जाएगा
• ऐप को डिवाइस के ब्लूटूथ का उपयोग करने की अनुमति देने के लिए ब्लूटूथ क्लाइंट घटक जोड़ना

कोड को दो भागों में विभाजित किया जाएगा:

ब्लूटूथ कनेक्टिविटी

कोड की पहली दो पंक्तियाँ ब्लूटूथ संचार प्रक्रिया को संभालती हैं, क्योंकि वे आपको डिवाइस जोड़ने और किसके साथ जोड़ी बनाने का चयन करने की क्षमता देती हैं।

डेटा भेजना

बाकी कोड डेटा भेजने के लिए है। चूंकि यह नियंत्रित करता है कि स्लाइडर्स का पीआईसीओ के लिए क्या मतलब है, यह स्लाइडर के लेबल के रीडिंग को भी अपडेट करता है।

यदि आप इसे स्वयं नहीं बनाना चाहते हैं तो आप ऐप डाउनलोड कर सकते हैं। आप इसे डाउनलोड भी कर सकते हैं फिर इसे एमआईटी ऐप आविष्कारक टूल में डिज़ाइन के साथ आयात कर सकते हैं और इसे अपनी पसंद के अनुसार अनुकूलित कर सकते हैं।

चरण 7: HC-05 ब्लूटूथ मॉड्यूल को इंटरफेस करना

अब हमें अपने पीआईसीओ में ब्लूटूथ कनेक्टिविटी जोड़ने की जरूरत है, और हम एचसी-05 ब्लूटूथ मॉड्यूल का उपयोग करके ऐसा करेंगे।

यह मॉड्यूल बहुत सरल और उपयोग में आसान है, क्योंकि यह एक एसपीपी (सीरियल पोर्ट प्रोटोकॉल) मॉड्यूल है, जिसका अर्थ है कि इसे पीआईसीओ के साथ संचार करने के लिए केवल दो तारों (टीएक्स, और आरएक्स) की आवश्यकता है। यह मॉड्यूल स्लेव और मास्टर के रूप में भी काम करता है, और इसकी कनेक्टिविटी रेंज लगभग 15 मीटर है।

HC-05 ब्लूटूथ मॉड्यूल पिन आउट:

• EN या KEY → यदि पावर लागू होने से पहले हाई पर लाया जाता है, तो यह AT कमांड सेटअप मोड को बाध्य करता है।
• वीसीसी → +5 शक्ति
• जीएनडी → नकारात्मक
• Tx → HC-05 मॉड्यूल से डेटा को PICO के सीरियल रिसीवर में ट्रांसमिट करें
• Rx → PICO के सीरियल ट्रांसमीटर से सीरियल डेटा प्राप्त करता है
• राज्य → बताता है कि डिवाइस कनेक्ट है या नहीं

और यहां बताया गया है कि आप इसे PICO से कैसे जोड़ते हैं:

• वीसीसी (एचसी-05) → वीसीसी (पीआईसीओ)
• GND (HC-05) → GND (PICO)
• टीएक्स (एचसी-05) → आरएक्स (पीआईसीओ)
• आरएक्स (एचसी-05) → टीएक्स (पीआईसीओ)

अब जब हमारे पास पीआईसीओ से जुड़ा ब्लूटूथ मॉड्यूल है, तो हम अपने प्रोग्राम को संपादित करते हैं ताकि हम अपने फोन से एलईडी पट्टी को नियंत्रित कर सकें।

चरण 8: ब्लूटूथ मॉड्यूल को कोड करना

हमारी योजना के अनुसार, हम अपने फोन से एलईडी स्ट्रिप्स को नियंत्रित करने की क्षमता चाहते थे। और हम केवल एलईडी पट्टी को नियंत्रित नहीं करना चाहते थे, बल्कि हम प्रत्येक रंग को व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित करना चाहते थे।

और हम यह करेंगे कि हमारे ऐप से प्रत्येक स्लाइडर पीआईसीओ को मूल्यों का एक अलग सेट भेज देगा:

• लाल रंग का स्लाइडर 1000 और 1010. के बीच एक मान भेजता है
• हरे रंग का स्लाइडर 2000-2010. के बीच एक मान भेजता है
• नीले रंग का स्लाइडर 3000-3010. के बीच एक मान भेजता है

हम डेटा की जांच करने के लिए "if" कंडीशन का उपयोग करेंगे और यह जानेंगे कि मूल्यों की कौन सी श्रेणी बदल रही है। उदाहरण के लिए: यदि मान १००० और १०१० के बीच बदल रहा है, तो PICO को पता चल जाएगा कि हम लाल रंग बदल रहे हैं, और यह उसी के अनुसार इसे फिर से मैप करेगा। यह आपके द्वारा बनाए गए सभी मानों के लिए भी ऐसा करेगा, जिससे आप प्रत्येक रंग को उसके स्लाइडर से अलग से नियंत्रित कर सकते हैं।

चरण 9: आपका प्रोजेक्ट जल रहा है

हमने सीखा कि आरजीबी एलईडी पट्टी के लिए आवश्यक शक्ति की गणना कैसे करें, वर्तमान मूल्यों में हेरफेर करने के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग कैसे करें, और यह सब करने के लिए आवश्यक बिजली आपूर्ति पर निर्णय कैसे लें। हमने यह भी सीखा कि MIT ऐप आविष्कारक टूल का उपयोग करके मोबाइल ऐप कैसे बनाया जाता है, और इसे ब्लूटूथ के माध्यम से PICO से कैसे जोड़ा जाता है।

और अपने सभी नए कौशल के साथ आप एक एलईडी पट्टी बनाने में सक्षम थे जिसे आप अपने घर में कहीं भी रख सकते हैं, और इसे किसी भी रंग से हल्का कर सकते हैं, वह कितना अच्छा है?

यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो पूछना न भूलें, और जल्द ही अगले प्रोजेक्ट में मिलेंगे:D