Ronde De Nuit: 7 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O objetivo deste projeto é usar uma faixa de led colorida para fazer uma luz noturna ativada por um sensor de movimento.

Minha ideia era colocar uma luz difusa em volta da minha cama, mas sem parafusar, colar ou tampar nada.

Por isso, funciona com pilhas AA NiMH, é feito de impressão 3D e é projetado para ser colocado no chão, sob sua cama.

Proponho 2 modelos: um design de lua cheia e um design de meia lua.

Etapa 1: listas de materiais

Eletrônicos:

• WS2812 tira led (110 cm de comprimento para lua cheia e 60 cm para meia lua)
• Sensor de movimento PIR HC SR501 (1 para meia lua, 3 para lua cheia)

• Conectores XH (passo 2,54 mm)

  Alicate de crimpagem para esses conectores

• Adaptador USB serial
• Sensor LDR
• um suporte de bateria 4 * AA
• 4 pilhas AA NiMH
• Chave ON / OFF
• atmega328p (arduino programado)

Eletrônicos para o PCB:

Componentes listados no arquivo eagle

Mecânica:

• Parafusos M3 * 10 mm
• Parafusos M3 * 5 mm
• Torneira M3

Ferramenta:

• Pistola de cola
• Carregador NiMH

Etapa 2: habilidades

Para fazer o projeto você precisará de:

• uma impressora 3D com um bocal de 0,4 mm ou menos

• usar o Eagle para pedir e fazer o PCB

  Se sempre que você não se sentir confortável com isso, entre em contato comigo, posso fornecer-lhe uma placa de circuito impresso com todos os componentes necessários

• Habilidades do Arduino:

  • instale as bibliotecas necessárias
  • compilar e baixar o software
  • opcionalmente programe um atmega328p com o carregador de inicialização do arduino (ou você pode obtê-lo de uma placa do arduino para evitar esta etapa)

Etapa 3: Impressão 3D

Proponho 2 modelos: um modelo de lua cheia e meia.

Eu te dou aqui:

• Arquivos STL para impressão direta
• Arquivos do Fusion 360 se você quiser ajustá-los

Parâmetros de impressão:

• Camadas de 0,3 mm
• Extrusora de 0,4 mm
• PLA

Etapa 4: O Controlador PCB

Meu PCB é feito em torno de um atmega328p (com arduino bootloader programado):

• A porta serial é conectada a um conector de 6 pinos, com o objetivo de conectar um adaptador Serial-USB

• AQV20 é um relé photoMOS. O objetivo aqui é alternar a alimentação do Led Strip.

  • Eu tinha alguns componentes AQV20 em meu estoque, mas vi que não são fáceis de encontrar. Você pode pegar um equivalente como um AQV21.
  • Eu forneço um esquema de placa alternativo que usa um MOSFET para substituir este AQV20, mas ele ainda não foi testado.
• O FERRITE é usado para filtrar o ruído. Observei durante meus testes que os sensores PIR podem oscilar às vezes. Não descobri o motivo exato, mas resolvi adicionar o FERRITE, pois funciona bem;-)

• A placa é fornecida por 4 pilhas AA NiMH = 4 * 1,2 V = 4,8 V

  • 4,8 V é a tensão nominal, o que não significa nada na verdade
  • Quando as baterias estão totalmente carregadas, eu meço no mínimo 5,1 V, ao descarregar a tensão cairá

• A tensão é regulada por um conversor de reforço de alta eficiência MT3608

  • Quando não há carga, a corrente é inferior a 1mA
  • Ajuste T1 a tensão, certifique-se de definir T1 para 15k para obter 5V na saída

Como funciona ?

• Os sensores PIR são conectados aos conectores PIR1 / 2/3 XH.
• Quando começamos, o atmega entra rapidamente no modo de hibernação. A corrente consumida é então <1 mA.
• Quando um sensor detecta um movimento, ele envia um + 5V no pino correspondente (4, 11, 13) e desperta o atmega.
• Em seguida, o atmega aciona o relé photoMOS, que aciona o Led Strip (conectado ao STRIP XH). Os dados são enviados no BUS de linha única (pino 12 do atmega).

1. ronde 1.0 foi feito e testado, funciona bem
2. ronde 1.1 substituiu o relé photoMOS AQV20 por um transistor MOSFET, ainda não foi testado

Etapa 5: o conjunto LDR

No início não pensei em usar um sensor de luz, mas na verdade é mais útil para preservar a vida da bateria.

Então, eu soldei um resistor dependente de luz em série com um resistor de 10 Mohms, coloquei em um tubo retrátil e adicionei um conector XH.

VCC ---- | 10Mohms | ------- | LDR | ------- GND

Eu uso o conector PIR1 para conectar este conjunto LDR. Para a meia lua está tudo bem, para a lua cheia substitui um sensor PIR. Então eu tive que fazer uma escolha.

Pretendo projetar uma nova placa com um conector extra para sensor de luz. Para uso futuro …

Etapa 6: Montagem

1. Toque nos furos com M3
2. Soldar o conjunto LDR

3. Faça os conectores XH para:

   1. Sensores PIR
   2. Suporte da bateria
   3. Tira led
   4. Chave liga / desliga
4. Solde o Led Strip, corte e cole
5. Use uma pistola de cola para colar o (s) Sensor (es) PIR
6. Aparafuse o PCB com M3 - 5 mm de comprimento

7. Conecte todos os conectores:

   1. Para meia lua: LDR no PIR1 e Sensor PIR no PIR2
   2. Para lua cheia: LDR em PIR1 e Sensores PIR em PIR2 e PIR3

Etapa 7: carregar o software

Conecte a interface USB-Serial conforme mostrado na foto acima. Cuide da orientação !! Se sempre que ligar no sentido inverso não danificará a placa, mas é melhor evitá-lo.

Use o Arduino IDE para baixar o software correspondente.

Usei bibliotecas externas que você precisa instalar primeiro:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrupt

Meu software é muito básico e espero que você o ajuste:

• Ao ligar o ledstrip piscará 3 vezes como uma mensagem de boas-vindas.
• Em seguida, o microcontrolador entra no modo de hibernação.
• Quando um movimento é detectado, ele desperta o microcontrolador e acende a faixa de led.

Jogando com o software você poderá mudar cores, atrasos etc …

Aproveitar !!

Vice-campeão no Desafio de Design de PCB