Ronde De Nuit: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

El propósito de este proyecto es utilizar una tira de leds de colores para hacer una luz nocturna activada por un sensor de movimiento.

Mi idea era conseguir una luz difusa alrededor de mi cama pero sin atornillar, pegar o tapar nada.

Funciona con pilas NiMH AA, está hecho de impresión 3D y está diseñado para colocarlo en el suelo, debajo de la cama.

Propongo 2 modelos: un diseño de luna llena y un diseño de media luna.

Paso 1: listas de materiales

Electrónica:

• Tira de led WS2812 (110 cm de longitud para luna llena y 60 cm para media luna)
• Sensor de movimiento PIR HC SR501 (1 para media luna, 3 para luna llena)

• Conectores XH (paso 2,54 mm)

  tenaza para engarzar estos conectores

• Adaptador de serie USB
• Sensor LDR
• un soporte de batería 4 * AA
• 4 pilas AA NiMH
• Interruptor encendido / apagado
• atmega328p (programado por arduino)

Electrónica para la PCB:

Componentes enumerados en el archivo eagle

Mecánica:

• Pernos M3 * 10 mm
• Pernos M3 * 5 mm
• Grifo M3

Herramienta:

• Pistola de pegamento
• Cargador de NiMH

Paso 2: Habilidades

Para realizar el proyecto necesitarás:

• una impresora 3D con una boquilla de 0,4 mm o menos

• usar Eagle para ordenar y hacer el PCB

  Si siempre que no se siente conforme con esto, contácteme, puedo proporcionarle una PCB con todos los componentes necesarios

• Habilidades de Arduino:

  • instalar las bibliotecas necesarias
  • compila y descarga el software
  • opcionalmente, programe un atmega328p con el gestor de arranque arduino (o puede tomarlo de una placa arduino para evitar este paso)

Paso 3: Impresión 3D

Propongo 2 modelos: un modelo de luna llena y media.

Te doy aqui:

• Archivos STL para impresión directa
• Archivos de Fusion 360 si desea modificarlo

Parámetros de impresión:

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

Paso 4: el controlador de PCB

Mi PCB está hecho alrededor de un atmega328p (con el gestor de arranque arduino programado):

• El puerto serial está conectado a un conector de 6 pines, con el propósito de conectar un adaptador Serial-USB

• AQV20 es un relé photoMOS. El propósito aquí es cambiar la alimentación de la tira de LED.

  • Tenía algunos componentes AQV20 en mi stock, pero he visto que no son fáciles de encontrar. Puede tomar un equivalente como un AQV21.
  • Proporciono un esquema de placa alternativo que usa un MOSFET para reemplazar este AQV20, pero aún no se ha probado.
• El FERRITE se utiliza para filtrar el ruido. Durante mis pruebas, he notado que los sensores PIR pueden oscilar a veces. No encontré la razón exacta, pero decidí agregar el FERRITE, ya que funciona bien;-)

• La placa se alimenta con 4 pilas AA de NiMH = 4 * 1,2 V = 4,8 V

  • 4.8 V es el voltaje nominal, lo que no significa nada de hecho
  • Cuando las baterías están completamente cargadas mido 5.1 V mínimo, al descargar el voltaje caerá

• El voltaje está regulado por un convertidor elevador de alta eficiencia MT3608

  • Cuando no hay carga, la corriente es inferior a 1 mA.
  • T1 ajusta el voltaje, asegúrese de configurar T1 en 15k para obtener 5V en la salida

Como funciona ?

• Los sensores PIR están conectados a conectores PIR1 / 2/3 XH.
• Cuando empezamos, el atmega entra rápidamente en modo de reposo. La corriente consumida es entonces <1 mA.
• Cuando un sensor detecta un movimiento, envía un + 5V en el pin correspondiente (4, 11, 13) y despierta la atmega.
• Luego, el atmega activa el relé photoMOS, que enciende la tira de LED (conectada a STRIP XH). Los datos se envían por el BUS de una sola línea (pin 12 del atmega).

1. ronde 1.0 se ha hecho y probado, funciona bien
2. ronde 1.1 ha reemplazado el relé photoMOS AQV20 por un transistor MOSFET, aún no ha sido probado

Paso 5: El conjunto LDR

Al principio no pensé en usar un sensor de luz, pero de hecho es más útil para preservar la duración de la batería.

Así que soldé una resistencia dependiente de la luz en serie con una resistencia de 10 Mohms, la puse en un tubo retráctil y agregué un conector XH.

VCC ---- | 10 Mohmios | ------- | LDR | ------- TIERRA

Yo uso el conector PIR1 para enchufar este conjunto LDR. Para la media luna está bien, para la luna llena toma el lugar de un sensor PIR. Así que tuve que tomar una decisión.

Mi objetivo es diseñar una nueva placa con un conector adicional para sensor de luz. Para uso futuro …

Paso 6: Montaje

1. Toque los agujeros con M3
2. Suelde el conjunto LDR

3. Haga los conectores XH para:

   1. Sensores PIR
   2. Soporte de la batería
   3. Tira llevada
   4. Interruptor de encendido / apagado
4. Suelda la Tira de Led, córtala y pégala
5. Use una pistola de pegamento para pegar los sensores PIR
6. Atornille la PCB con M3 - 5 mm de largo

7. Conecte todos los conectores:

   1. Para media luna: LDR en PIR1 y sensor PIR en PIR2
   2. Para luna llena: LDR en PIR1 y sensores PIR en PIR2 y PIR3

Paso 7: cargue el software

Conecte la interfaz USB-Serial como se muestra en la foto de arriba. ¡¡Cuida la orientación !! Si cada vez que lo enchufa en sentido inverso, no dañará la placa, pero es mejor evitarlo.

Utilice Arduino IDE para descargar el software correspondiente.

Usé bibliotecas externas que debes instalar primero:

• Adafruit_NeoPixel
• PinChangeInterrumpir

Mi software es muy básico y espero que lo modifiques:

• En el encendido, la tira de luces parpadeará 3 veces como mensaje de bienvenida.
• Luego, el microcontrolador entra en modo de suspensión.
• Cuando se detecta un movimiento, despierta el microcontrolador e ilumina la tira de leds.

Jugando con el software podrás cambiar colores, retrasos, etc.

Disfrutar !!

Finalista en el desafío de diseño de PCB