E-Switch: 5 pasos

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

Este instructable fue creado en cumplimiento del requisito del proyecto de Makecourse en la Universidad del Sur de Florida (www.makecourse.com).

El e-Switch es un dispositivo que utiliza un Arduino Uno, un receptor de infrarrojos y un sensor de proximidad HCSR04 para controlar un servomotor que está conectado a un interruptor de luz. Este producto fue creado para ahorrar energía y agregar facilidad de acceso a través de capacidades de control remoto. El producto se diferencia de los existentes en que está listo para instalar, solo es necesario atornillarlo sobre un interruptor de luz existente, sin necesidad de más montaje ni cableado. Los materiales necesarios se enumeran a continuación:

• Arduino Uno
• Sensor de proximidad HCSR04
• Receptor de infrarrojos + mando a distancia
• Servomotor SG90
• Impresora 3D + filamento PLA
• Alambres
• Placa de pruebas pequeña
• Velcro
• Cinta eléctrica

Paso 1: cableado

Para este circuito hay 3 componentes externos, el servo, el sensor de proximidad y el receptor de infrarrojos. Todos los componentes deben conectarse en paralelo utilizando la misma tierra y suministro VCC.

Receptor IR: El receptor IR tiene 3 pines, el izquierdo es el pin de señal, que está conectado al pin digital 2. El pin del medio es el pin de tierra y el último pin es el pin de voltaje que requiere + 5V

Sensor de proximidad HCSR04: El sensor de proximidad tiene 4 pines, de izquierda a derecha son VCC (+ 5V), Trig (pin 4), Echo (pin 3) y tierra

Servomotor SG90: El servo tiene 3 conexiones, el rojo es VCC (+ 5V), el marrón es tierra y el amarillo es la señal (pin 5)

Paso 2: Código

* El código se ha subido como un archivo.rar, debe descomprimirse *

El código Arduino usa el HCSR04 y el receptor de infrarrojos como entradas, mientras que el servomotor es la única salida. Se utiliza una variable denominada "estado" para registrar la posición actual de los servomotores. 0 corresponde a que el servo está en la posición de apagado, 1 es indicativo de la posición de encendido.

En el bucle, el primer paso es actualizar la última distancia registrada del sensor de proximidad (lastValue), el siguiente es registrar la distancia actual (distancia), luego se comparan estos valores. Si lastValue es mayor que la distancia actual, entonces una mano se acerca y el servo girará 90 grados hacia abajo, apagando las luces, dado que el estado actual es 1. De lo contrario, si lastValue es menor que la distancia, una mano es retrayéndose, y el servo girará 90 grados hacia arriba, encendiendo las luces, dado que el estado actual es 0. Si no se cumple ninguna de estas condiciones, el receptor de infrarrojos busca señales y las decodifica, produciendo "resultados". Dependiendo del resultado, el receptor de infrarrojos subirá o bajará. El código 0xFFE01F corresponde al botón más de los controles remotos IR, y si se recibe girará el servo hacia arriba para encender la luz, dado que el estado actual es 0. El código 0xFFA857 corresponde al botón menos del control remoto IR, y si se recibe girará el servo hacia abajo para apagar la luz, dado que el estado actual es 1. Si no se recibe ninguna señal, el código se repite y continúa buscando (irrecv.resume).

Paso 3: Componentes impresos en 3D

Para este proyecto, se tuvieron que diseñar e imprimir dos componentes, un soporte de interruptor de luz para el servo y una carcasa para todos los componentes, que podría encajar fácilmente sobre los interruptores existentes.

• Soporte de interruptor de luz: esta pieza fue diseñada para sostener un interruptor de luz entre sus puntas, también fue diseñada para acoplarse a un servomotor y tiene un orificio para tal.
• La carcasa tiene 4 compartimentos: uno para el sensor de proximidad, que se encuentra en la base frontal de la carcasa, con una abertura rectangular. Justo encima de este hay un compartimento para el Arduino y el receptor de infrarrojos, tiene orificios integrados que conducen a los otros compartimentos (para el cableado), así como orificios para tornillos. La parte trasera de la carcasa está ahuecada. El área grande que contiene dos clavijas es el servomotor y el compartimiento de la placa de prueba, las clavijas están espaciadas y dimensionadas para montar el servomotor. El compartimento más pequeño es el último y está equipado para una batería de 9V.

Paso 4: Montaje

1. Conecte los cables a las clavijas del HCSR04, luego coloque el sensor en su compartimiento, como se muestra. Pase los cables a través de las aberturas y hasta el compartimento del servomotor.
2. Conecte los cables a las clavijas del receptor de infrarrojos, luego asegure el receptor al panel frontal interior del compartimento Arduino con cinta aislante, asegurándose de que la cabeza del receptor sobresalga del lado, para evitar problemas de comunicación. Colóquelo lo más cerca posible de la parte superior de la carcasa. Pasa los cables hasta el compartimento del servomotor.
3. Pase el cable del conector de la batería a través del orificio más largo de la carcasa, cerca de la abertura principal. Asegúrese de que ambas partes del conector estén en el lado apropiado (conector Arduino al compartimiento Arduino, conector de la batería al compartimiento de la batería).
4. Con un servo tornillo, conecte el soporte del interruptor de luz impreso en 3D al servomotor como se muestra. Luego, monte el servomotor usando las clavijas, con los cables apuntando hacia arriba.
5. Use Velcro para instalar la placa de pruebas.
6. Antes de colocar el Arduino en su carcasa, conecte todos los componentes a la placa de pruebas, luego a los pines apropiados de Arduino. Todos los componentes deben tener su alimentación suministrada en paralelo. Cuando termine, coloque el Arduino en su compartimiento, con el puerto de la batería de 9V hacia afuera.
7. Coloque la batería de 9V en su carcasa y conéctela al Arduino.

Paso 5: uso

Para usar el dispositivo, uno puede llevar la mano hacia el dispositivo para apagar las luces, o alejarla del dispositivo para encender las luces. Al presionar el botón más del control remoto IR se encenderán las luces, y al presionar el signo menos se apagarán las luces.