E-Switch: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang itinuturo na ito ay nilikha bilang pagtupad sa kinakailangan ng proyekto ng Makecourse sa University of South Florida (www.makecourse.com).

Ang e-Switch ay isang aparato na gumagamit ng isang Arduino Uno, isang IR receiver, at isang HCSR04 proximity sensor upang makontrol ang isang servo motor na nakakabit sa isang switch ng ilaw. Ang produktong ito ay nilikha upang makatipid ng enerhiya at magdagdag ng kadalian ng pag-access sa pamamagitan ng mga kakayahan sa remote control. Ang produkto ay naiiba mula sa mga mayroon nang handa na itong mai-install, kailangan lamang i-screwed sa isang umiiral na switch ng ilaw, na walang karagdagang pagpupulong o mga kable. Ang mga kinakailangang materyal ay nakalista sa ibaba:

• Arduino Uno
• HCSR04 Proximity Sensor
• IR Receiver + Remote
• SG90 Servo Motor
• 3D printer + PLA filament
• Mga wire
• Maliit na Breadboard
• Velcro
• Electrical Tape

Hakbang 1: Mga kable

Para sa circuit na ito mayroong 3 panlabas na mga bahagi, ang servo, proximity sensor, at IR receiver. Ang lahat ng mga bahagi ay dapat na konektado kahanay gamit ang parehong ground at VCC supply.

IR receiver: Ang IR receiver ay may 3 mga pin, ang kaliwa ay ang signal pin, na konektado sa digital pin 2. Ang gitnang pin ay ang ground pin, at ang huling pin ay ang boltahe na pin na nangangailangan ng + 5V

HCSR04 Proximity sensor: Ang proximity sensor ay mayroong 4 na mga pin, mula kaliwa hanggang kanan sila ang VCC (+ 5V), Trig (pin 4), Echo (pin 3), at ground

SG90 Servo Motor: Ang servo ay may 3 koneksyon, pula ang VCC (+ 5V), kayumanggi ang lupa, at dilaw ang signal (pin 5)

Hakbang 2: Code

* Ang code ay na-upload bilang isang.rar file, dapat na ma-zip *

Ang Arduino code ay gumagamit ng HCSR04 at sa IR Receiver bilang mga input, samantalang ang servo motor ay ang tanging output. Ang isang variable na tinawag na "estado" ay ginagamit upang itala ang servo motors kasalukuyang posisyon. 0 ay tumutugma sa servo na nasa posisyon na off, ang 1 ay nagpapahiwatig ng nasa posisyon.

Sa loop, ang unang hakbang ay upang i-update ang huling naitala na distansya ng sensor ng kalapitan (lastValue), ang susunod ay upang maitala ang kasalukuyang distansya (distansya), pagkatapos ang mga halagang ito ay inihambing. Kung ang hulingValue ay mas malaki kaysa sa kasalukuyang distansya, pagkatapos ang isang kamay ay papalapit, at ang servo ay magpapasara ng 90 degree pababa, patayin ang mga ilaw, na ibinigay na ang kasalukuyang estado ay 1. Iba pa, kung ang hulingValue ay mas mababa kaysa sa distansya, ang isang kamay ay umaatras, at ang servo ay paikutin ang 90 degree pataas, pag-on ang mga ilaw, na ibinigay na ang kasalukuyang estado ay 0. Kung ang alinman sa mga kondisyong ito ay hindi nakamit, ang IR receiver ay sumusuri para sa mga signal at dinidemod ang mga ito, na gumagawa ng "mga resulta". Nakasalalay sa resulta, ang tatanggap ng IR ay bubukas o pababa. Ang code 0xFFE01F ay tumutugma sa IR remotes plus button, at kung natanggap ay paikutin ang servo paitaas upang buksan ang ilaw, naibigay na ang kasalukuyang estado ay 0. Ang code 0xFFA857 ay tumutugma sa IR remotes minus button, at kung natanggap ay paikutin ang servo pababa upang patayin ang ilaw, na ibinigay na ang kasalukuyang estado ay 1. Kung ang alinman sa signal ay hindi natanggap, ang mga code loop at patuloy na naghahanap (irrecv.resume).

Hakbang 3: Mga Naka-print na Bahaging 3D

Para sa proyektong ito, dalawang mga bahagi ang kailangang idisenyo at mai-print, isang bracket ng ilaw para sa servo, at isang pabahay para sa lahat ng mga bahagi, na madaling magkasya sa mga umiiral na mga switch.

• Light Switch Bracket: Ang piraso na ito ay dinisenyo upang hawakan ang isang light switch sa pagitan ng mga prongs nito, dinisenyo din ito upang ikabit sa isang servo motor, at may butas para sa ganoong.
• Ang pabahay ay mayroong 4 na mga compartment: isa para sa proximity sensor, na nasa harap-base ng pabahay, na may isang hugis-parihaba na pagbubukas. Direkta sa itaas ito ay isang kompartimento para sa Arduino at IR receiver, nakabuo ito ng mga butas na humahantong sa iba pang mga compartment (para sa mga kable), pati na rin mga butas para sa mga turnilyo. Ang likod ng pabahay ay puwang. Ang malaking lugar na naglalaman ng dalawang prongs ay ang servo motor at compart ng breadboard, ang mga prong ay spaced at laki para sa pag-mount ang motor ng servo. Ang mas maliit na kompartimento ay ang huli, at nilagyan ito para sa isang 9V na baterya.

Hakbang 4: Assembly

1. Ikonekta ang mga wire sa mga pin sa HCSR04, pagkatapos ay ilagay ang sensor sa kompartimento nito, tulad ng inilalarawan. Patakbuhin ang mga wire sa bukana at sa kompartimento ng motor na servo.
2. Ikonekta ang mga wire sa mga pin ng IR Receiver, pagkatapos ay i-secure ang receiver sa panloob na front panel ng Arduino kompartimento gamit ang electrical tape, tinitiyak na ang ulo ng tatanggap ay lumalabas mula sa gilid, upang maiwasan ang mga isyu sa komunikasyon. Ilagay bilang malapit sa tuktok ng pabahay hangga't maaari. Patakbuhin ang mga wires pababa sa kompartimento ng servo motor.
3. Patakbuhin ang cable ng konektor ng baterya sa pamamagitan ng pinakamahabang butas sa pabahay, malapit sa pangunahing pagbubukas. Tiyaking ang parehong mga bahagi ng konektor ay nasa naaangkop na bahagi (Arduino konektor sa Arduino kompartimento, konektor ng baterya sa kompartimento ng baterya).
4. Gamit ang isang servo screw, ikonekta ang 3D na naka-print na light switch bracket sa servo motor na nakalarawan. Pagkatapos, i-mount ang servo motor gamit ang mga prong, na may mga wire na nakaturo.
5. Gumamit ng Velcro upang mai-install ang breadboard.
6. Bago ilagay ang Arduino sa pabahay nito, i-wire ang lahat ng mga bahagi sa breadboard, pagkatapos ay sa naaangkop na mga pin ng Arduino. Ang lahat ng mga sangkap ay dapat magkaroon ng kanilang lakas na ibinibigay nang kahanay. Kapag natapos, ilagay ang Arduino sa kompartimento nito, na nakaharap sa palabas ang port ng baterya ng 9V.
7. Ilagay ang baterya ng 9V sa pabahay nito, at kumonekta sa Arduino.

Hakbang 5: Paggamit

Upang magamit ang aparato, maaaring dalhin ng isa ang kanilang kamay patungo sa aparato upang patayin ang mga ilaw, o malayo sa aparato upang i-on ang mga ilaw. Ang pagpindot sa IR remotes plus button ay magpapasara sa mga ilaw, at ang pagpindot sa minus ay magpapapatay ng mga ilaw.