Vsi vemo, da je eno od krajev, kjer se poraba električne energije najpogosteje pojavlja v domovih in pisarnah, na stopniščih. Običajno prižgemo luč na stopnicah in jo v naglici pustimo. V tem projektu bomo zasnovali stopniščno svetilko, ki deluje na akumulator in luči prižge le, če je nekdo tam prisoten. To vezje lahko uporabite za varčevanje z energijo in ga lahko uporabite kot rezervno luč v sili.
Vezje deluje v dveh pogojih - eden je prisotnost svetlobe na njegovi lokaciji in drugi je prisotnost človeka, šele ko sta ta dva pogoja izpolnjena, krmilnik vklopi rezervno luč.
Ta dva pogoja preizkušata dva senzorja, eden je LDR in drugi modul senzorja gibanja PIR. LDR zazna prisotnost svetlobe, senzor gibanja pa zazna prisotnost človeka v njegovem območju.
Slika na levi strani prikazuje senzor LDR (svetlobno odvisni upor), slika na desni strani pa senzor PIR ali modul senzorja gibanja. PIR senzor je v bistvu IR (infrardeči sprejemnik). Sestavljen je iz občutljivega IR sprejemnika, ki zazna IR (infrardeče) žarke v svoji regiji. Vemo, da vsak živ organizem oddaja IR žarke in tako človeško telo. Kadar koli je človek v območju senzorskega modula, zazna prisotnost IR žarkov.
Kadarkoli je človek prisoten v območju zaznavanja modula, senzor zazna IR spremembe, ko človeško telo oddaja IR žarke, zato te spremembe IR, ki jih zajame modul, filtrira elektronika v modulu in kot signal sprememb v IR, Modul generira impulz. Ta impulz privzeto traja 5 sekund.
Torej, kadar človek prečka območje zaznavanja modula, ustvari impulz 5 sekund. Ta modul torej IR-žarke zazna prisotnost človeka.
Modul senzorja gibanja bo imel dva lonca ali prednastavitve, eden od njih je prilagoditi območje zaznavanja modula, drugi pa za spreminjanje časa visokega impulznega izhoda ob zaznavanju gibanja. Trajanje pulza lahko prilagodite od nekaj sekund do nekaj minut. Več o tem lahko razumete s tem vezjem senzorja PIR.
LDR v tem vezju deluje kot spremenljivi upor. Upor LDR se spreminja glede na jakost svetlobe. Ko je svetloba, ki pada na LDR, nizka, bo upor LDR velik. Ko je svetloba, ki pada na LDR, visoka, bo odpornost na sponkah LDR zelo majhna v primerjavi z nizko svetlobno odpornostjo.
Potrebne komponente
Strojna oprema:
ATMEGA32
Napajanje (5v), PROGRAMER AVR-ISP
Kondenzator 100uF
LED
Upori 220Ω, 1KΩ
LDR (svetlobno odvisni upor)
100KΩ pot ali prednastavitev, Vsak modul senzorja gibanja (HC-SR501)
LED 2WATT
TIP122 tranzistor.
Programska oprema:
Atmel studio 6.1
Progisp ali flash magija
Shema vezja in delovna razlaga
Kot je prikazano v zgornjem vezju samodejnega razsvetljave stopnic, tu ni treba priključiti zunanjega kristala. Ker ATMEGA deluje na notranjem 1MHz, je privzeto oscilator Resistor-Capacitor. Zunanji kristal se pritrdi šele, ko je potrebna natančnost ure, saj se z uporabo natančnega štetja. Ko prvič kupite krmilnik, je privzeto varovan za delo na notranjem kristalu.
Krmilnik bo tukaj vedno preverjal dve stvari:
- Prisotnost teme
- Zaznavanje v gibanju
Ko smo razpravljali, ko bo svetloba nizka, bo upor LDR velik, zdaj lahko pri opazovanju ugotovimo, da obstaja napetostni delilnik, ki ga tvorita LDR in 100K lonec, srednji spoj napetostnega delilnika je vzet kot referenca in je povezan s PB1 krmilnik. V tem vezju LDR lahko izveste več o principu delovanja LDR.
Zdaj, če je šibka svetloba, bo upor LDR velik, zato se delež napetosti v veji delilnika napetosti spremeni. Zaradi velike odpornosti bo napetost na LDR višja od napetosti 100K lonca in zaradi tega napetost na srednja točka drastično pade in krmilnik zlahka zazna ta padec. Torej, kadar pride tema, krmilnik zajame signal. Ta signal izpolnjuje prvi pogoj. Razumejte več o LDR-jih v tem vezju detektorja teme.
Ob prisotnosti gibanja bo na PB0 krmilnika impulz, ki ga generira modul senzorja gibanja, kot smo že omenili.
Ko sta ta dva pogoja izpolnjena, se krmilniku naroči, naj signalizira NPN tranzistor, da poganja napajalno LED.