בקר Arduino Multi Light: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

עמית ואמן ג'ים הובס תכנן לבנות מיצב עצמאי לתערוכה שהרכיב. התקנה זו תכלול 8 מדפים שיוצרים צורה פרבולית. בכל אחד מ -8 המדפים היו מותקנות 10 נורות. 8 קבוצות/מדפים אלה של נורות יצטרכו לעבור באופן אוטומטי ובאופן אישי כדי שנוכל ליצור דפוסי תאורה. היצירה מתייחסת למדפי הבדיקות הקלים של ג'נרל אלקטריק.

עבדנו יחד בצד הטכני של היצירה והחלטנו שהבקר יהיה ממוקם במרכז על המבנה ומבוסס על ננו ארדואינו.

למרות שהכל מאוד ספציפי, העקרונות והקוד הכרוכים במדריך זה נותנים נקודת מוצא טובה לשימוש בארדואינו עם ממסרים לשליטה בעומס מתח או זרם גבוהים יותר. יש גם הרבה אפשרויות עם בקר כזה אם היה דוחף אותו לכיוון קצת אחר. תסתכל על השלב האחרון 'היקף ואפשרויות' לכמה רעיונות!

חשמל במתח גבוה יכול להיות מסוכן ויש לבצע אותו רק על ידי אנשים מוסמכים. אם אינך מנוסה כלל בתחום זה או אינך בטוח, אנא בדוק את החשמל על ידי חשמלאי לפני חיבור החשמל.

אספקה

חלקים (יש חלופות לחלקים המקושרים)

- ארדואינו ננו

- מודול ממסר 5v 8 ערוצים

- קרש לחם מיני

- [30x] בלוקים מסוף 2.5 מ"מ

- 1.5 מ מ ליבה אחת (כבל)- בצבע חום, כחול, צהוב/ירוק

- [8x] שקעי יציאה

- שקע כניסה מותך

- מסופי קרימפ

- ספק כוח 1A 12V

- כבלי מגשר זכר-נקבה בגודל 20 ס מ

-קַרפִּיף

כלים

- סט מברג מדויק

- מסור חתוך דק

- כלי רב Dremel/סיבוב

- תרגיל

- מולטימטר

- סרגל או ריבוע משולב

- מפתחות אלן/משושה

- ערכת מפתח/שקע

- כלי מסוף לחיצה

- חשפן חוטים

- צבת אף מחט

שלב 1: הכנת לוח ההרכבה והפריסה

אנחנו צריכים להכין צלחת לשבת בתחתית המארז שלנו כדי להרכיב את הרכיבים שלנו. השתמשתי בחתיכת דיקט 6 מ מ, אתה יכול להשתמש כמעט בכל חומר גיליון אך וודא שהוא קשיח ואינו מוליך. חומרים דקים יותר הופכים את ההרכבה לקלה יותר ותופסים פחות מקום. חלק מהמארזים מסופקים עם לוחות בסיס, אלה יעמדו בתקנים שונים הנוגעים למוליכות ומאפייני אש.

עכשיו יש לך את לוחית ההרכבה בגודל הנכון שלך, אתה יכול למקם את הרכיבים למעלה כדי להבין פריסה. כדי לתקן את הצעד הזה יש חשיבות מכרעת בכדי להבטיח ששאר המבנה יהיה קל והחיווט מסודר. חשוב על כבלים, נותן מספיק מקום בין חלקים, גובה שקע חשמל וכו '.

ברגע שאתה מרוצה מהמיקום, סמן את העמדות, קודח את החורים הרלוונטיים והרכב את הרכיבים שלך. שימנתי את הדיקט לפני ההרכבה.

שלב 2: חתכו חורים לכניסת/יציאות במארז

שקעי החשמל מותקנים במארז עצמו. בחרתי להשתמש בשקעי חברת החשמל מכיוון שהם אמינים ואוניברסליים יחסית, אולם הם בעלי צורה קשה בכל הנוגע לחיתוך החורים לצורך הרכבה. צירפתי תבנית PDF לשני סוגי השקעים המשמשים כאן. ניתן להדפיס את זה ולהשתמש בו לסימון לפני החיתוך, לחילופין ניתן להכין תבנית משלכם מקרטון כמוני.

יש כלי לחיתוך שקעים אלה, אך אם אתה קורא את המדריך הזה לא סביר שתהיה לך גישה לאחד. אני לא הבעלים של אחד כזה, במקום זאת קדחתי חורים במרכז האזור המסומן והשתמשתי ב- Dremel כדי לנשנש את ההיקף.

אנו משתמשים בשקע זכר עבור כניסת החשמל ושקעי נקבה לשקעים. זה כדי לחסל את האפשרות שיש סיכות חיות חשופות. סיכות חיות צריכות להיות מוסתרות כפי שהן על שקעי הנקבות. בדרך כלל יש להשתמש בעקרון זה בעת שימוש במחברים בעלי מתח גבוה.

שלב 3: חיווט לצד מתח גבוה

אזהרה - חשמל במתח גבוה יכול להיות מסוכן ויש לבצע אותו רק על ידי אנשים מוסמכים. אם אינך מנוסה כלל בתחום זה או אינך בטוח, אנא בדוק את החשמל על ידי חשמלאי לפני חיבור החשמל.

השתמש בכבלי הגמישה המשולשים בגודל 1.5 מ מ עבור כל הדברים הבאים. השתמש בצבעים החלים על התקנים במדינה שלך. בבריטניה אנו משתמשים בדרך כלל בחום, כחול וצהוב/ירוק עבור Live, ניטרלי וכדור הארץ בהתאמה - הדבר עשוי להשתנות ביישוב שלך.

התחל על ידי חיווט מוטות האוטובוסים שלך באמצעות שורות של 8x בלוקים מסופים. אלה יחלקו חשמל לכל אחד משקעי החשמל. אנו עושים זאת על ידי הפצת מוביל קפיצות להצטרפות לכל מסוף בצד אחד.

לאחר שיצרת את מוטות האוטובוס שלך, הפעל כבל מכל אחד מהמסופים (חי, נייטרלי, אדמה) בכניסת החשמל למסוף הראשון של מוטות האוטובוסים של בלוק מסוף L, N ו- E המתאים.

אתה יכול להעביר כבלים ממשקני האוטובוס החי והניטרליים ישירות לשקעי החשמל, באמצעות מסופי קרימפ בקצוות כדי לחבר אותם למסופי השקע.

אנו נשתמש בניוטרל למעבר, לכן הפעל כבלים בין המסוף המרכזי (המשותף) בכל ממסר לכל אחד מהטרמינלים על מוט האוטובוס הנייטרלי.

לאחר מכן יהיה עליך להפעיל כבל נוסף ממסוף NO (פתוח בדרך כלל) בכל אחד מממסרי לכל אחד משקעי החשמל. המשמעות היא שהמעגל יהיה 'בדרך כלל פתוח' ונצטרך להפעיל את הממסר באמצעות הארדואינו כדי 'לסגור' אותו ובכך להדליק את האורות.

יהיה עליך לחבר את הכבלים החומים והכחולים על ספק הכוח של 12V כדי לספק לו הזנה. אלה יכולים להיסחט במסופים המחוברים ישירות לכניסת החשמל הראשית C14, או שניתן לחבר אותם לסורגי האוטובוס L + N.

ניקיון הוא המפתח כאן.

שלב 4: חיווט בצד המתח הנמוך

Arduino משמש להפעלת הממסרים וסגירת המעגל. ה- Arduino פועל מ"מתח רמה לוגית ", כלומר שהוא פלט בסביבות 5V כאשר סיכה מוגדרת ל- 'HIGH' (מופעל). עם זאת, אנו יכולים להניע את הארדואינו עצמו באמצעות בין 9-12V לתוך סיכת ה- VIN. לעתים קרובות אני בוחר להשתמש בהספק 12V כפי שעשיתי במקרה זה מכיוון שהוא די סטנדרטי ויש הרבה רכיבים זמינים הפועלים על 12V. אתה יכול גם להפעיל את הארדואינו באמצעות USB המספק אספקת 5V.

בחרנו להשתמש במודול ממסר 5v מכיוון שהוא תואם את פלט 5V שהארדואינו נותן לכוח ולהחליף אותו.

אז כדי להתחיל, דחוף את ה- Arduino Nano ללוח הלחם, וודא שהוא חוצה את המרכז כך שהסיכות משני הצדדים לא מחוברות.

הערה - תוכל לראות שהלחמתי את כבלי המגשר שלי על מודול הממסר, שימוש בכבלי מגשר זכר לנקבה קל יותר אך לא היה לי.

דחוף את החוטים האדומים והשחורים מאספקת החשמל 12 וולט לתוך שורות לוח הלחנים הסמוכות ל- VIN ולסיכות GND בהתאמה כדי לספק לאדואינו כוח.

הפעל כבל מגשר שחור מחריץ בלוח הלחם בשורת ה- GND של הארדואינו אל סיכת ה- GND במודול הממסר.

הפעל כבל מגשר אדום מ- 5V על ה- Arduino ל- VCC במודול הממסר.

הפעל (בצבע שונה אם קיים) כבלי מגשר מ- D2-D9 בארדואינו ל- 1-8 במודול הממסר. אלה ישמשו להפעלה/החלפת הממסרים.

שלב 5: קידוד ובדיקה

לבדיקה ניתן להוריד את הקוד המצורף (פתח אותו באמצעות תוכנת Arduino IDE בחינם להורדה). זה מאוד בסיסי אבל מניח את הבסיס לשינוי. קוד זה פשוט מפעיל כל שקע מוצא (מ -1 עד 8) במרווחים של 10 שניות, ואז לבסוף מכבה את הכל לפני החזרה. זה איפשר בדיקות פשוטות. מכיוון שלג'ים יש את כל הנורות שבדקתי באמצעות מולטימטר על הפינים, אבל יהיה קל מספיק לחבר נורת בדיקה שיכולה להיות אמינה יותר.

ג'ים רצה שהחלפת האור תעקוב אחר 'כוריאוגרפיה' ולכן פשוט שיניתי את המיתוג ואת משך הזמן כדי לענות על דרישותיו. הקוד לכך דומה ולא מורכב יותר מקוד הבדיקה אם כי עם לולאות ארוכות יותר.

שלב 6: התקנה סופית

התקנו את תיבת הבקרה במרכז מבנה התאורה ופשוט היינו צריכים לחבר את ההזנות למדפי התאורה לתוך גמישות מתיבות החיבור שלהן, ולהסתיים לשקע זכר IEC c14, הפעם לא לחברת חשמל בסגנון לוח.

השתמשנו בשילובי תקע/שקע אלה כדי להפוך את ההתקנה לקלה בהרכבה ופירוק כפי שהיא עשויה להיות מותקנת בתערוכות עתידיות. עם זאת לא תהיה שום בעיה לחיווט קשה באורות ולהימנע מהעלות של השקעים אם זה היה מתקן קבוע.

שלב 7: היקף + אפשרויות

פרויקט זה מהווה שלב ראשוני טוב לשימוש במודולי ממסר ולמידת חיבור מערכות מתח מפוצלות עם Arduino. עם זאת אני חושב שזה גם בסיס טוב ליצירת פרויקטים שלוקחים את זה קצת יותר רחוק עם כמה תוספות ושינויים. ה- Arduino הוא מאוד תכליתי וקל לשימוש, הנה כמה רעיונות מהירים לפרויקטים המבוססים על זה שהבאתי בזמן כתיבת הדרכה זו …

- שליטה בפריטים אחרים. מודולי הממסר יכולים לקחת הרבה זרם. מערכת כזו יכולה לשמש לשליטה על כל מיני דברים. מחברים ומחליפים 8 מעבדי מזון כדי ליצור מסלול סאונד? להדליק את הקומקום שלך כשתתעורר?

- שימוש בחיישן ויצירת לולאת משוב. ל- Arduino כניסות אנלוגיות לשימוש בחיישנים. רבים זמינים שמיועדים לשימוש עם ה- Arduino מה שהופך אותם לקלים לשימוש. ניתן להשתמש בתיבת בקרה כזו עם חיישן אור להדלקת מגוון אורות כאשר רמות האור החיצוניות הגיעו לנקודות מסוימות, חיישני תנועה יכולים להדליק נורות שונות כאשר עברת לאזורים שונים של חלל או בניין, חיישני זרם. יכול לשמש להפעלת מכונת כביסה כשהטלפון שלך טעון במלואו. זמזם יכול להישמע כאשר הכלב שלך פורץ היקף וכו '. ראה כמה חיישנים בכדי לגרום לרעיונות שלך לזרום לכאן

- שימוש בנתונים מהאינטרנט. ארגונים ואתרים שונים ישחררו מפתחות API (ממשק תכנות אפליקציות) המאפשרים לך להשתמש בשירותים ובנתונים השונים שלהם עבור היישום שלך. אתה יכול להשתמש במערכות שונות של נתונים חיים כדי לספק נתונים ללולאת משוב עבור Arduino שלך. לדוגמה, תוכל להשתמש ברשת איכות האוויר של LAQN כדי לאמוד את איכות האוויר ביישוב שלך, מה שעלול לגרום לנורה להידלק כאשר רמות הפחמן הדו -חמצני היו בנקודה נמוכה, כך שתוכל לצאת לטיול בחנויות במהלך רמות איכות האוויר האופטימליות.. יש עוד רעיונות שימושיים. בדוק את זה כאן

- שימוש בלחצנים או לוח מקשים - ניתן להחליף את האורות המחוברים לבקר באמצעות מספר כפתורים (הכי ברור 8). ניתן לבנות פונקציונליות זו בסינתיסייזר שהוציא צלילים וכן החלפת אורות בעת הפעלה לחוויה ויזואלית שלמה.