מתג אלקטרוני: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

מדריך זה נוצר להגשמת דרישת הפרויקט של Makecourse באוניברסיטת דרום פלורידה (www.makecourse.com).

ה- e-Switch הוא מכשיר המשתמש Aroino Uno, מקלט IR וחיישן קירבה HCSR04 לשליטה במנוע סרוו המחובר למתג אור. מוצר זה נוצר כדי לחסוך באנרגיה ולהוסיף קלות גישה באמצעות יכולות שלט רחוק. המוצר שונה מזה הקיים בכך שהוא מוכן להתקנה, רק צריך להבריג אותו מעל מתג אור קיים, ללא צורך בהרכבה נוספת או בחיווט. החומרים הנדרשים מפורטים להלן:

• ארדואינו אונו
• חיישן קרבה HCSR04
• מקלט IR + שלט
• מנוע סרוו SG90
• מדפסת תלת מימד + נימה PLA
• חוטים
• לוח לחם קטן
• סקוטש
• קלטת חשמל

שלב 1: חיווט

עבור מעגל זה ישנם 3 רכיבים חיצוניים, סרוו, חיישן קרבה ומקלט IR. כל הרכיבים צריכים להיות מחוברים במקביל באמצעות אותו אספקת הארקה ו- VCC.

מקלט IR: למקלט ה- IR יש 3 סיכות, השמאלית היא סיכת האות, שמחוברת לסיכה דיגיטלית 2. הסיכה האמצעית היא סיכת הקרקע, והסיכה האחרונה היא סיכת המתח הדורשת +5V

חיישן קרבה HCSR04: לחיישן הקרבה יש 4 פינים, משמאל לימין הם VCC (+5V), טריג (סיכה 4), הד (סיכה 3) ואדמה

מנוע סרוו SG90: לסרוו יש 3 חיבורים, אדום הוא VCC (+5V), חום טחון וצהוב הוא אות (סיכה 5)

שלב 2: קוד

*הקוד הועלה כקובץ.rar, יש לפתוח אותו*

קוד הארדואינו משתמש בכניסת ה- HCSR04 ומקלט ה- IR, בעוד שמנוע הסרוו הוא הפלט היחיד. משתנה המכונה "מצב" משמש לרישום המיקום הנוכחי של מנועי הסרוו. 0 תואם את היותו של סרוו במצב כבוי, 1 מעיד על מצב ההפעלה.

בלולאה, השלב הראשון הוא עדכון מרחק חיישן הקרבה האחרון שנרשם (lastValue), הבא הוא רישום המרחק הנוכחי (מרחק), ואז ערכים אלה מושווים. אם ה- LastValue גדול מהמרחק הנוכחי, אז יד מתקרבת, והסרוו יפנה 90 מעלות כלפי מטה, מכבה את האורות, בהתחשב בכך שהמצב הנוכחי הוא 1. אחרת, אם lastValue פחות ממרחק, יד היא נסוג, והסרוו יסתובב 90 מעלות כלפי מעלה, וידליק את האורות, בהתחשב בכך שהמצב הנוכחי הוא 0. אם אף אחד מהתנאים הללו לא מתקיים, מקלט ה- IR בודק איתותים ומפענח אותם ומייצר "תוצאות". בהתאם לתוצאה, מקלט ה- IR יעלה או יורד. הקוד 0xFFE01F מתאים ללחצן הפלוס שלט רחוק IR, ואם יתקבל יסובב את הסרוו כלפי מעלה כדי להדליק את האור, בהתחשב בכך שהמצב הנוכחי הוא 0. הקוד 0xFFA857 תואם את כפתור המינוס של שלטי IR, ואם יתקבל יסובב את סרוו כלפי מטה כדי לכבות את האור, בהתחשב בכך שהמצב הנוכחי הוא 1. אם אף אות לא מתקבל, הקוד לולא וממשיך בחיפושים (irrecv.resume).

שלב 3: רכיבים מודפסים בתלת מימד

לפרויקט זה, היה צריך לתכנן ולהדפיס שני רכיבים, סוגר מתג אור לסרוו, ובית לכל הרכיבים, שיכולים להתאים בקלות מעל מתגים קיימים.

• סוגר מתג אור: חתיכה זו תוכננה להכיל מתג אור בין חודשיה, היא תוכננה גם להצמדת למנוע סרוו, ויש לה חור לכאלה.
• לבית יש 4 תאים: אחד לחיישן הקרבה, שנמצא בבסיס הבית הקדמי, עם פתח מלבני. ממש מעל זה נמצא תא למקלט Arduino ו- IR, הוא בנה חורים המובילים לתאים האחרים (לחיווט), כמו גם חורים לברגים. החלק האחורי של הדיור חלול. השטח הגדול המכיל שני שיניים הוא מנוע סרוו ותא קרש הלוח, החדים מרווחים וגודלם להתקנת מנוע הסרוו. התא הקטן הוא האחרון, והוא מותאם לסוללת 9V.

שלב 4: הרכבה

1. חבר חוטים לפינים ב- HCSR04, ולאחר מכן הנח את החיישן בתא שלו, כפי שמתואר. העבירו את החוטים דרך הפתחים ואל תא המנוע של סרוו.
2. חבר חוטים לפינים של מקלט ה- IR ולאחר מכן אבטח את המקלט ללוח הקדמי הפנימי של תא הארדואינו באמצעות קלטת חשמל, וודא שראש המקלט בולט מהצד, כדי למנוע בעיות תקשורת. מקם קרוב ככל האפשר לחלק העליון של הבית. הפעל את החוטים עד לתא מנועי הסרוו.
3. העבר את כבל מחבר הסוללה דרך החור הארוך ביותר בבית, ליד הפתח הראשי. ודא ששני חלקי המחבר נמצאים בצד המתאים (מחבר Arduino לתא Arduino, מחבר סוללה לתא סוללה).
4. באמצעות בורג סרוו, חבר את סוגר מתג האור המודפס בתלת -ממד למנוע הסרוו כפי שמתואר. לאחר מכן, הרכיב את מנוע הסרוו בעזרת השיניים, כשהחוטים מצביעים כלפי מעלה.
5. התקן את לוח הלחם בעזרת סקוטש.
6. לפני הנחת הארדואינו בביתו, חברו את כל הרכיבים ללוח הלחם ולאחר מכן לסיכות הארדואינו המתאימות. כל הרכיבים צריכים לספק את כוחם במקביל. בסיום, הנח את הארדואינו בתא שלו, כאשר יציאת הסוללה 9V פונה כלפי חוץ.
7. הנח את סוללת ה- 9V במארז שלה והתחבר ל- Arduino.

שלב 5: שימוש

כדי להשתמש במכשיר, אפשר להביא את ידם לכיוון המכשיר כדי לכבות את האורות, או להתרחק מהמכשיר כדי להדליק את האורות. לחיצה על כפתור פלוס שלטי IR תדליק את האורות ולחיצה על מינוס תכבה את האורות.