مستشعر أمان يعمل بالطاقة الشمسية: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

يحتوي مستشعر الأمان البسيط وغير المكلف على بعض الميزات البارزة التي قد تهم الهواة:

• تعمل بالطاقة الشمسية مع خلية شمسية صغيرة
• بطارية ليثيوم قابلة للشحن
• يمكن تشغيل دائرة الشحن بواسطة كابل USB للشحن الأولي أو إعادة شحن البطارية
• دائرة مزلاج Mosfet بحيث تكون الطاقة ثابتة فقط لمستشعر الميكروويف حتى يتم استشعار الحركة
• يستخدم مستشعر الميكروويف / الرادار ميكرو أمبير فقط من الطاقة.
• يستخدم ESP-01 غير مكلف للإشعارات

يتمثل الجانب الرئيسي لهذه الدائرة في استخدام قناة P mosfet لإغلاق الدائرة عند تلقي إشارة من المستشعر ثم الحصول على إشارة أخرى من ESP-01 مع إبقاء الدائرة في وضع التشغيل والمزلاج في مكانه حتى يتم تشغيل ESP-01 على استعداد لإيقاف. بمجرد تشغيل الدائرة بواسطة المستشعر ، تظل الدائرة قيد التشغيل ، حتى إذا تم إيقاف تشغيل مشغل المستشعر ، حتى يكتمل برنامج ESP-01. تتجنب هذه الدائرة مشكلة اعتماد ESP-01 على المدة التي يظل فيها خرج المشغل للمستشعر نشطًا. يمكن تعديل أوقات تشغيل بعض المستشعرات على المستشعر ، بينما يكون البعض الآخر أكثر صعوبة. مع هذا التكوين ، كل ما هو مطلوب مشغل نشط موجز.

الخطوة 1: كيف يعمل

عندما يتم تشغيل المستشعر ، فإنه سيخرج إشارة موجبة إلى الترانزستور Q1. (لقد استخدمت كلاً من مستشعر الرادار و PIR. يبدو أنهما يعملان بشكل جيد. مستشعر الرادار أفضل للاستخدام في الهواء الطلق لأنه سيكتشف الحركة من خلال حاوية بلاستيكية وحتى الجدران. لا تعمل أجهزة PIR في الهواء الطلق حيث توجد الطاقة الشمسية اكثر ملائمة.)

عندما يتم تشغيل Q1 ، سيتم تشغيل Q3 من خلال الصمام الثنائي D1. عندما يتم تشغيل Q3 ، سيتم سحب بوابة mosfet Q2 إلى الأرض ، وتشغيل mosfet والسماح للتيار بالتدفق في الدائرة إلى منظم 3.3 فولت الصغير (المستخدم لتشغيل ESP-01).

بمجرد تشغيل ESP-01 ، يتم تعيين دبوس Rx على HIGH والذي سيطبق الآن أيضًا إشارة نشطة على Q3 من خلال الصمام الثنائي D2. الآن ، إذا تم تشغيل المستشعر منخفضًا ، فلا يزال Q3 قيد التشغيل لا يزال يتدفق عبر mosfet ويتم الاحتفاظ بـ ESP-01. ستبقى هذه الوحدة قيد التشغيل حتى يقوم البرنامج الداخلي بضبط Rx pin LOW وإذا كان مشغل المستشعر لا يزال منخفضًا ، فسيؤدي ذلك إلى إيقاف تشغيل الوحدة.

الخطوة الثانية: المستلزمات

1 - IRLML6402 P-Channel Mosfet (أنا أستخدم إصدار SOT-23). هؤلاء الرجال الصغار أقل تكلفة بكثير مقارنةً بموسفات P-CH الأكبر حجمًا من طراز T0-92.

2 - 1N5817 الثنائيات

1 - LED اختيارك!

2 - موصلات 2P لمدخلات الخلايا الشمسية ومدخلات بطارية الليثيوم. تأتي بعض بطاريات الليثيوم مع موصلات JST بأحجام مختلفة ، لذا قد ترغب في تحديد نوع الموصل الذي تريد استخدامه. تم تكوين ملفات جربر للموصلات بمسافة 2.54 مم.

مكثف 1 - 1000 فائق التوهج (ليس ضروريًا تمامًا. يمكنك ضبط الحجم. هذا لتنعيم الطاقة إلى ESP-01)

2 - 2n3904 الترانزستورات

1 - 220 أوم المقاوم

2-1 كيلو مقاومات

2-10 كيلو مقاومات

2 - 100 كيلو مقاومات

1 - 220 كيلو المقاوم

1 - 3 مفتاح انزلاق دبوس

1 - رأس 3 سنون لإدخال المستشعر

1 - ESP-01

1 - رأس أنثى 2x4 (8 سنون) لإعداد ESP-01

1 - 3.3 فولت منظم لوحة الدائرة الكهربائية مثل هذا

1 - RCWL-0516 جهاز استشعار ميكروويف / رادار مثل هذا

1 - لوحة شاحن للطاقة الشمسية كهذه

الخطوة 3: كود Arduino لـ ESP-01

لقد قدمت ملفي رمز يمكنك استخدامهما لاختبار الدائرة.

ملف LatchCircuitTest.ino هو دائرة الاختبار البسيطة التي ستومض مؤشر LED الداخلي لجهاز ESP-01 لمدة 10 ثوانٍ تقريبًا قبل ترك المزلاج. أنا أستخدم دبوس Rx الخاص بـ ESP-01 لدائرة المزلاج. (دبوس 3). طالما تم ضبط هذا الدبوس على درجة عالية ، فستظل الدائرة تعمل بالطاقة. بمجرد ضبط هذا الدبوس على LOW (وبافتراض أن دبوس المشغل منخفض أيضًا) ، سيتم إيقاف تشغيل الدائرة ، وترك المستشعر لا يزال يعمل بالطاقة ليتم تشغيله مرة أخرى.

تم ترميز الملف الثاني ، ESP-01_Email_Solar_Power_Latch_Simple.ino ، لإرسال بريد إلكتروني عبر gmail في أي وقت يتم فيه تشغيل الدائرة.

يجب تحرير هذا الملف بالمعلومات التالية:

• SSID واي فاي الخاص بك
• كلمة مرور wifi الخاصة بك
• عنوان بريد جوجل الخاص بك
• كلمة مرور gmail الخاصة بك
• أ إلى عنوان لرسالة البريد الإلكتروني
• عنوان من لرسالة البريد الإلكتروني

يتضمن الملف أيضًا رمزًا لإرسال طلب ويب http إلى وحدة صفارة تعمل بالطاقة ESP-01 والتي ستستجيب للطلب. من المثالي أن يكون لديك صفارة مهيأة بحيث أنه في الليل ، عندما لا تراقب رسائل البريد الإلكتروني ، قد يصدر صوت الجرس عند تشغيل دائرة المستشعر.

يوجد مثال على لوحة الجرس البسيطة (ESP-01) في أول تعليمات لي!

الخطوة 4: بناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاص بك

تم إنشاء التخطيط لهذا المشروع باستخدام برنامج Kicad. تم أيضًا إنشاء ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي تراه في الفيديو باستخدام الملفات التي تم إنشاؤها من Kicad.

يمكنك طلب PCB لهذا المشروع من jclpcb.com أو أي مورد ثنائي الفينيل متعدد الكلور آخر.

هنا رابط لملفات جربر التي تم إنشاؤها لهذا المشروع.