مفتاح إلكتروني: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

تم إنشاء هذا التوجيه استيفاءً لمتطلبات المشروع الخاصة بـ Makecourse في جامعة جنوب فلوريدا (www.makecourse.com).

يعد e-Switch جهازًا يستخدم Arduino Uno وجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء ومستشعر القرب HCSR04 للتحكم في محرك سيرفو متصل بمفتاح إضاءة. تم إنشاء هذا المنتج لتوفير الطاقة وإضافة سهولة الوصول عبر إمكانات التحكم عن بعد. يختلف المنتج عن الموجود من حيث أنه جاهز للتثبيت ، ولا يحتاج إلا إلى تثبيته فوق مفتاح إضاءة موجود ، دون الحاجة إلى تجميع أو أسلاك أخرى. المواد المطلوبة مذكورة أدناه:

• اردوينو اونو
• مستشعر القرب HCSR04
• مستقبل الأشعة تحت الحمراء + جهاز التحكم عن بعد
• محرك سيرفو SG90
• طابعة ثلاثية الأبعاد + فتيل PLA
• الأسلاك
• اللوح الصغير
• الفيلكرو
• شريط كهربائي

الخطوة 1: الأسلاك

يوجد لهذه الدائرة 3 مكونات خارجية ، المؤازرة ، مستشعر القرب ، وجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء. يجب توصيل جميع المكونات بالتوازي باستخدام نفس الأرض ومصدر VCC.

مستقبل الأشعة تحت الحمراء: يحتوي مستقبل الأشعة تحت الحمراء على 3 دبابيس ، واليسار هو دبوس الإشارة المتصل بالدبوس الرقمي 2. والدبوس الأوسط هو الدبوس الأرضي ، وآخر دبوس هو دبوس الجهد الذي يتطلب + 5 فولت

مستشعر القرب HCSR04: يحتوي مستشعر القرب على 4 دبابيس ، من اليسار إلى اليمين هم VCC (+ 5V) ، و Trig (pin 4) ، و Echo (pin 3) ، والأرضي

محرك سيرفو SG90: يحتوي المؤازر على 3 وصلات ، والأحمر هو VCC (+ 5V) ، والبني مطحون ، والأصفر إشارة (دبوس 5)

الخطوة 2: الكود

* تم تحميل الكود كملف.rar ، يجب فك ضغطه *

يستخدم كود Arduino HCSR04 وجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء كمدخلات ، في حين أن محرك سيرفو هو المخرج الوحيد. يتم استخدام متغير يطلق عليه "حالة" لتسجيل الوضع الحالي لمحركات المؤازرة. 0 يتوافق مع وجود المؤازرة في وضع إيقاف التشغيل ، 1 يشير إلى وضع التشغيل.

في الحلقة ، تتمثل الخطوة الأولى في تحديث آخر مسافة مستشعر القرب المسجلة (القيمة الأخيرة) ، والخطوة التالية هي تسجيل المسافة الحالية (المسافة) ، ثم تتم مقارنة هذه القيم. إذا كانت قيمة lastValue أكبر من المسافة الحالية ، فهذا يعني أن يدًا تقترب ، وستتحول المؤازرة بمقدار 90 درجة لأسفل ، وتطفئ الأضواء ، بالنظر إلى أن الحالة الحالية هي 1. وإلا ، إذا كانت lastValue أقل من المسافة ، فإن اليد تكون التراجع ، وستدور المؤازرة 90 درجة لأعلى ، وتضيء الأضواء ، بالنظر إلى أن الحالة الحالية هي 0. إذا لم يتم استيفاء أي من هذه الشروط ، يتحقق مستقبل الأشعة تحت الحمراء من الإشارات ويفك تشفيرها ، مما ينتج عنه "نتائج". اعتمادًا على النتيجة ، سيرتفع جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء أو ينخفض. يتوافق الرمز 0xFFE01F مع زر التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء + ، وإذا تم استلامه ، فسوف يقوم بتدوير المؤازرة لأعلى لتشغيل الضوء ، بالنظر إلى أن الحالة الحالية هي 0. يتوافق الرمز 0xFFA857 مع زر التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء ، وإذا تم استلامه فسوف يقوم بتدوير المؤازرة لأسفل لإيقاف تشغيل الضوء ، بالنظر إلى أن الحالة الحالية هي 1. إذا لم يتم استقبال أي من الإشارات ، فإن الكود يتكرر ويستمر في البحث (irrecv.resume).

الخطوة 3: مكونات مطبوعة ثلاثية الأبعاد

بالنسبة لهذا المشروع ، كان لابد من تصميم مكونين وطباعتهما ، وقوس تبديل الضوء للمضاعفات ، ومبيت لجميع المكونات ، يمكن أن يتناسب بسهولة مع المفاتيح الموجودة.

• قوس تبديل الضوء: تم تصميم هذه القطعة لعقد مفتاح الضوء بين شوكاتها ، وقد تم تصميمها أيضًا لتوصيلها بمحرك مؤازر ، ولديها ثقب لمثل هذا.
• يحتوي السكن على 4 أقسام: واحدة لمستشعر القرب ، الموجود في القاعدة الأمامية للمبيت ، مع فتحة مستطيلة الشكل. يوجد فوق هذا مباشرة حجرة لمستقبل Arduino و IR ، وقد بنيت في فتحات تؤدي إلى الأجزاء الأخرى (للأسلاك) ، بالإضافة إلى ثقوب للبراغي. الجزء الخلفي من السكن مجوف. المنطقة الكبيرة التي تحتوي على شقين هي محرك سيرفو وحجرة اللوح ، والشوكات متباعدة وحجمها لتركيب محرك سيرفو. الحجرة الأصغر هي الأخيرة ، وهي مزودة ببطارية 9 فولت.

الخطوة 4: التجميع

1. قم بتوصيل الأسلاك بالمسامير الموجودة على HCSR04 ، ثم ضع المستشعر في حجرته ، كما هو موضح. قم بتشغيل الأسلاك من خلال الفتحات وإلى حجرة محرك المؤازرة.
2. قم بتوصيل الأسلاك بمسامير جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء ، ثم قم بتثبيت جهاز الاستقبال باللوحة الأمامية الداخلية لحجرة Arduino باستخدام شريط كهربائي ، مما يضمن بروز رأس جهاز الاستقبال من الجانب ، وذلك لمنع حدوث مشكلات في الاتصال. ضع بالقرب من الجزء العلوي من الغلاف قدر الإمكان. قم بتشغيل الأسلاك لأسفل إلى مقصورة محرك المؤازرة.
3. مرر كبل موصل البطارية عبر أطول فتحة في الهيكل ، بالقرب من الفتحة الرئيسية. تأكد من أن كلا الجزأين من الموصل على الجانب المناسب (موصل Arduino إلى حجرة Arduino ، موصل البطارية إلى حجرة البطارية).
4. باستخدام برغي مؤازر ، قم بتوصيل قوس مفتاح الضوء المطبوع ثلاثي الأبعاد بمحرك المؤازرة كما هو موضح. بعد ذلك ، قم بتركيب محرك سيرفو باستخدام الشوكات ، مع توجيه الأسلاك لأعلى.
5. استخدم الفيلكرو لتثبيت اللوح.
6. قبل وضع Arduino في غلافه ، قم بتوصيل جميع المكونات بلوح التجارب ، ثم إلى دبابيس Arduino المناسبة. يجب أن يتم تزويد جميع المكونات بالطاقة بشكل متوازٍ. عند الانتهاء ، ضع Arduino في حجرته ، بحيث يكون منفذ البطارية 9V متجهًا للخارج.
7. ضع البطارية 9 فولت في غلافها ، وقم بتوصيلها بـ Arduino.

الخطوة 5: الاستخدام

لاستخدام الجهاز ، يمكن للمرء أن يوجه يده نحو الجهاز لإطفاء الأنوار ، أو بعيدًا عن الجهاز لتشغيل الأضواء. سيؤدي الضغط على زر التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء إلى تشغيل الأضواء ، والضغط على زر ناقص سيؤدي إلى إطفاء الأضواء.