E-switch: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:42

Denna instruerbara skapades för att uppfylla projektkravet för Makecourse vid University of South Florida (www.makecourse.com).

E-switch är en enhet som använder en Arduino Uno, en IR-mottagare och en HCSR04 närhetssensor för att styra en servomotor som är ansluten till en ljusströmbrytare. Denna produkt skapades för att spara energi och förenkla åtkomst via fjärrkontroll. Produkten skiljer sig från befintliga genom att den är klar att installeras, behöver bara skruvas in över en befintlig ljusströmbrytare, utan ytterligare montering eller kabeldragning. Nedanstående material anges:

• Arduino Uno
• HCSR04 Närhetssensor
• IR -mottagare + fjärrkontroll
• SG90 servomotor
• 3D -skrivare + PLA -filament
• Trådar
• Litet brödbräda
• Kardborre
• Eltejp

Steg 1: Kabeldragning

För denna krets finns det tre externa komponenter, servon, närhetssensorn och IR -mottagaren. Alla komponenter ska anslutas parallellt med samma jord och VCC -matning.

IR -mottagare: IR -mottagaren har 3 stift, den vänstra är signalstiftet, som är ansluten till digital stift 2. Mittstiftet är jordstiftet, och det sista stiftet är spänningsstiftet som kräver +5V

HCSR04 Närhetssensor: Närhetssensorn har 4 stift, från vänster till höger är de VCC (+5V), Trig (stift 4), Echo (stift 3) och mark

SG90 Servomotor: Servon har 3 anslutningar, rött är VCC (+5V), brunt är slipat och gult är signal (stift 5)

Steg 2: Kod

*Koden har laddats upp som en.rar -fil, måste packas upp*

Arduino -koden använder HCSR04 och IR -mottagaren som ingångar, medan servomotorn är den enda utgången. En variabel som kallas "tillstånd" används för att registrera servomotornas nuvarande position. 0 motsvarar att servon är i avstängt läge, 1 indikerar på -läget.

I slingan är det första steget att uppdatera det senast registrerade avståndet från närhetssensorn (lastValue), nästa är att registrera det aktuella avståndet (avståndet), sedan jämförs dessa värden. Om det sista värdet är större än det aktuella avståndet, närmar sig en hand, och servon vrider sig 90 grader och släcker lamporna, med tanke på att det aktuella tillståndet är 1. Annars, om sista värdet är mindre än avståndet, är en hand tillbaka, och servon roterar 90 grader uppåt och tänder lamporna, med tanke på att det aktuella tillståndet är 0. Om ingen av dessa villkor är uppfyllda, kontrollerar IR -mottagaren efter signaler och avkodar dem, vilket ger "resultat". Beroende på resultatet kommer IR -mottagaren att vrida upp eller ner. Koden 0xFFE01F motsvarar IR -fjärrkontrollens plusknapp, och om den tas emot roterar servon uppåt för att tända lampan, med tanke på att det aktuella tillståndet är 0. Koden 0xFFA857 motsvarar IR -fjärrkontrollens minusknapp, och om den tas emot kommer den att rotera servo nedåt för att stänga av ljuset, med tanke på att det aktuella tillståndet är 1. Om ingen av signalerna tas emot, slingas koden och fortsätter att söka (irrecv.resume).

Steg 3: 3D -utskrivna komponenter

För detta projekt måste två komponenter designas och skrivas ut, en ljusbrytarfäste för servon och ett hölje för alla komponenter som lätt kunde passa över befintliga omkopplare.

• Ljusbrytarfäste: Detta stycke var utformat för att hålla en ljusbrytare mellan tapparna, det var också utformat för att fästas på en servomotor och har ett hål för sådana.
• Höljet har 4 fack: ett för närhetssensorn, som ligger på framsidan av huset, med en rektangulär öppning. Direkt ovanför detta finns ett fack för Arduino- och IR -mottagaren, det har inbyggda hål som leder till de andra facken (för ledningar), samt hål för skruvar. Baksidan av huset är ihålig. Det stora området som innehåller två tappar är servomotorn och brädfacket, tapparna är åtskilda och dimensionerade för montering av servomotorn. Det mindre facket är det sista, och det är utrustat för ett 9V batteri.

Steg 4: Montering

1. Anslut kablarna till stiften på HCSR04 och placera sedan sensorn i dess fack, enligt bilden. Dra ledningarna genom öppningarna och till servomotorfacket.
2. Anslut kablarna till stiften på IR -mottagaren, fäst sedan mottagaren på Arduino -fackets inre frontpanel med eltejp, se till att mottagarens huvud sticker ut från sidan för att förhindra kommunikationsproblem. Placera så nära toppen av huset som möjligt. Dra ledningarna ner till servomotorfacket.
3. Dra batterikontaktkabeln genom det längsta hålet i huset, nära huvudöppningen. Se till att båda delarna av kontakten är på rätt sida (Arduino -kontakt till Arduino -facket, batterikontakt till batterifacket).
4. Använd en servoskruv och anslut den 3D -tryckta ljusbrytarfästet till servomotorn enligt bilden. Montera sedan servomotorn med hjälp av tapparna, med trådarna pekade uppåt.
5. Använd kardborreband för att installera brödbrädan.
6. Innan du placerar Arduino i sitt hus, kabla alla komponenter till brödbrädan och sedan till lämpliga Arduino -stift. Alla komponenter bör ha sin strömförsörjning parallellt. När du är klar placerar du Arduino i facket, med 9V -batteriporten vänd utåt.
7. Placera 9V -batteriet i dess hölje och anslut till Arduino.

Steg 5: Användning

För att använda enheten kan man föra handen mot enheten för att släcka lamporna, eller bort från enheten för att tända lamporna. Genom att trycka på IR -fjärrkontrollens plusknapp tänds lamporna och tryck på minus för att släcka lamporna.