We weten allemaal dat een van de plaatsen waar stroomverspilling het meest voorkomt in huizen en kantoren, trappen is. We doen meestal licht aan bij trappen en laten het snel achter. In dit project gaan we een trappenhuislamp ontwerpen die op batterij werkt en alleen de verlichting aandoet als er iemand aanwezig is. Dit circuit kan worden gebruikt om stroom te besparen en het kan worden gebruikt als noodverlichting.
Het circuit werkt onder twee voorwaarden: de ene is de aanwezigheid van licht op zijn locatie en de tweede is de aanwezigheid van een mens, alleen wanneer aan deze twee voorwaarden is voldaan, schakelt de controller het back-uplampje AAN.
Deze twee condities worden getest door twee sensoren, de ene is LDR en de andere is PIR Bewegingssensormodule. De LDR detecteert de aanwezigheid van licht en de bewegingssensor detecteert de aanwezigheid van een mens in zijn bereik.
De afbeelding aan de linkerkant toont de sensor LDR (Light Dependent Resistor) en de afbeelding aan de rechterkant toont de PIR-sensor of bewegingssensormodule. PIR-sensor is in feite een IR (infraroodontvanger). Het bestaat uit gevoelige IR-ontvangst die de IR-stralen (infrarood) in zijn regio detecteert. We weten dat elk levend organisme IR-stralen uitzendt en dus ook het menselijk lichaam. Elke keer dat er een mens in het gebied van de sensormodule is, detecteert het de aanwezigheid van IR-stralen.
Wanneer een mens aanwezig is in het detectiegebied van de module, neemt de sensor IR-veranderingen op terwijl het menselijk lichaam IR-stralen uitzendt, dus nu worden deze veranderingen van IR die door de module worden opgepikt, gefilterd door elektronica in de module en vanaf het signaleren van de veranderingen in IR, Een puls wordt gegenereerd door de module. Deze puls duurt standaard 5 sec.
Dus wanneer een mens het detectiegebied van de module passeert, genereert hij een puls van 5 sec. Dus de aanwezigheid van mensen wordt door deze module gedetecteerd door IR-stralen.
De bewegingssensormodule zal twee potten of presets hebben, een daarvan is om het detectiegebied van de module aan te passen en de tweede is voor het variëren van de tijd van hoge pulsuitvoer bij bewegingsdetectie. De duur van de puls kan worden aangepast van enkele seconden tot enkele minuten. U kunt er meer over begrijpen door dit PIR-sensorcircuit.
De LDR in dit circuit werkt als een variabele weerstand. De weerstand van de LDR verandert op basis van de lichtintensiteit. Als het licht dat op de LDR valt laag is, zal de weerstand van de LDR hoog zijn. Wanneer het licht dat op LDR valt hoog is, zal de weerstand over de terminals van LDR erg laag zijn in vergelijking met een lage lichtweerstand.
Componenten vereist
Hardware:
ATMEGA32
Voeding (5v), AVR-ISP PROGRAMMER
100uF condensator
LED
220Ω, 1KΩ weerstanden
LDR (Light Dependent Resistor)
100KΩ pot of preset, Elke bewegingssensormodule (HC-SR501)
2WATT LED
TIP122-transistor.
Software:
Atmel studio 6.1
Progisp of flitsmagie
Schakelschema en werkuitleg
Zoals te zien is in het bovenstaande automatische trappenhuisverlichtingscircuit, is het niet nodig om hier een extern kristal aan te sluiten. Omdat de ATMEGA werkt op interne 1MHz, standaard weerstand-condensatoroscillator. Alleen wanneer de nauwkeurigheid van de klok nodig is, zoals de toepassing van tellen met hoge precisie, wordt extern kristal bevestigd. Wanneer de controller voor het eerst wordt gekocht, is deze standaard gefuseerd om op intern kristal te werken.
De controller zal hier altijd twee dingen controleren:
- Aanwezigheid van duisternis
- Detectie bij beweging
Zoals we hebben besproken wanneer het licht laag is, zal de weerstand van LDR hoog zijn, nu kunnen we bij waarneming zien dat er een spanningsdeler is gevormd door LDR en 100K pot, het middelste gewricht van de spanningsdeler wordt als referentie genomen en is verbonden met PB1 van controller. U kunt in dit LDR-circuit meer leren over het werkingsprincipe van LDR.
Als er nu weinig licht is, zal de weerstand van LDR hoog zijn en dus verandert het spanningsaandeel in de spanningsdeler-tak.Vanwege de hoge weerstand zal de spanning over LDR hoger zijn dan die van 100K pot, en daarom zal de spanning op middelpunt daalt drastisch en deze daling wordt gemakkelijk waargenomen door de controller. Dus als het donker wordt, pikt de controller een signaal op. Dit signaal voldoet aan de eerste voorwaarde. Begrijp meer over LDR's in dit donkere detectorcircuit.
Met de aanwezigheid van beweging, zal er een puls zijn op PB0 van de controller die wordt gegenereerd door een bewegingssensormodule, zoals we eerder hebben besproken.
Zodra aan deze twee voorwaarden is voldaan, krijgt de controller de opdracht om de NPN-transistor een signaal te geven om de voedings-LED aan te sturen.