E-Switch: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Questo istruttivo è stato creato in adempimento del requisito del progetto del Makecourse presso la University of South Florida (www.makecourse.com).

L'e-Switch è un dispositivo che utilizza un Arduino Uno, un ricevitore IR e un sensore di prossimità HCSR04 per controllare un servomotore collegato a un interruttore della luce. Questo prodotto è stato creato per risparmiare energia e aggiungere facilità di accesso tramite funzionalità di controllo remoto. Il prodotto si differenzia da quelli esistenti in quanto è pronto per l'installazione, necessita solo di essere avvitato su un interruttore della luce esistente, senza ulteriori assemblaggi o cablaggi. I materiali necessari sono elencati di seguito:

• Arduino Uno
• Sensore di prossimità HCSR04
• Ricevitore IR + Telecomando
• Servomotore SG90
• Stampante 3D + filamento PLA
• fili
• Tagliere piccolo
• Velcro
• Nastro elettrico

Passaggio 1: cablaggio

Per questo circuito ci sono 3 componenti esterni, il servo, il sensore di prossimità e il ricevitore IR. Tutti i componenti devono essere collegati in parallelo utilizzando la stessa massa e alimentazione VCC.

Ricevitore IR: il ricevitore IR ha 3 pin, quello sinistro è il pin del segnale, che è collegato al pin digitale 2. Il pin centrale è il pin di terra e l'ultimo pin è il pin di tensione che richiede +5V

HCSR04 Sensore di prossimità: il sensore di prossimità ha 4 pin, da sinistra a destra sono VCC (+5V), Trig (pin 4), Echo (pin 3) e terra

Servomotore SG90: il servo ha 3 connessioni, il rosso è VCC (+5V), il marrone è la massa e il giallo è il segnale (pin 5)

Passaggio 2: codice

*Il codice è stato caricato come file.rar, deve essere decompresso*

Il codice Arduino utilizza l'HCSR04 e il ricevitore IR come input, mentre il servomotore è l'unica uscita. Una variabile denominata "stato" viene utilizzata per registrare la posizione corrente dei servomotori. 0 corrisponde al servo in posizione off, 1 è indicativo della posizione on.

Nel ciclo, il primo passo è aggiornare l'ultima distanza del sensore di prossimità registrata (lastValue), il prossimo è registrare la distanza corrente (distanza), quindi questi valori vengono confrontati. Se lastValue è maggiore della distanza attuale, allora una mano si sta avvicinando e il servo girerà di 90 gradi, spegnendo le luci, dato che lo stato attuale è 1. Altrimenti, se lastValue è minore della distanza, una mano è ritraendo, e il servo ruoterà di 90 gradi verso l'alto, accendendo le luci, dato che lo stato attuale è 0. Se nessuna di queste condizioni è soddisfatta, il ricevitore IR verifica i segnali e li decodifica, producendo "risultati". A seconda del risultato, il ricevitore IR si alza o si abbassa. Il codice 0xFFE01F corrisponde al tasto più dei telecomandi IR, e se ricevuto ruoterà il servo verso l'alto per accendere la luce, dato che lo stato corrente è 0. Il codice 0xFFA857 corrisponde al tasto meno dei telecomandi IR, e se ricevuto ruoterà il servo verso il basso per spegnere la luce, dato che lo stato corrente è 1. Se non viene ricevuto alcun segnale, il codice esegue un loop e continua la ricerca (irrecv.resume).

Passaggio 3: componenti stampati in 3D

Per questo progetto, è stato necessario progettare e stampare due componenti, una staffa per l'interruttore della luce per il servo e un alloggiamento per tutti i componenti, che si adattasse facilmente agli interruttori esistenti.

• Staffa per interruttore della luce: questo pezzo è stato progettato per contenere un interruttore della luce tra i suoi poli, è stato anche progettato per essere collegato a un servomotore e ha un foro per tale.
• La custodia ha 4 scomparti: uno per il sensore di prossimità, che si trova nella parte anteriore-base della custodia, con apertura rettangolare. Direttamente sopra questo è un vano per l'Arduino e il ricevitore IR, ha dei fori incorporati che portano agli altri vani (per il cablaggio), così come i fori per le viti. Il retro dell'alloggiamento è scavato. L'ampia area contenente due poli è il servomotore e il vano breadboard, i poli sono distanziati e dimensionati per il montaggio del servomotore. Il vano più piccolo è l'ultimo ed è predisposto per una batteria da 9V.

Passaggio 4: assemblaggio

1. Collegare i fili ai pin dell'HCSR04, quindi posizionare il sensore nel suo vano, come illustrato. Far passare i cavi attraverso le aperture e verso il vano del servomotore.
2. Collegare i cavi ai pin del ricevitore IR, quindi fissare il ricevitore al pannello anteriore interno del vano Arduino utilizzando nastro isolante, assicurandosi che la testa del ricevitore sporga lateralmente, per evitare problemi di comunicazione. Posizionare il più vicino possibile alla parte superiore dell'alloggiamento. Far scorrere i fili verso il vano del servomotore.
3. Far passare il cavo del connettore della batteria attraverso il foro più lungo dell'alloggiamento, vicino all'apertura principale. Assicurarsi che entrambe le parti del connettore siano sul lato appropriato (connettore Arduino al vano Arduino, connettore batteria al vano batteria).
4. Utilizzando una vite servo, collegare la staffa dell'interruttore della luce stampata in 3D al servomotore come illustrato. Quindi, montare il servomotore usando i rebbi, con i fili rivolti verso l'alto.
5. Usa il velcro per installare la breadboard.
6. Prima di riporre l'Arduino nel suo alloggiamento, cablare tutti i componenti alla breadboard, quindi agli appositi pin Arduino. Tutti i componenti devono essere alimentati in parallelo. Al termine, riponi l'Arduino nel suo vano, con la porta della batteria da 9V rivolta verso l'esterno.
7. Posiziona la batteria da 9V nel suo alloggiamento e connettiti all'Arduino.

Passaggio 5: utilizzo

Per utilizzare il dispositivo, è possibile avvicinare la mano al dispositivo per spegnere le luci o allontanarsi dal dispositivo per accendere le luci. Premendo il pulsante più del telecomando IR si accenderanno le luci e premendo meno le luci si spegneranno.