LDR-lichtniveaudetector: ogen openen en sluiten - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Hallo iedereen, ik hoop dat dit instructable is van uw gading. Elke twijfel, opmerking of correctie zal goed worden ontvangen.

Deze schakeling is gerealiseerd als regelmodule om informatie te geven over hoeveel licht er in de omgeving is, om zo het openen van de ogen te regelen via een servomotor.

Deze schakeling heeft 4 uitgangen die elk 5V of 0V geven, afhankelijk van de intensiteit van het invallende licht. Ervan uitgaande dat we een intensiteit hebben gemeten in percentage, zullen we de volgende gevallen hebben:

• Wanneer het licht tussen 0% en 20% is, geven de 4 uitgangen 0V
• Wanneer het licht tussen 20% en 40% is, geeft de eerste uitgang 5V en de andere 0V
• Wanneer het licht tussen 40% en 60% is, geven de eerste twee uitgangen 5V en de andere 0V
• Wanneer het licht tussen 60% en 80% is, geven de eerste drie uitgangen 5V en de laatste 0V
• Wanneer het licht tussen 80% en 100% is, geven de 4 uitgangen 5V

Let op: deze genoemde percentages zijn slechts een voorbeeld om uitleg te besparen. In de volgende stappen wordt uitgelegd hoe u dat kunt kalibreren

Als we de voorwaarden kennen, wordt er een programma gemaakt in Arduino met deze 4 ingangen, en als uitgang zullen we een PWM-signaal naar de servo sturen dat een oogopeningsmechanisme zal aansturen.

Benodigdheden

Wat heb je nodig?

(circuitdingen)

• 1 LM324
• 1 Protoboard
• 6 trimmerweerstanden (elk 10 kOhm) 1 LDR (lichtafhankelijke weerstand)
• Sommige breadboard jumperdraden of gewoon draad en kniptang
• 1 servomotor
• Voltmeter

(kop en mechanisme spul)

• Creativiteit (het belangrijkste)
• Een hoofdschuim
• Karton
• Lijm
• Houten stokken
• Nog andere dingen die je zullen helpen om het esthetischer te maken

(optioneel)

• Lasstation of soldeerbout
• Tin soldeer
• Een 5x5 dot pcb

Stap 1: Ons circuit plannen

Allereerst moeten we alle componenten hebben voordat we het mechanisme maken.

Het is belangrijk om te weten dat als u niet de exacte componenten krijgt, u alternatieven kunt gebruiken, misschien krijgt u geen exacte waardetrimmers, maar dat maakt niet uit: u gebruikt trimmers als spanningsdeler, dus als je hebt een waarde tussen 10kΩ en 100kΩ, je kunt het gebruiken. Of als u geen LM324 krijgt, kunt u een MC34074 gebruiken (er zijn er bijvoorbeeld veel), de enige vereiste is om 4 opamps te hebben die een niet-simetrische 5V-voeding kunnen gebruiken (arduino 5V-voedingsbron).

Dus, gezien dat, laten we beginnen.

Stap 2: Circuitmontage

Om de module te maken, hebben we het volgende schematische diagram en het LM324-diagram:

Elk nummer tussen de opamps vertegenwoordigt het pinnummer van de LM324, dus pinnen met hetzelfde nummer IN DE OPAMPS zijn gewone knooppunten.

OPMERKING: bovenaan staat een header die externe verbindingen voorstelt, d.w.z. de verbindingen met een Arduino UNO. Verwar de pinnen van de header met de naam J1 niet met de pinnen van de LM324.

Hier heb je twee opties:

1. Maak het in een protoboard. Het is de gemakkelijkste manier om te monteren en te testen, maar het ontwerp is helemaal niet de beste.
2. Gebruik een perfboard (ook wel DOT PCB genoemd). Deze optie geeft je de mogelijkheid om het circuit te verkleinen tot een vierkant van 5x5cm (alleen de module), maar je moet wel lassen. Als je minderjarig bent, vraag dan om hulp van een volwassene.

Op de 3e foto is het het circuit dat in protoboard is geassembleerd.

Op de 4e en 5ft foto wordt hetzelfde circuit geassembleerd, maar in een perfboard.

Op de 6e foto is het circuit compleet.

Samengevat zal de schakeling 4 uitgangen hebben. Deze uitgangen worden gebruikt om verbinding te maken met de Arduino UNO.

Stap 3: Kalibreer het circuit

Eenmaal gemonteerd, moeten we ons circuit aansluiten en de spanning controleren die door elke trimmerweerstand wordt gegeven: we moeten respectievelijk 0,5 V, 1 V, 1,5 V en 2 V instellen op RV1, RV2, RV3 en RV4.

Om dit te doen, moet je het circuit voorzien van de 5V en GND van de arduino, en elke spanning in de trimmer meten. Je sluit een voltmeter aan tussen de middelste pin van een trimmer (één voor één) en op GND. Vervolgens draai je de trimmer totdat je de gewenste spanning krijgt.

Je voltmeter heeft 2 kabels, een rode en een zwarte.

1. Plaats de zwarte kabel in een GND-knooppunt.
2. Steek de rode kabel in de 3e pin van de LM324. Draai de trimmer totdat deze 0,5V heeft.
3. Verander de rode kabel naar de 5e pin van LM324. Draai de trimmer totdat deze 1V heeft.
4. Verander de rode kabel naar de 10e pin van LM324. Draai de trimmer totdat deze 1,5V. heeft
5. Verander de rode kabel naar de 12e pin van LM324. Draai de trimmer totdat deze 2V heeft.

Al deze stappen moeten worden uitgevoerd met alles aangesloten (de Arduino en het circuit dat door ons is gemaakt).

Misschien heb je meer dan 2 handen nodig, vraag indien nodig om hulp van iemand anders.

De 5e trimmer dient als gevoeligheidskalibrator (degene die tussen LDR ligt, d.w.z. degene met de naam RV5)

Zoals je kunt zien, is er in de video een test met de uitgangen, ik heb groene leds gebruikt om het meer didactisch en gemakkelijk te waarderen te doen (ik hield mijn hand dichter bij het blokkeren van licht, en het circuit zorgt ervoor dat de leds uit of draaien afhankelijk van het invallende licht).

Stap 4: Servomotor monteren

Hier moet je je verbazen: je moet de ogen in een mechanisme plaatsen dat het oog kan openen en sluiten, waarbij een ooglid wordt gesimuleerd.

Op de 1e foto zie je het door mij uitgevoerde echte model.

op de 2e foto is er een tekening die het basismechanisme weergeeft.

Gebruik de schuimkop, houten stokjes en lijm om het mechanisme te maken.

Zoals je op de 3e foto ziet, zit de LDR in de neus

Stap 5: Coderen

Ten slotte moet je het circuit aansluiten op pinnen 3, 4, 5 en 6 van de Arduino, en de servo wordt aangesloten op de 9e pin.

De code staat hieronder. Het heeft de opmerkingen om elke belangrijke sectie uit te leggen.

Stap 6: Geniet ervan

Zoom in en uit met uw licht naar de LDR om de veranderingen in de ogen te waarderen.

Bedankt voor het kijken. Ik hoop dat je het leuk vind.