Контролер день-ніч на базі Arduino

Головне призначення цього пристрою – контролювати вмикання джерела світла під час настання темряви. Але пристрій можна використовувати і для інших цілей. У цій статті роз'яснені всі аспекти процесу виготовлення. Цей проект досить складно реалізувати без контролера Arduino; це хороший приклад, як за допомогою мікроконтролера можна зробити схему набагато простіше, з меншою кількістю спроб і помилок при підборі компонентів.

Специфікація

Діапазон вхідної напруги: від 7 до 18 вольт постійного струму
Ток комутації: 3 ампери (Додавання реле може суттєво збільшити ток комутації)
Діапазон регулювання світла: змінний, від дуже яскравого до темного

Список компонентів

R1 1 кОм 1/8 ватт
R2 10 кОм 1/8 ватт
R4 Фоторезистори (276-1657)
Q1 TIP122 складаний транзистор з об'єднаними колекторами
TO-220 радіатор
Контролер Arduino

Принцип роботи

Для цього проекту нам знадобиться контролер Arduino, програмне забезпечення та схемне рішення.

Схема складається з двох блоків: світлочутливого блоку та блоку комутації живлення. Світлочутлива частина схеми складається з фоторезистора R4, підключеного як дільник напруги до R2. Оскільки опір фоторезистора змінюється в залежності від величини світла, яке на нього потрапляє, то коефіцієнт підсилення напруги дільника напруги залежить від кількості падаючого світла. Напруга, що проходить через цей елемент схеми, становить 5 вольт dc, і подається від плати Arduino на роз'єм J4. Отже, дільник напруги ділить напругу між максимальним значенням 5 вольт і мінімальним значенням 0 вольт. Arduino контролює цю напругу на виході "Analog Pin 0", який підключений до роз'єму J3 схеми. Цей вихід називається "analogRead," він ділить напругу від 0 до 5 вольт на 1024 (10 біт, або 2^10) і може визначати зміну напруги величиною 0.0048 вольта.

Блок комутації живлення досить простий; він використовує NPN перемикаючий транзистор Q1, який контролюється платою Arduino за допомогою виходу 'Digital Pin 3', підключеного до схеми через роз'єм J2. Він комутує негативну напругу джерела живлення від J1. Роз'єм J5 є точкою, куди підключають джерело освітлення з низькою напругою або будь-який інший блок, який хочуть вмикати і вимикати.

Я приклав дві різні розводки для друкованої плати – одна має земляну шину, а інша ні. Використовуйте будь-яку на свій розсуд.

Я не включив опис блоків Arduino, оскільки по них вже досить багато супутньої документації. Зображення зверху показує, як потрібно виконати з'єднання. Слід звернути увагу на джампер PWR SEL між USB і PWR конектором, який потрібно переключити на EXT, якщо живлення береться не від USB.

Програмний код знаходиться у файлі Code.zip і працює за наступним алгоритмом:

Друкована плата

Оригінал статті