Arduino лампалары бар телефондук док: 14 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Идея жетишерлик жөнөкөй эле; Телефонду кубаттоодо лампаны күйгүзө турган телефон заряддоо докун түзүңүз. Бирок, көбүнчө болгондой, башында жөнөкөй көрүнгөн нерселер аларды аткарууда бир аз татаалыраак болуп калышы мүмкүн. Бул менин жөнөкөй тапшырмамды аткарган кош телефонду заряддоо докун кантип жаратканымдын тарыхы.

1 -кадам: Мен колдонгон

Бул мен колдонгон нерселердин толук тизмеси эмес, бирок мен колдонгон негизги компоненттер жөнүндө жалпы түшүнүк бергим келди. Мен бул компоненттердин көбү үчүн Amazon шилтемелерин коштум. (Бул шилтемелерди колдонсоңуз, Amazonдан кичинекей комиссия алам. Рахмат!)

Arduino Uno: https://amzn.to/2c2onfeAdafruit 5V DC Current Sensor (x2): https://amzn.to/2citA0S2-Channel Solid State Relay: https://amzn.to/2cmKfkA 4-Port USB Box: https://amzn.to/2cmKfkA 1 'панелдик USB кабели (x2): https://amzn.to/2cmKfkA 6 AB USB кабели:

Мен ошондой эле аппараттык дүкөндөн алган төмөнкү жабдууларды колдондум: 4 "x4" Пластикалык өткөргүч кутучалар (x2) 40W Эдисон лампалары (x2) Лампа розеткасыTrack Light BracketAsorted Black Iron Pipe (3/8 ") Assorted Brass Pipe Fittings3 'Extension CordWire Nuts

2 -кадам: Эксперимент, Дизайн жана Электр өткөргүчтөрү

Телефондун качан заряддалып жатканын аныктоо үчүн, телефондун учурдагы агымын дайыма көзөмөлдөп туруу керек. Учурдагы деңгээлге негизделген токту өлчөй турган жана релени башкара турган схемалар бар экенине ишенем, бирок мен эч качан электр боюнча адис эмесмин жана жеке схеманы курууну каалабадым. Кээ бир тажрыйбадан улам, мен кичинекей микроконтроллерди (Arduino) токту өлчөө үчүн, андан кийин жарыкты күйгүзүү жана өчүрүү үчүн релени башкаруу үчүн колдонсо болорун билчүмүн. Adafruit тарабынан чакан DC ток сенсорун тапкандан кийин, мен аны USB кабелине туташтырып, ал аркылуу өтүп жаткан токту өлчөө үчүн эксперимент жасай баштадым. Кадимки USB 2.0 кабели 4 зымды камтыйт: ак, кара, жашыл жана кызыл. Кара жана кызыл зымдар кабель аркылуу электр энергиясын алып жүргөндүктөн, алардын бирин учурдагы агымды өлчөө үчүн колдонсо болот - мен кызыл зымдарды колдондум. Кадимки учурдагы сенсорду учурдагы агым менен бир катарда жайгаштыруу керек (учурдагы сенсор аркылуу агуу керек) жана Adafruit сенсору бул эрежеден четте калбайт. Кызыл зым эки сенсордун эки бурама учуна тиркелген учтары менен кесилди. Adafruit сенсору Arduino менен туташкан жана мен сенсор аркылуу учурдагы агымды билдирүү үчүн жөнөкөй код жаздым. Бул жөнөкөй эксперимент мага кубаттоо телефону 100дөн 400 мАга чейин тартылганын көрсөттү. Телефон толугу менен заряддалгандан кийин, учурдагы агым 100 мАдан төмөн түшмөк, бирок 0гө жетпейт.

Ардуино менен учурдагы агымды өлчөй алаарымды ийгиликтүү көрсөткөн экспериментим менен мен жогоруда көрсөтүлгөн схеманы иштеп чыктым. Эки 1 'панелдик USB узартуу кабели 4 порттуу кубаттоо кутусуна туташмак. Телефонду кубаттоочу кабельдер бул узартуу кабелдерине туташып, системага USB заряддоочу кабелдин ар кандай түрүн жайгаштырууга мүмкүндүк берет жана бул "келечектеги телефондун далили" болот деп үмүттөнөбүз. Узартуучу кабелдердин кызыл зымдары үзүлүп, учурдагы сенсорлорго туташтырылмак. Учурдагы сенсорлор Arduinoго маалымат берет, ал өз кезегинде эки каналдуу катуу абал релесин башкарат. Реле 110В кубаттуулукту лампаларга которуу үчүн колдонулат. USB кутусуна жана лампочкаларга кубаттуулукту бириктирип, системага бир розетканы колдонууга мүмкүнчүлүк берет. Мага өзгөчө Arduino кубаттуулугу кубаттоо кутусундагы кошумча USB портторунун бири менен кантип камсыздалышы жагат.

3 -кадам: Телефон док

Телефон док 3/8 дюймдук кара түтүктөн курулган. Мен эркек-ургаачы эки чыканакты, Т, толугу менен сайылган кыска бөлүгүн жана тегерек фланецти колдондум. Доктун башындагы жез бөлүктөрү үчүн мен кестим 1 1/2 узун жез түтүк жарымында жана ар бир бөлүгү үчүн бир жарым колдонулат. Т -де кичинекей тешик бургуланган, ал жарык берүүчү кабелдердин учтарын жайгаштыра турганчалык чоң болгон. Кабелдер чыканак аркылуу иштелип чыккан жана JB жез түтүктөргө ширетилген. Бул чыканактар жарык кабелинин учуна туура келгидей чоң эмес болгондуктан, бир топ кыйын болуп калды. Мен чыканактардын ичин ичке баткандай кылып ороп бүттүм.

Эгерде бул докту кайра жасоого туура келсе, мен аны телефонго көбүрөөк колдоо көрсөтмөкмүн. Сиз күткөндөй, эгер телефон докто турганда таптакыр түртүлсө, чагылган кабелинин учтары абдан оңой бүгүлүшү мүмкүн. Мага Apple чындыгында окшош колдоого алынбаган конфигурациясы бар док сатканы таң калычтуу.

4 -кадам: Лампалар

Мен лампалардын докко окшош өнөр жай көрүнүшүнө ээ болушун кааладым. Биринчи лампа үчүн мен 3/8 дюймдук фланецтин үстүнө орнотулган лампочка розеткасын колдондум. Кээ бир кичинекей жез түтүктөр базаны розеткага туташтырып, доктун жез акцентин толуктайт. 40W Эдисон лампасы чындыгында жылдыз Мен Эдисон лампаларын колдонгум келди, анткени алар бул доктун дизайнына эң сонун дал келет жана алар сизге ачык лампочка түзүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Лоуста жүргөндө мен кызыктуу деп эсептеген жол чырак кронштейнин таптым. Мен кронштейнди тескери буруп, базаны жасоо үчүн трубанын фланецин коштум. Жарык чырагынын розеткасы ага тиркелген эмес, анткени ал жалпак жүздүү лампа менен кармалып туруу үчүн иштелип чыккан. Мен Эдисон лампасын колдонуп жүргөндүктөн, трек жарык кронштейнинин тегерек корпусунун ичиндеги розетканы кармап туруу үчүн кичинекей алюминий кронштейн жасадым. Системанын калган бөлүгүн толуктоо үчүн кичинекей жез баскычтар кошулду.

Док жана жарыктар бүткөндөн кийин, алар жезден башка, жалтырабаган кара түскө боёлгон.

5 -кадам: Arduino корпусу

Мен Arduino корпусу үчүн эки 4 "x 4" PVC корпусун колдондум. Мен желдетүү тешиктерин бир тарапка жана ар бир корпустун капкагын кесип алдым. Бир корпустун капталында мен панелдин USB кабелдерине орнотулган эки тик бурчтуу тешикти кесип алдым. Бул тик бурчтуу тешиктердин эки капталында 1 1/8 дюймдук аралыкта тешиктер тешилип, кабелдерди корпуска бекитүү үчүн колдонулган. Эки корпустун бир тарабы кесилип, эки кутуча болгондо бир куту пайда болот. 3/4 дюймдук калың жыгач блоктору кутуларды жанаша конфигурациялоо үчүн колдонулган жана алар үчүн ыңгайлуу база түзөт.

6 -кадам: USB кутучасын тиркеңиз

Корпуска кошула турган биринчи компонент-бул 4 порттуу USB кубаттоочу куту. Мен муну эки тараптуу лента менен жөнгө салдым.

7 -кадам: Ардуино тоосу корпуста

Электрондук тетиктерди орнотуу үчүн электрдик кутуча капкактарды бөлгүчтөрдү колдонгум келет, анткени алар пластмассадан жасалган жана кармоо же токтоо катары иштөөгө ылайыкташтырылган. Мен аларды бычак менен кесип, анан винттерди тешип өтөм. Arduino бир корпустун кутусуна орнотулган, кичинекей жалпак баш бурамалары бар, Arduino менен кутунун ортосуна орнотулган бет каптоочу боштуктары бар.

Arduino орнотулгандан кийин, Arduino USB порту менен заряддоо кутучасынын эң жакын порту ортосунда кыска (6 ) AB тибиндеги USB кабели туташты. кабелдин аягындагы зымды курчап турган ийилген пластикалык биттер туура келиши үчүн.

8 -кадам: Релени өткөрүү жана монтаждоо

Лампалардын зымдары корпустун тешиктери аркылуу берилчү. Ар бир шнурдан бир зым катуу абалдагы реленин эки каналынын чыгышына (которулган 120В жагы) туташтырылган. Кыска (4 ) зым бөлүктөрү бул чырак зымдары туташкан жерге жанаша калган бурама терминалдарга туташтырылган. Бул зымдар реленин 120В тарабын электр менен камсыздоо үчүн колдонулат.

Реленин DC тарабында көрсөтүлгөн конфигурацияга ылайык 4 зым бекитилген. Зымдардын экөө реленин иштеши үчүн зарыл болгон + жана - DC чыңалуусун берсе, калган эки зым санариптик сигналдарды алып жүрөт, алар каналдарды күйгүзүү же өчүрүү керектигин айтышат.

Бул 4 зым Arduinoго төмөнкүчө тиркелген: кызыл зым (DC+) 5V пинге, кара зым (DC-) GND пинге, күрөң зым (CH1) санарипке туташкан. чыгаруу пин 7 Апельсин зым (CH2) санариптик чыгуу пин 8ге туташкан

Бардык зымдар реле менен туташкандан кийин, ал кичинекей жалпак баш бурамалар аркылуу корпуска орнотулган.

9 -кадам: Учурдагы сенсорлорду зымдоо жана орнотуу

Байланыш жана электр зымдары сенсорлордон Arduinoго алып баруучу зымдардын эки топтомун бириктирүү менен эки токтун сенсорлору үчүн түзүлгөн. Мурдагыдай эле, кызыл жана кара зымдар сенсорлорду иштетүү үчүн колдонулат. Бул зымдар Ардуинонун Vin (кызыл зым) жана GND (кара зым) казыктарына туташтырылган. Таң калыштуусу, ал тургай байланыш зымдарын (SDA жана SDL зымдары) бирге бириктирүүгө болот. Бул Adafruit учурдагы сенсорлоруна алардын даректери кантип бириктирилгенине жараша уникалдуу дарек берилиши мүмкүн. Эгерде тактада бириктирилген даректердин бирөөсү жок болсо, такта 0x40 деп аталат жана Arduino кодунда ушундай деп айтылат. Диаграммада көрүнүп тургандай, A0 даректерин бириктирүү менен, тактанын дареги 0x41 болуп калат. Эгерде A1 дарек казыктары туташса, такта 0x44 болмок, эгер A0 жана A1 төөнөгүчтөрү туташса, дарек 0x45 болмок. Биз эки гана учурдагы сенсорлорду колдонуп жүргөндүктөн, көрсөтүлгөндөй 1 -борттогу дарек казыктарын ширетүүгө туура келди.

Тактайлар туура чечилгенден кийин, алар кичинекей жез бурамалар менен корпуска бекитилген.

Сенсорлордун SDA (көк) жана SCL (сары) зымдары Arduinoдогу SDA жана SCL казыктарына туташтырылган. Бул казыктар менин Arduino'мдө белгиленген эмес, бирок алар тактанын санарип тарабындагы AREF пининен кийинки акыркы эки казык.

10 -кадам: USB узартуу кабелин туташтырыңыз

Мурда да айтылгандай, USB узартуу кабели учурдагы сенсорлор аркылуу ток өткөрүшү керек. Буга кабелдердин кызыл зымдарына зымдарды туташтыруу жардам берди. USB кабелдери корпуска орнотулгандан кийин, бул жиптер учурдагы сенсорлорго туташат. Ар бир USB кабели үчүн, ал аркылуу агып жаткан ток бул зымдардан сенсор аркылуу агат, андан кийин кайра заряддоочу телефонго кабель аркылуу уланат. USB кабелдеринин эркек учтары USB заряддоо кутусунун ачык портторунун экөөнө туташтырылган.

11 -кадам: Күчтү туташтыруу

Электроника кутусунун акыркы кадамы - электр шнурун USB кутусуна жана лампаларга туташтыруу (ака. Реленин 120В жагы). Түздөн -түз лампаларга алып баруучу кара зымдар кубаттоочу коробкадан күрөң зым менен бирге электр сымынын бир зымына туташтырылган. Кубаттоочу кутунун электр кабели жөн эле ичиндеги эки зым менен кесилген (алар көк жана күрөң зымдар) кайра сыйрылып алынган. Акырында, реледеги эки ак зым USB кубаттоо кутусунун көк зымы менен бирге зымдын башка зымына кошулган зым.

12 -кадам: Толтурулган система

Куту толугу менен чогултулгандан кийин, корпустун капкактарын алмаштырууга болот. Эми бул системанын жабдуулары бүткөндөн кийин, программалык камсыздоого өтүү мезгили келди.

13 -кадам: Arduino коду

Arduino кодун иштеп чыгуу абдан жөнөкөй болгон, бирок аны туура кабыл алуу үчүн бир нече тесттер талап кылынган. Эң жөнөкөй түрдө, код 90мАдан чоң же ага барабар болгон агымды окуганда, тиешелүү реле каналын иштетүү үчүн сигнал жөнөтөт. Бул жөнөкөй код жакшы башталыш болгонуна карабастан, уюлдук телефондор 100% га чейин заряддалбайт жана анда өтө аз токту тартып отурушат. Тескерисинче, телефон заряддалгандан кийин, ал бир нече мүнөт сайын кыска убакытка бир нече жүз мА тартыларын байкадым. Телефон агып жаткан чака сыяктуу, аны бир нече мүнөт сайын өчүрүү керек.

Бул маселени чечүү үчүн мен ар бир канал үч штаттын биринде боло турган стратегияны иштеп чыктым. 0 абалы, телефон заряддоо докунан чыгарылганда аныкталат. Иш жүзүндө мен телефонду алып салганда дээрлик эч кандай ток өтпөгөнүн байкадым, бирок мен бул абалдын жогорку чегин 10мА деп койдум. 1 -абал - бул телефон толугу менен заряддалган, бирок дагы эле док. Эгерде учурдагы агым 90мАдан төмөн түшсө жана 10мАдан жогору болсо, система 1 -абалда. 2 -абал - бул заряддоо абалы, бул жерде телефон 90мА же андан көп тартат.

Телефон докко коюлганда, абал 2 күйгүзүлөт жана кубаттоо учурунда уланат. Кубаттоо бүтүп, ток 90мАдан төмөн түшүп кеткенде, система 1 -абалда болот. Бул учурда система 1 -абалдан 2 -абалга түз бара албашы үчүн шарттуу билдирүү жасалды. Бул системаны телефон күйгүзүлгөнчө 1 -абалда сактайт. алынып салынган, ал учурда 0 абалына келет. Система 0 абалынан 2 абалына өтүшү мүмкүн болгондуктан, телефон кайра заряддагычка салынып, учурдагы агым 90 мАдан жогору көтөрүлгөндө, 2 -абал кайрадан башталат. Система 2 абалда болгондо гана, релени күйгүзүү үчүн сигнал жөнөтүлөт.

Мен чуркаган дагы бир маселе, телефон толук заряддалганга чейин, ток кээде 90 мАдан төмөн түшүп кетет. Бул системаны керек болгонго чейин 1 -абалга келтирет. Муну оңдоо үчүн, мен учурдагы маалыматты 10 секундадан орточо алам жана эгерде орточо учурдагы мааниси 90 мАдан төмөн болсо, система 1 абалга кирет.

Эгерде сизди бул код кызыктырса, мен Arduino.ino файлын тиркеп койдум, анда дагы сүрөттөмөлөр бар. Жалпысынан алганда, бул абдан жакшы иштейт, бирок мен байкадым, кээде система дагы эле тиркелип, толук кубатталганда 0 абалына өтөт окшойт. Бул анда -санда жарык бир нече секундга күйүп (2 -абалга өткөндө), анан өчүп калат дегенди билдирет. Мен ойлойм, келечек үчүн иштей турган нерсе.

14 -кадам: Бүткөн система

Мен заряддоо докун китеп текчебизге орноттум, кээ бир китептердин артында Arduino кутусу бар. Эгер сиз ага жөн гана көз чаптырсаңыз, анда анын ичинде болгон ишти эч качан түшүнө албайсыз - ал тургай, анын иштешин көрүү адилеттүүлүккө жатпайт. Анан дагы, жарыктын күйүп -өчкөнүн көрүү мени кубандырат, атүгүл телефондун заряддалып жаткандыгын билүү үчүн аларга таянып келдим.