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自动楼梯照明

下午好，亲爱的读者，我想向您介绍我的基于Arduino Pro Mini控制器的自动楼梯照明项目版本。也许对于某人而言，这篇文章将成为他们自己项目的基础，但是对我来说，阅读评论中的严格批评将是一件很高兴的事情。

项目目标：在以下条件下将楼梯照明安装在二楼。
  1. 自动化只能在黑暗中进行。
  2. 打开上一步后，梯形图的每个步骤都会突出显示。
  3. 步骤从底部到顶部突出显示，反之亦然。
  4. 完全照明的楼梯有时间储备。

准备安装


我使用了熟悉的Arduino Pro Mini作为控制器。

首先，关于楼梯本身，台阶数为11，宽度为550 mm。总共需要6 m的LED灯条（订购2个5 m的5050 SMD），防护等级为IP67（即防尘和防水），这样您就可以擦拭灰尘，而不用考虑是否受到电压或损坏胶带。

连接5米长的LED灯条后，流过的电流仅为2.5 A，也就是说，对于6米长的LED灯条，需要36 W电源。选择取决于中国电源12 V 8.3 A 100瓦。当然很多都是100，但是另一个项目需要12 V，所以我连接了它。

我使用了一个简单的降压电路，该电路使用L7805CV稳压器和两个0.1 F和0.33 F陶瓷电容器作为控制器本身以及传感器的电源（5 V电源）。

图片

作为运动感应传感器，他停下了HC-SR04超声波传感器，因为它们会发出一束窄的超声波脉冲，您可以调整响应距离。因此，可以设置为跟踪第一步和最后一步中动量的交点。详细介绍一下特性，连接方法，传感器的原理，我在互联网上看不到关于它们的很多信息。

借助于分压电路也可以非常简单地解决测量照明的问题，在分压电路中，Gl5516光敏电阻被用作可变电阻器。

接下来，考虑用于步骤的11个数字触点，用于两个传感器的4个触点和用于测量照明的一个模拟触点的触点数量。总共15个数字，这没有给我们Arduino。我三思而后行，我使用了74NS595N芯片，或者说是两个移位寄存器的级联来增加Arduino数字输出的数量。

阅读业余无线电发烧友的文献和观点之后，我在第一个寄存器STcp的第12脚上放置了一个0.1 F的陶瓷电容器，以最大程度地减小施加“捕捉”脉冲时的噪声。当我在“桌上”测试级联时，它确实可以在电容器上更好地工作，尤其是当我第一次为微电路供电时。

将轻负载（例如LED）连接到Arduino是一回事，另一件事是连接500-550 mm长的一块LED灯条（Arduino数字输出的最大电流为40 mA）。事实证明，ULN2003A芯片（达林顿组件）对我来说更容易使用，通过其一个输出的最大电流为0.5 A.

图片

我要注意，第二个传感器的Echo引脚连接到Arduino的第13引脚，控制器本身的LED位于该引脚上。

为方便起见，在满足条件“是否足够黑以启动轮询传感器？”时立即执行此操作，第13个触点上的LED开始闪烁。

我在Sprint-Layout中画了画板。他强调要拆除微电路和控制器，焊接SCS-14和16个插座，以及PBS 2×12 2.54板上的插座。唯一的缺点是使74NC595N芯片的支脚朝另一个方向弯曲。

图片

素描


编译草图时，仅使用了一个超声波库（用于HC-SR04传感器），可以省去。由于必须以某种方式将两个字节加载到移位寄存器的级联中，因此我不得不修改位操作（在草图中我做了清楚的解释）。

草绘
// *** V1***
//
#include "Ultrasonic.h"

//
#define Trig_1 10 // .
#define Echo_1 11
#define Trig_2 12 // .
#define Echo_2 13
#define Ds 8 // Ds/SDI 75HC595N_1.
#define STcp 7 // STcp/RCLK 75HC595_1, 2.
#define SHcp 6 // SHcp/SRCLK 75HC595_1, 2.
#define LDR A0 // .

Ultrasonic Sensor_1(Trig_1, Echo_1); // .
Ultrasonic Sensor_2(Trig_2, Echo_2); // .

//
const int Limit = 100; // .
const float Min_Disrance = 50.0; /* ,
55 .*/

boolean Up_Sensor_Started = false; // .
boolean Down_Sensor_Started = false; // .

const int Read_Delay = 50; // .

unsigned int leds = 0; // .
const int N = 10; /* .
! 14- 2 .*/
const int T_Ladder = 3000; // .
const int T_Stair = 500; // .

void setup()
{
pinMode(Ds, OUTPUT);
pinMode(STcp, OUTPUT);
pinMode(SHcp, OUTPUT);
// Serial.begin(9600); // 9600 .
}

void loop()
{
int LDR_Value = analogRead(LDR); // .
// Serial.println(LDR_Value); // 0 1023.
if(LDR_Value < Limit) // " ?".
{
Down_Sensor(); // .
if(Down_Sensor_Started) // .
// , ...
{
Down_Sensor_Started = false; // .
Up_Sensor_Started = false;
Turing_Upward(); // .
}
else
// ...
{
Up_Sensor(); // ...
if(Up_Sensor_Started) // .
// , ...
{
Down_Sensor_Started = false; // .
Up_Sensor_Started = false;
Turing_Downward(); // .
}
}
delay(Read_Delay); // .
}
}

//
void Up_Sensor()
{
if((Sensor_1.Ranging(CM) < Min_Disrance) && (Sensor_1.Ranging(CM) > 0))
// , ...
{
Up_Sensor_Started = true; // .
}
}

//
void Down_Sensor()
{
if((Sensor_2.Ranging(CM) < Min_Disrance) && (Sensor_2.Ranging(CM) > 0))
// , ...
{
Down_Sensor_Started = true; // .
}
}

//
void updateShiftRegister()
{
digitalWrite(STcp, LOW); // .
byte First = lowByte(leds); /* ,
shiftOut 8 .*/
byte Second = highByte(leds);
shiftOut(Ds, SHcp, MSBFIRST, Second); // 1- .
shiftOut(Ds, SHcp, MSBFIRST, First); // 2- .
digitalWrite(STcp, HIGH); // .
}

//
void Turing_Upward()
{
for (int i = 0; i <= N; i++)
{
bitSet(leds, i); // N 1 ( HIGH).
updateShiftRegister(); // .
delay(T_Stair); // .
}
// Serial.println(leds, BIN); // .
delay(T_Ladder); // .
leds = 0; // .
updateShiftRegister(); // .
}

//
void Turing_Downward()
{
for (int i = N; i >= 0; i--)
{
bitSet(leds, i); // N 1 ( HIGH).
updateShiftRegister(); // .
delay(T_Stair); // .
}
delay(T_Ladder); // .
leds = 0; // .
updateShiftRegister(); // .
}


安装功能


现在，关于安装，最好将LED灯带放置在专门为其创建的轮廓中，但是成本很高。我拿起12×12通道电缆，用炽热的文工刀切断了多余的电缆，然后发生了以下情况。

图片

为了隐藏HC-SR04传感器，我找到了一个20毫米的IEK盒子。

图片

屏蔽层的安装也不困难，因为螺钉接线端子的安装是预先计划在板上的。

图片

总结


最终的项目满足了所有任务，在自动化操作过程中，未发现任何故障或注释。

我认为，唯一的办法是使防护罩更紧凑，并完全撬开手以将其关闭。



套餐捆绑


Arduino Pro Mini Atmega 328控制器5V 16MHz1个
超声波传感器HC-SR042
电源12 V 8.3 A 100 W1个
LED灯条5050 SMD 5 m IP652
芯片74NS595N2
集成电路ULN2003A2
PBS 1×40 2.54插槽1个
MGShV线0.75
PUNP电缆2×2.5
电话电缆SHTLP-4 0.12×7
1个单极断路器1个
单极断路器10 A1个
光敏电阻Gl55161个
稳压器L7805CV1个
陶瓷电容器0.33 uF1个
陶瓷电容器0.1 uF2
10k欧姆电阻1个
SCS-14芯片插座2
SCS-16插座2
配电箱IEK 20毫米2
两芯螺钉式接线端子13
玻璃纤维95×105毫米
纺织
通过通道端子的SRK12
电缆通道12×12×2000
电缆通道16×16×2000
消耗品（热熔胶，瞬间结晶胶，焊料，松香，TAGS助焊剂）
紧固件（螺栓，螺母，螺钉，销钉，夹具）

谢谢您的关注。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN397315/

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