Automatikus utcai fénytompító áramkör

Ebben a bejegyzésben egy Arduino automatikus utcai fénytompító áramkört fogunk építeni, amely csökkentheti annak fényerejét, ha egyetlen jármű sem halad el az úton az energiatakarékosság érdekében.

Által

Áttekintés

Megvizsgáljuk a jármű vagy az ember érzékelésének módszertanát az állatok által esetlegesen előforduló hamis észlelés nélkül, valamint a fény tompításának protokollját energiapazarlás nélkül.

Az utcai lámpák segítik a járműveket az út mentén, de a késő éjszakai órákban az utak nagy része üres lesz, és az összes utcai lámpa továbbra is világít reggelig.

Az utcai lámpák egész éjszakai megvilágítása miatt akkor is, ha az út üres, nem érdemes meggyújtani az utcai lámpákat, és az energiafogyasztás miatti költségek közvetlenül érintik az önkormányzatot.

A probléma okos megoldása érdekében csökkenthetjük az utcai lámpák fényerejét a kívánt szintre, és csak akkor világíthatunk meg teljes fényerővel, ha járművek vagy emberek haladnak el mellette.

Ez segíthet a kormánynak a villamosenergia-ráfordítások csökkentésében, és rengeteg energiát is megtakaríthat, amelyet más energiaigényes célokra lehet felhasználni.

A közúti tevékenység észlelésének javasolt ötlete ultrahangos érzékelőt használ, amely képes mérni az érzékelő és az akadály közötti távolságot, ebben az esetben az akadályok járművek vagy emberek.

Amikor egy jármű az érzékelő hatósugarára esik, matematikai számításokat végez a jármű és az érzékelő közötti távolság meghatározásához, ha a jármű megerősítése az előre meghatározott tartomány alatt van, akkor a fedélzeti mikrovezérlő meggyújtja az utcai lámpát maximális fényerő.

Az utcai fény maximálisan megvilágít egy előre meghatározott ideig, és csökkenti annak fényerejét, ha járműveket vagy embereket nem észlelnek tovább.

A projekt célja mára tisztázódott. Merüljünk el a javasolt beállítás áramkörében.

Áramkör működtetése

Az automatikus utcai fénytompító áramkör az Arduino-ból áll, amely a projekt agya, ultrahangos érzékelő járművek vagy emberek detektálására. Az arduino mikrokontroller áramellátásához 9 V-os szabályozót, a LED-ek működtetéséhez pedig egy MOSFET-et használnak, amely csúcsfénynél kevés ampert fogyaszt.

A telepítéshez szükséges LED-modult és tápegységet gondosan kell megválasztani, hogy az egész áramkör számára elegendő energia álljon rendelkezésre, és ne terhelje túl az áramellátást.

A LED modul lehet házi, amely vázlatosan látható, vagy megvásárolható a piac számára, de mielőtt egy piacot építene vagy megszerezne, győződjön meg arról, hogy kiszámítja az áramellátás feszültség- és áramigényét.

A tápegység lehet SMPS, vagy transzformátor, egyenirányító és feszültségszabályozó segítségével építhető fel.

A LED csökkenti a fényerejét a PWM használatával. A PWM négyzethullámú, gyorsan be- és kikapcsolja a LED-et, jól meghatározott be- és kikapcsolási szélességgel, egyetlen ciklus alatt. A be- és kikapcsolási idő szélessége határozza meg a LED fényerejét.

Amikor az utcai lámpa teljes fényerőre vált, a LED-nek nem lesz impulzusa, és állandó DC-t fog táplálni.

A teljes beállítás az alábbiak szerint valósítható meg:

Beállítási ábra

-

Az ultrahangos érzékelő a talaj felett 3,5–4 láb körül van emelve, ez azért történik, hogy csak járműveket és embereket érzékeljen, mivel átlagos magasságuk körülbelül ugyanolyan, és amikor a kutyák, macskák vagy más állatok, amelyek általában a városban járnak, ne kapcsolja be az utcai fényt maximális fényerővé.

A városban élő és kóborló állatok 3,5 láb magasak.

Az érzékelő magassága beállítható úgy, hogy az optimális szinten működjön, a fenti képen leírtak szerint.

A küszöbtávolság a programban szabályozható.

Amikor az Arduino észleli az előre meghatározott távolság alatt észlelt akadályt, a LED-es fények csúcsfényességre képesek.

Program kód:

//--------------------Program developed by R.Girish-------------------//
const int trigger = A1
const int echo = A2
int vcc = A0
int gnd = A3
int LED = 3
long Time
float distanceCM
float distanceM
float distance = 100 // set threshold distance in cm
int dim = 28 // adjust minimum brightness
int bright = 255 // adjust maximum brightness
float resultCM
float resultM
void setup()
{
pinMode(LED,OUTPUT)
pinMode(trigger,OUTPUT)
pinMode(echo,INPUT)
pinMode(vcc,OUTPUT)
pinMode(gnd,OUTPUT)
Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
digitalWrite(vcc,HIGH)
digitalWrite(gnd,LOW)
digitalWrite(trigger,LOW)
delay(1)
digitalWrite(trigger,HIGH)
delayMicroseconds(10)
digitalWrite(trigger,LOW)
Time=pulseIn(echo,HIGH)
distanceCM=Time*0.034
resultCM=distanceCM/2
resultM=resultCM/100
Serial.print('Distance in cm: ')
Serial.println(resultCM)
Serial.print('Distance in meter: ')
Serial.println(resultM)
Serial.println('------------------------------------------')
if(resultCM<=distance)
{
analogWrite(LED, bright)
delay(10000)
}
if(resultCM>=distance)
{
analogWrite(LED,dim)
}
delay(100)
}
//-----------------Program developed by R.Girish-------------------//

JEGYZET:

• A küszöbtávolság úgy állítható be, hogy az Értéket kicseréli a sajátra.

úszó távolság = 100 // beállított küszöb távolság cm-ben

Az értéket centiméterben kell megadni, a maximális érték 400-500 cm vagy 4-5 méter lehet.

• A fénytompítás a gombbal állítható

int dim = 28 // a minimális fényerő beállítása

A 255 a maximális fényerő, a 0 nem világít.

A soros monitoron szemlélhetjük az érzékelő és az akadály közötti távolságot is.

Ha további kérdése van ezzel az Arduino alapú automatikus utcai fénytompító áramkörrel kapcsolatban, kérdezzen bátran a megjegyzés részben.