Arduino басқарылатын телефон қондырғысы шамдармен: 14 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Идея жеткілікті қарапайым болды; телефон зарядталып жатқан кезде ғана шамды қосатын телефон зарядтау қондырғысын жасаңыз. Алайда, әдетте, бастапқыда қарапайым болып көрінетін нәрселер олардың орындалуында күрделене түсуі мүмкін. Бұл менің қарапайым тапсырмамды орындайтын қос телефонды зарядтау қондырғысын қалай құрғаным туралы әңгіме.

1 -қадам: Мен қолданған нәрсе

Бұл мен қолданған барлық нәрселердің толық тізімі емес, бірақ мен қолданған негізгі компоненттер туралы жалпы түсінік бергім келді. Мен осы компоненттердің көпшілігіне Amazon сілтемелерін қостым. (Назар аударыңыз, егер сіз осы сілтемелерді қолдансаңыз, Amazon -дан шағын комиссия аламын. Рахмет!)

Arduino Uno: https://amzn.to/2c2onfeAdafruit 5В тұрақты ток сенсоры (x2): https://amzn.to/2citA0S2- Арнаның қатты күй релесі: https://amzn.to/2cmKfkA 4 портты USB қорабы: https://amzn.to/2cmKfkA 1 'панельдік USB кабелі (x2): https://amzn.to/2cmKfkA 6 «AB USB кабелі:

Мен сондай -ақ аппараттық дүкеннен алған келесі материалдарды қолдандым: 4 «x4» пластикалық конденсатор қораптары (x2) 40 Вт Эдисон шамдары (x2) Электр шамы розеткасы Track Light BracketAsorted Black Iron Pipe Pipe (3/8 «) Жезден жасалған құбырлы фитингтер3 CordWire жаңғақтарының ұзартқыштары

2 -қадам: тәжірибе, дизайн және сым

Телефонның қашан зарядталып жатқанын анықтау үшін телефонға ағымдағы ағынды үнемі бақылау қажет болады. Мен токты өлшеуге және ағымдағы деңгейге негізделген релені басқаруға болатын схемалар бар екеніне сенімдімін, бірақ мен электр маманы емеспін және реттелетін схеманы құруды қаламадым. Кейбір тәжірибеден мен шағын микроконтроллерді (Arduino) токты өлшеу үшін қолдануға болатынын білдім, содан кейін шамдарды қосу және сөндіру үшін реле басқаруға болады. Adafruit -тен тұрақты токтың кіші сенсорын тапқаннан кейін мен оны USB кабеліне қосуды тәжірибе жасай бастадым, ол телефонды зарядтаған кезде ағып жатқан токты өлшеу үшін. Әдеттегі USB 2.0 кабелі 4 сымды қамтиды: ақ, қара, жасыл және қызыл. Қара және қызыл сымдар кабель арқылы қуатты өткізетіндіктен, олардың біреуін ток ағынын өлшеуге болады - мен қызыл сымдарды қолдандым. Кәдімгі ток сенсоры ағымдық ағынмен қатар орналасуы керек (ток сенсор арқылы өтуі керек), ал Adafruit сенсоры бұл ережеден ерекшелік емес. Қызыл сым екі датчиктің екі бұрандалы ұшына бекітілген екі кесілген ұшымен кесілген. Adafruit сенсоры Arduino -ға қосылды, мен сенсор арқылы ағымдағы ағым туралы хабарлау үшін қарапайым код жаздым. Бұл қарапайым тәжірибе көрсеткендей, зарядталатын телефон 100 -ден 400 мА -ға дейін. Телефон толық зарядталғаннан кейін ағымдағы ағын 100 мА -дан төмен түседі, бірақ 0 -ге жетпейді.

Мен эксперимент арқылы Arduino көмегімен ағымдағы ағымды өлшей алатынымды сәтті көрсете отырып, мен жоғарыда көрсетілген схеманы жасадым. Екі 1 'панельдік USB ұзартқыш кабелі 4 портты зарядтау қорабына қосылады. Телефонды зарядтау кабельдері осы ұзартқыш кабельдерге қосылып, жүйені USB зарядтау кабелінің кез келген түрін орналастыруға мүмкіндік береді және оны «телефонның болашақ дәлелі» болады деп үміттенемін. Ұзартқыш кабельдердің қызыл сымдары кесіліп, ток датчиктеріне қосылады. Ағымдағы сенсорлар Arduino-ға ақпарат береді, ол өз кезегінде екі каналды қатты күй релесін басқарады. Реле 110 В қуатын электр шамдарына ауыстыру үшін қолданылады. USB қорапшасы мен шамдарды бір -бірімен байланыстыруға болады, бұл жүйеге бір розетканы пайдалануға мүмкіндік береді. Маған әсіресе Arduino қуатын зарядтау қорабындағы қосымша USB порттарының бірінен қалай алуға болатыны ұнайды.

3 -қадам: телефон қондырмасы

Телефон қондырғысы 3/8 дюймдік қара құбырдан салынған. Мен екі еркек-әйел шынтағын, Т-ны, толық бұрандалы қысқа бөлікті және дөңгелек фланецті қолдандым. Доктың жоғарғы жағындағы жезден жасалған бөлшектер үшін мен кесіп алдым. ұзындығы 1 1/2 дюймдік жезден жасалған құбыр және оның әр бөлігіне жартысын пайдаланады. Т -де кішкене тесік бұрғыланды, ол жарықтандыру кабельдерінің ұштарын орналастыруға жеткілікті үлкен болды. Кабельдер шынтақ арқылы өңделді және JB жезден жасалған құбырларға дәнекерленген. Бұл шынтақ шынымен жарық кабелінің ұшына сәйкес келмейтіндей үлкен болғандықтан, қиынырақ болды. Мен шынтақтардың ішкі жағын олар сәйкес келгенше орауды аяқтадым.

Егер мен бұл докты қайтадан жасауым керек болса, мен оны телефонға көбірек қолдау көрсетер едім. Сіз күткендей, егер телефон қондырылған кезде телефон мүлде итерілсе, найзағай кабелінің ұштары өте оңай бүгілуі мүмкін. Мен Apple-дің ұқсас конфигурациясы бар қондырманы сататыны таңқаларлық.

4 -қадам: Шамдар

Мен шамдардың док қондырғысына ұқсас өнеркәсіптік келбеті болғанын қалаймын. Алғашқы шам үшін мен 3/8 дюймдік құбыр фланецінің үстіне орнатылған жалпы лампа розеткасын қолдандым. Кейбір шағын жезден жасалған құбырлар негізді розеткаға қосады және доктағы жездің екпінін толықтырады. 40 Вт Эдисон шамы шын мәнінде жұлдыз Мен Эдисон лампаларын қолданғым келді, себебі олар қондырманың дизайнына сәйкес келеді және олар сізге ашық шамды жасауға мүмкіндік береді.

Лоу кезінде мен қызықты деп санайтын жолдың жарық кронштейнін таптым. Мен кронштейнді төңкеріп, негіз жасау үшін құбыр фланецін қостым. Рельстік жарықтандырғыштағы розетка оған бекітілмеген, себебі ол жалпақ бетті шаммен ұстауға арналған. Мен Эдисон лампасын қолданғандықтан, жолдың жарық кронштейнінің дөңгелек корпусының ішіндегі розетканы ұстап тұру үшін мен алюминийден кішкене кронштейн жасадым. Кішкене жезден жасалған тұтқалар жүйенің қалған бөлігін толықтыру үшін қосылды.

Док пен шамдар аяқталғаннан кейін, олар жезден басқа, күңгірт қара түске боялған.

5 -қадам: Arduino корпусы

Мен Arduino корпусына арналған 4 «x 4» екі ПВХ корпусын қолдандым. Мен желдеткіш саңылауларды бір жағына және әр корпустың қақпағын кесіп тастадым. Бір корпустың бүйірінде мен панельдік USB кабельдері үшін төртбұрышты екі тесікті кесіп алдым. Ортасында 1 1/8 дюйм болатын тесіктер осы төртбұрышты тесіктердің екі жағында бұрғыланды және кабельдерді корпусқа бекіту үшін пайдаланылды. Екі қоршаудың бір жағы кесілген, сол кезде екі қорап бір қорапты құрайды. 3/4 дюймдік қалың ағаш блок блоктарды конфигурациялау үшін қораптарды ұстау үшін пайдаланылды, сонымен қатар олар отыруға ыңғайлы негізді құрайды.

6 -қадам: USB қорабын қосыңыз

Корпусқа қосылатын бірінші компонент-бұл 4 портты USB зарядтау қорабы. Мен мұны екі жақты таспамен бекітіп қойдым.

7 -қадам: Қоршаудағы Ардуино тауы

Мен электронды компоненттерді монтаждау үшін электрлік қораптың беткі тақтайшаларын қолданғанды ұнатамын, себебі олар пластмассадан жасалған және оларды ұстап тұру немесе тоқтату ретінде жұмыс істеуге бейімделген. Мен оларды пышақпен кесіп тастадым, содан кейін бұрандаларды бұрап жібердім. Arduino кішкене жалпақ бұрандалары бар қоршау қорабына Arduino мен қораптың арасына тақтайша аралықтары орнатылған.

Arduino орнатылғаннан кейін, Arduino USB порты мен зарядтау қорабының ең жақын порты арасында қысқа (6 дюйм) AB типті USB кабелі қосылды. Бұл сымға өте жақсы сәйкес келгендіктен, мен оны қайта кесуге тура келді. кабельдің соңындағы сымды қоршап тұратын пластикалық тесіктер.

8 -қадам: Эстафетаны қосу және орнату

Лампаларға арналған сымдар қоршаудағы тесіктер арқылы берілді. Әр сымнан бір сым қатты күй релесінің екі арнасының шығуына (қосылатын 120В жағы) қосылды. Қысқа (4 дюймдік) сымдар осы шамдардың сымдары қосылған жерге жақын орналасқан бұрандалы терминалдарға қосылды, бұл сымдар реленің 120В жағына қуат беру үшін қолданылады.

Реленің тұрақты жағында көрсетілген конфигурацияға сәйкес 4 сым бекітілген. Сымдардың екеуі реленің жұмысына қажетті + және - тұрақты кернеуді береді, ал қалған екі сым арналарды қосуға немесе өшіруге болатын сандық сигналдарды тасымалдайды.

Бұл 4 сым Arduino-ға келесідей қосылды: Қызыл сым (DC+) 5В істікшеге, қара сым (DC-) GND түйреуішіне, қоңыр сым (CH1) сандыққа қосылған. шығыс түйреуіші 7 Қызғылт сары сым (CH2) цифрлық шығыс түйреуішіне 8 қосылған

Барлық сымдар реле қосылғаннан кейін, шағын тегіс бұрандалардың көмегімен корпусқа орнатылды.

9 -қадам: ток датчиктерінің сымдары мен монтаждары

Байланыс және қуат сымдары датчиктерден Arduino -ға апаратын сымдардың екі жиынтығын қосу арқылы екі ток сенсорына арналған. Бұрынғыдай сенсорларды қуаттандыру үшін қызыл және қара сымдар қолданылады. Бұл сымдар Arduino -ның Vin (қызыл сым) және GND (қара сым) түйреуіштеріне қосылған. Бір қызығы, тіпті байланыс сымдарын (SDA және SDL сымдары) бірге қосуға болады. Себебі Adafruit ток сенсорларына олардың мекен -жай түйреуіштері қалай дәнекерленгеніне байланысты бірегей адрес берілуі мүмкін. Егер тақтада дәнекерленген адрестік түйреуіштер болмаса, тақта 0x40 деп аталады және Arduino кодында осылай сілтеме жасалады. A0 адрестер түйреуіштерін дәнекерлеу арқылы, диаграммада көрсетілгендей, тақтаның мекенжайы 0x41 болады. Егер A1 адрестік түйреуіштер ғана қосылса, тақта 0x44, ал егер A0 және A1 түйреуіштері қосылса, адрес 0x45 болар еді. Біз тек екі сенсорды қолданатындықтан, маған көрсетілгендей, 1 -борттағы мекен -жай түйреуіштерін дәнекерлеуге тура келді.

Тақталар дұрыс шешілгеннен кейін, олар кішкене жез бұрандалармен қоршауға бекітілді.

Сенсорлардың SDA (көк) және SCL (сары) сымдары Arduino -дегі SDA және SCL түйреуіштеріне қосылады. Бұл түйреуіштер менің Arduino -да белгіленбеген, бірақ олар тақтаның сандық жағындағы AREF түйреуішінен кейінгі соңғы екі түйреуіш.

10 -қадам: USB ұзартқыш кабельдерін қосыңыз

Жоғарыда айтылғандай, USB ұзартқыш кабельдері ток датчиктері арқылы өтуі керек. Бұл сымдардың қызыл сымдарына сымдардың қосылуы арқылы жеңілдеді. USB кабельдері корпусқа орнатылғаннан кейін, бұл сымдар қосқыштардан ток датчиктеріне қосылады. Әрбір USB кабелі үшін, ол арқылы өтетін ток осы сымдардан сенсор арқылы өтеді, содан кейін кабель арқылы зарядтау телефонына жалғасады. USB кабельдерінің еркек ұштары USB зарядтау қорабының ашық екі портына қосылды.

11 -қадам: қуатты қосыңыз

Электроника қорабындағы соңғы қадам - қуат сымын USB қорапшасы мен шамдарға жалғау (реленің 120В жағы). Лампаларға тікелей апаратын қара сымдар қуат сымының бір сымына зарядтау қорабындағы қоңыр сыммен қосылады. Зарядтау қорабының қуат кабелі ішіндегі екі сымды (олар көк және қоңыр сымдар) жұлынған кезде ғана кесілген. Соңында, реленің екі ақ сымы USB сымының зарядтау қорабындағы көк сыммен бірге сымның басқа сымына бекітілген сыммен бекітілген.

12 -қадам: Аяқталған жүйе

Қорап толығымен жиналғаннан кейін қоршау қақпақтарын ауыстыруға болады. Енді бұл жүйенің жабдықтары аяқталғаннан кейін, бағдарламалық жасақтамаға көшудің уақыты келді.

13 -қадам: Arduino коды

Arduino кодын әзірлеу өте қарапайым болды, бірақ оны дұрыс алу үшін бірнеше тест қажет болды. Қарапайым түрде, код 90мА -дан жоғары немесе оған тең ток ағыны оқылған кезде сәйкес реле арнасын қосу үшін сигнал жібереді. Бұл қарапайым код жақсы бастапқы нүкте болғанымен, ұялы телефондар 100% зарядтамайды, содан кейін өте аз ток өткізеді. Мен, керісінше, телефон зарядталғаннан кейін бірнеше минут сайын бірнеше минуттық мА -ды шығаратынын білдім. Телефон ағып жатқан шелек сияқты, оны бірнеше минут сайын өшіру керек.

Бұл мәселені шешу үшін мен әр арна үш мемлекеттің бірінде болатын стратегияны жасадым. 0 күйі телефонды зарядтау қондырғысынан шығарылған кезде анықталады. Іс жүзінде телефонды алып тастаған кезде іс жүзінде ешқандай ток өтпейтінін білдім, бірақ мен бұл күйдің жоғарғы шекті мәнін 10 мА -ға қойдым. 1 -күй - бұл телефон толық зарядталған, бірақ әлі де қондырмада тұрған күй. Егер ағымдағы ағын 90 мА -дан төмен түсіп, 10 мА -дан жоғары болса, жүйе 1 күйде болады. 2 -күй - телефон зарядтау күйі, онда телефон 90 мА немесе одан да көп түсіреді.

Телефон қондырғыға қойылғанда, зарядтау кезінде 2 күйі қосылады және жалғасады. Зарядтау аяқталып, ток 90мА -дан төмен түссе, жүйе 1 күйінде болады. Осы кезде жүйе 1 -күйден 2 -күйге тікелей ауыса алмайтындай шартты мәлімдеме жасалды. Бұл жүйе телефон күйгенше 1 күйінде қалады. жойылады, сол кезде ол 0 күйіне өтеді. Жүйе 0 күйден 2 күйге ауыса алатындықтан, телефон қайта зарядтағышқа салынып, ток ағыны 90 мА жоғары көтерілгенде, 2 күй қайтадан қосылады. Жүйе 2 күйінде болғанда ғана, релені жарықтандыруды қосу үшін сигнал жіберіледі.

Мен тап болған тағы бір мәселе - телефон толық зарядталмай тұрып, ток кейде 90 мА төмен болады. Бұл жүйені қажет болғанға дейін 1 күйге қояды. Мұны түзету үшін мен ағымдағы деректерді 10 секунд ішінде орташа есепке аламын және егер орташа ток мәні 90 мА -дан төмен болса ғана жүйе 1 күйге өтеді.

Егер сізді осы код қызықтырса, мен Arduino.ino файлын тіркедім, оған бірнеше сипаттамасы бар. Жалпы алғанда, бұл өте жақсы жұмыс істейді, бірақ мен байқадым, кейде телефон әлі қосулы және толық зарядталған кезде жүйе 0 күйіне өтеді. Бұл дегеніміз, анда -санда жарық бірнеше секундқа жанып тұрады (ол 2 күйге ауысқанда), содан кейін сөнеді. Менің ойымша, болашақ үшін жұмыс істейтін нәрсе.

14 -қадам: Аяқталған жүйе

Мен кітап сөресіне зарядтау қондырғысын орнаттым, кейбір кітаптардың артында Arduino қорабы бар. Егер сіз оған жай ғана қарасаңыз, онда сіз бұл жұмысты ешқашан түсінбейтін боласыз - тіпті оның жұмыс істеуін көру де әділеттілікке әкелмейді. Содан кейін тағы да мен шамдардың жанып, сөнгенін көріп қуанамын, мен тіпті телефонның зарядталып жатқанын білу үшін оларға сенуге келдім.