ضوء درج تلقائي

نعلم جميعًا أن أحد الأماكن التي يحدث فيها هدر الطاقة أكثر في المنازل والمكاتب هو السلالم. عادة ما نشعل الضوء على الدرج ونتركه في عجلة من أمرنا. في هذا المشروع ، سنصمم مصباحًا لعلبة السلالم يعمل بالبطارية ولا يتم تشغيل الأنوار إلا عند وجود شخص ما هناك. يمكن استخدام هذه الدائرة لتوفير الطاقة ويمكن استخدامها كمصباح احتياطي للطوارئ.

تعمل الدائرة على شرطين - أحدهما هو وجود الضوء في موقعه والثاني هو وجود الإنسان ، فقط عندما يتم استيفاء هذين الشرطين ، تقوم وحدة التحكم بتشغيل الضوء الاحتياطي.

يتم اختبار هذين الشرطين بواسطة مستشعرين أحدهما LDR والآخر هو وحدة مستشعر PIR Motion. يستشعر LDR وجود الضوء ويكشف مستشعر الحركة وجود الإنسان في نطاقه.

تُظهر الصورة الموجودة على الجانب الأيسر مستشعر LDR (المقاوم المعتمد على الضوء) والصورة على الجانب الأيمن تُظهر مستشعر PIR أو وحدة مستشعر الحركة. مستشعر PIR هو في الأساس IR (مستقبل الأشعة تحت الحمراء). يتكون من أجهزة استقبال حساسة للأشعة تحت الحمراء والتي تكتشف الأشعة تحت الحمراء في منطقتها ، ونحن نعلم أن كل كائن حي يصدر أشعة تحت الحمراء وبالتالي جسم الإنسان. عندما يكون هناك إنسان في منطقة وحدة الاستشعار فإنه يكتشف وجود أشعة تحت الحمراء.

عندما يكون الإنسان موجودًا في منطقة الاستشعار الخاصة بالوحدة النمطية ، يلتقط المستشعر تغييرات الأشعة تحت الحمراء حيث ينبعث جسم الإنسان من الأشعة تحت الحمراء ، لذلك يتم الآن تصفية هذه التغييرات في الأشعة تحت الحمراء التي تلتقطها الوحدة بواسطة الإلكترونيات في الوحدة وعند الإشارة إلى التغييرات في الأشعة تحت الحمراء ، يتم إنشاء نبضة بواسطة الوحدة. مدة هذا النبض 5 ثوانٍ افتراضيًا.

لذلك عندما يعبر الإنسان منطقة الاستشعار في الوحدة النمطية ، فإنه يولد نبضة تبلغ 5 ثوانٍ. لذلك تم الكشف عن وجود الإنسان بواسطة الأشعة تحت الحمراء بواسطة هذه الوحدة.

ستحتوي وحدة مستشعر الحركة على وعاءين أو إعدادات مسبقة أحدهما لضبط منطقة الاستشعار للوحدة والثاني هو تغيير وقت خرج النبض العالي عند اكتشاف الحركة. يمكن تعديل مدة النبض من بضع ثوان إلى بضع دقائق. يمكنك فهم المزيد عنها من خلال دائرة مستشعر PIR.

يعمل LDR في هذه الدائرة كمقاوم متغير. يتغير المقاوم الخاص بـ LDR بناءً على شدة الضوء. عندما يكون الضوء الساقط على LDR منخفضًا ، ستكون مقاومة LDR عالية. عندما يكون الضوء الساقط على LDR مرتفعًا ، ستكون المقاومة عبر أطراف LDR منخفضة جدًا مقارنة بمقاومة الضوء المنخفض.

المكونات مطلوبة

المعدات:

ATMEGA32

مزود الطاقة (5 فولت) ،

مبرمج AVR-ISP

مكثف 100 فائق التوهج

يؤدى

مقاومات 220Ω ، 1KΩ

LDR (مقاوم يعتمد على الضوء)

100KΩ قدر أو محدد مسبقًا ،

أي وحدة استشعار حركة (HC-SR501)

2WATT LED

الترانزستور TIP122.

البرمجيات:

استوديو اتميل 6.1.1

Progisp أو فلاش السحر

مخطط الدائرة وشرح العمل

كما هو موضح في دائرة إضاءة الدرج الأوتوماتيكية أعلاه ، ليست هناك حاجة لتوصيل بلورة خارجية هنا. لأن ATMEGA يعمل على 1MHz داخلي ، مذبذب Resistor-Capacitor بشكل افتراضي. فقط عندما تكون دقة الساعة مطلوبة ، كتطبيق للعد عالي الدقة ، يتم إرفاق الكريستال الخارجي. عند شراء وحدة التحكم لأول مرة ، يتم دمجها للعمل على بلورة داخلية بشكل افتراضي.

ستتحقق وحدة التحكم هنا دائمًا من شيئين:

1. وجود الظلام
2. كشف على الحركة

كما ناقشنا عندما يكون الضوء منخفضًا ، ستكون مقاومة LDR عالية ، والآن يمكننا أن نقول بعد الملاحظة أن هناك مقسم جهد يتكون من وعاء LDR و 100 K ، يتم أخذ المفصل الأوسط لمقسم الجهد كمرجع ومتصل بـ PB1 من مراقب. يمكنك معرفة المزيد حول مبدأ عمل LDR في دائرة LDR هذه.

الآن إذا كان هناك ضوء منخفض ، فستكون مقاومة LDR عالية وبالتالي تتغير حصة الجهد في فرع مقسم الجهد ، نظرًا للمقاومة العالية ، سيكون الجهد عبر LDR أعلى من وعاء 100K ، وبسبب هذا الجهد عند ينخفض ​​نقطة المنتصف بشكل كبير ويتم استشعار هذا الانخفاض بسهولة بواسطة جهاز التحكم. لذلك كلما حل الظلام ، تلتقط وحدة التحكم إشارة. هذه الإشارة تفي بالشرط الأول. فهم المزيد عن LDRs في دائرة الكشف المظلمة هذه.

مع وجود الحركة ، سيكون هناك نبضة عند PB0 لوحدة التحكم والتي يتم إنشاؤها بواسطة وحدة مستشعر الحركة كما ناقشنا سابقًا.

بمجرد استيفاء هذين الشرطين ، يتم توجيه وحدة التحكم للإشارة إلى ترانزستور NPN لتشغيل مؤشر LED للطاقة.