Arduino lampalar bilan boshqariladigan telefon dock: 14 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Fikr etarlicha sodda edi; faqat telefon zaryad olayotgan paytda chiroqni yoqadigan telefon zaryadlovchi qurilmasini yarating. Ammo, tez -tez bo'lgani kabi, dastlab oddiy bo'lib tuyulgan narsalar oxir -oqibat ularni bajarishda biroz murakkablashib ketishi mumkin. Bu mening oddiy vazifamni bajaradigan ikkita telefonni zaryadlovchi qurilmasini yaratganim haqidagi hikoya.

1 -qadam: Men ishlatgan narsalar

Bu men ishlatgan hamma narsalarning to'liq ro'yxati emas, lekin men ishlatgan asosiy komponentlar haqida umumiy tushuncha berishni xohlardim. Men ushbu komponentlarning aksariyati uchun Amazon havolalarini qo'shdim. (E'tibor bering, agar siz ushbu havolalardan foydalansangiz, Amazondan kichik komissiya olaman. Rahmat!)

Arduino Uno: https://amzn.to/2c2onfeAdafruit 5V doimiy oqim sensori (x2): https://amzn.to/2citA0S2- kanalli qattiq holat o'rni: https://amzn.to/2cmKfkA 4 portli USB qutisi: https://amzn.to/2cmKfkA 1 'panelli USB kabeli (x2): https://amzn.to/2cmKfkA 6 AB USB kabeli:

Men, shuningdek, apparat do'konidan olgan quyidagi materiallardan foydalandim: 4 "x4" plastmassa o'tkazgich qutilari (x2) 40W Edison lampochkalari (x2) Lampochka rozetkasi Track Light BracketAsorted qora temir quvur (3/8 ") Guruchli quvurli armatura3 Kengaytiruvchi CordWire yong'oqlari

2 -qadam: tajriba, dizayn va simlarni ulash

Telefon qachon zaryad olayotganini aniqlash uchun uning oqimini doimiy ravishda kuzatib borish kerak bo'ladi. Garchi men oqimni o'lchash va joriy darajaga qarab o'rni nazorat qila oladigan sxemalar mavjudligiga amin bo'lsam -da, men elektr mutaxassisi emasman va maxsus sxemani tuzishni xohlamaganman. Bir oz tajribamdan bilardimki, kichik mikrokontroller (Arduino) yordamida tokni o'lchash mumkin, keyin chiroqni yoqish va o'chirish uchun o'z o'rni boshqariladi. Adafruit tomonidan kichik shahar oqim sensori topilgach, men uni USB kabeliga ulab, u orqali o'tayotgan tokni o'lchash uchun tajriba o'tkaza boshladim. Oddiy USB 2.0 kabeli 4 ta simni o'z ichiga oladi: oq, qora, yashil va qizil. Qora va qizil simlar kabel orqali quvvat olib yurgani uchun, ulardan birini oqim oqimini o'lchash uchun ishlatish mumkin - men qizil simlarni ishlatardim. Oddiy oqim sensori oqim oqimi bilan bir qatorda joylashtirilishi kerak (oqim sensordan o'tishi kerak) va Adafruit sensori bu qoidadan istisno emas. Qizil sim kesilgan, ikkita kesilgan uchi oqim sensori ustidagi ikkita vintli terminalga ulangan. Adafruit sensori Arduino -ga ulangan va men sensor orqali joriy oqim haqida xabar berish uchun oddiy kod yozganman. Bu oddiy tajriba shuni ko'rsatdiki, zaryadlovchi telefon 100 dan 400 mA gacha. Telefon to'liq zaryadlanganidan so'ng, oqim 100 mA dan past bo'ladi, lekin 0 ga yetmaydi.

Arduino yordamida oqim oqimini o'lchashim mumkinligini muvaffaqiyatli ko'rsatgan tajribam bilan men yuqorida ko'rsatilgan sxemani yaratdim. 1 ta panelli ikkita USB uzatma kabeli 4 portli zaryadlash qutisiga ulanadi. Telefonni zaryadlovchi kabellari ushbu uzatma kabellariga ulangan bo'lardi, bu esa tizimni har qanday USB zaryadlovchi kabelini sig'dira oladigan qilib qo'yadi va umid qilamanki, bu "kelajakda telefonni tasdiqlovchi" bo'ladi. Uzaytiruvchi kabellarning qizil simlari kesilib, oqim sensorlariga ulanadi. Hozirgi sensorlar Arduino-ga ma'lumot beradi, bu esa o'z navbatida ikki kanalli qattiq holatli o'rni boshqaradi. O'rnimizni 110V kuchini lampochkalarga o'tkazish uchun ishlatiladi. USB qutisi va lampochkaning quvvatini bir -biriga ulash mumkin, bu tizimga bitta rozetkadan foydalanishga imkon beradi. Menga, ayniqsa, zaryadlash qutisidagi qo'shimcha USB portlaridan biri Arduino quvvatini qanday etkazib berish yoqadi.

3 -qadam: Telefon doki

Telefon docki 3/8 dyuymli qora trubadan qurilgan. Men ikkita erkak-ayol tirsagidan, T-dan, to'liq tishli qisqa qismdan va yumaloq gardishdan foydalanardim. Dokning yuqori qismidagi guruch qismlari uchun men kesib tashladim. 1 1/2 uzunlikdagi guruch quvurining yarmi va har bir qismi uchun yarmidan foydalaniladi. T -da yorug'lik kabellarining uchlarini joylashtirish uchun etarlicha katta bo'lgan kichik teshik ochilgan. Kabellar tirsaklar orqali ishlangan va JB payvandlangan. Tirsaklar yorug'lik kabelining uchiga sig'adigan darajada katta bo'lmaganligi sababli, bu ko'rinishdan ancha qiyinlashdi. Men tirsaklarning ichki qismini mos kelguncha o'rab qo'ydim.

Agar men bu dockni yana qilishim kerak bo'lsa, men uni telefon uchun ko'proq qo'llab -quvvatlagan bo'lardim. Siz kutganingizdek, agar telefon dokda turganida umuman itarilsa, chaqmoq simining uchlari juda oson egiladi. Menga Apple shunga o'xshash konfiguratsiyaga ega bo'lmagan dokni sotishi g'alati tuyuladi.

4 -qadam: Chiroqlar

Men lampalar dockga o'xshash sanoat ko'rinishga ega bo'lishini xohlardim. Birinchi chiroq uchun men 3/8 dyuymli quvur flanesining tepasida joylashgan lampochkaning umumiy rozetkasidan foydalanardim. Ba'zi kichik guruchli quvurlar tayanchni rozetkaga ulaydi va dock ustidagi guruch aksentlarini to'ldiradi. 40W Edison lampochkasi haqiqatan ham yulduzdir. Men Edison lampalaridan foydalanishni xohlardim, chunki ular bu dokning dizayniga juda mos keladi va ular sizga chiroyli lampochka yaratish imkonini beradi.

Lowe -da bo'lganimda, men o'ylaymanki, bo'sh joy bo'yicha yorug'lik chizig'ini topdim. Qavsni teskari aylantirdim va tayanch qilish uchun quvur flanesini qo'shdim. Yo'l nuri o'rnatgichidagi rozetka unga ulanmagan, chunki uni tekis yuzli lampochka ushlab turish uchun mo'ljallangan. Men Edison lampochkasini ishlatganim uchun, yo'lakchaning dumaloq korpusidagi rozetkani ushlab turish uchun kichik alyuminiy qavs yasadim. Kichik guruch tugmachalari tizimning qolgan qismini to'ldirish uchun qo'shilgan.

Dock va chiroqlar qurib bo'lingandan so'ng, ular mat qora rangga bo'yalgan - guruchdan tashqari.

5 -qadam: Arduino muhofazasi

Men Arduino korpusi uchun ikkita 4 "x 4" PVX korpusidan foydalandim. Men shamollatish teshiklarini bir tomonga va har bir korpus qopqog'iga kesib tashladim. Bir korpusning yon tomonida, men USB -kabellarni o'rnatish uchun ikkita to'rtburchaklar teshikni kesib oldim. Bu to'rtburchaklar teshiklarning ikkala tomonida o'rtada 1 1/8 dyuym oralig'ida teshiklar ochilgan va kabellarni korpusga mahkamlash uchun ishlatilgan. Ikkala korpusning bir tomoni kesib tashlangan, shunda ikkita quti bitta qutini hosil qiladi. yonma -yon o'rnatilgan 3/4 "qalinlikdagi yog'och bloklar yonma -yon konfiguratsiyadagi qutilarni ushlab turish uchun ishlatilgan va ular o'tirishlari uchun qulay asos yaratadi.

6 -qadam: USB qutisini ulang

Korpusga qo'shiladigan birinchi komponent-bu 4 portli USB zaryadlovchi qutisi. Men buni ikki tomonlama lenta bilan o'rnatdim.

7 -qadam: Arduino tog'i

Men elektron komponentlarni plastmassadan yasalgan va ularni ushlab turish yoki to'xtash joyi sifatida ishlashga moslashtirish uchun elektr panelli old panelli ajratgichlardan foydalanishni yaxshi ko'raman. Men ularni pichog'im bilan kesib tashladim, so'ngra vintlarni teshdim. Arduino bitta korpus qutisiga kichik tekis boshli vintlar bilan o'ralgan bo'lib, Arduino va quti orasiga old panellari o'rnatiladi.

Arduino o'rnatilgandan so'ng, Arduino USB porti va zaryadlash qutisining eng yaqin porti orasiga qisqa (6 dyuymli) AB tipli USB kabeli ulandi. simi oxiridagi simni o'rab turgan egiluvchan plastmassa uchlari.

8 -qadam: O'rnimizni ulash va o'rnatish

Yoritgichlar uchun arqonlar korpusdagi teshiklar orqali uzatilgan. Har bir simdan bitta sim qattiq holatda o'rni ikkala kanalining chiqishlariga (120V yoqilgan) ulangan. Qisqa (4 dyuymli) simlar, bu lampalar simlari ulangan joyning yonidagi qolgan vintli terminallarga ulangan, bu simlar o'rni 120V tomonini elektr bilan ta'minlash uchun ishlatiladi.

O'rnimizni shahar tomonida ko'rsatilgan konfiguratsiyaga muvofiq 4 ta sim ulangan. Ikkita sim o'rni ishlashi uchun zarur bo'lgan + va - shahar kuchlanishini beradi, qolgan ikkita sim esa kanallarni yoqish yoki o'chirishni bildiruvchi raqamli signallarni olib yuradi.

Bu 4 ta sim Arduino-ga quyidagicha ulangan: qizil sim (DC+) 5V pinli, qora sim (DC-) GND pinli, jigarrang sim (CH1) raqamli ulangan. chiqish pin 7 to'q sariq sim (CH2) raqamli chiqish pin 8 ga ulangan

Barcha simlar o'rni bilan bog'langanidan so'ng, u kichik tekis boshli vintlar yordamida korpusga o'rnatildi.

9 -qadam: Datchiklarni ulash va o'rnatish

Aloqa va quvvat simlari ikkita oqim sensori uchun sensordan Arduino -ga o'tadigan ikkita simni ulash orqali yaratilgan. Avvalgidek, qizil va qora simlar datchiklarni quvvatlantirish uchun ishlatiladi. Bu simlar Arduinoning Vin (qizil simli) va GND (qora simli) pinlariga ulangan. Ajablanarlisi shundaki, hatto aloqa simlari (SDA va SDL simlari) bir -biriga ulanishi mumkin. Buning sababi shundaki, Adafruit oqim sensorlariga ularning manzil pinlari qanday lehimlanganiga qarab, har biriga o'ziga xos manzil berilishi mumkin. Agar taxtada bir -biriga bog'langan manzil pinlari bo'lmasa, taxta 0x40 deb nomlanadi va Arduino kodida shunday ko'rsatiladi. A0 manzil pinlarini lehimlash orqali, diagrammada ko'rinib turibdiki, taxtaning manzili 0x41 bo'ladi. Agar faqat A1 manzil pinlari ulangan bo'lsa, karta 0x44, A0 va A1 pinlari ulangan bo'lsa, manzil 0x45 bo'ladi. Biz faqat ikkita datchikdan foydalanayotganimiz sababli, men ko'rsatilgandek 1 -bortdagi manzil pinlarini lehimlashim kerak edi.

Plitalar to'g'ri joylashtirilgandan so'ng, ular kichik guruchli vintlar yordamida korpusga biriktirilgan.

Sensorlardan SDA (ko'k) va SCL (sariq) simlari Arduino -dagi SDA va SCL pinlariga ulangan. Bu pinlar mening Arduino -da etiketlanmagan, lekin ular AREF pinining taxtaning raqamli tomonidagi oxirgi ikkita pin.

10 -qadam: USB uzatma kabellarini ulang

Yuqorida aytib o'tilganidek, USB uzatma kabellari oqim sensori orqali o'tishi kerak. Kabellarning qizil simlariga simlarni ulash orqali bu osonlashdi. USB kabellari korpusga o'rnatilgandan so'ng, paychalarining bu simlari oqim sensorlariga ulanadi. Har bir USB kabeli uchun u orqali o'tadigan oqim bu simlar orqali, sensor orqali o'tadi va keyin kabel orqali zaryadlovchi telefonga o'tadi. USB kabellarining erkak uchlari USB zaryad qutisining ikkita ochiq portiga ulangan.

11 -qadam: quvvatni ulang

Elektron qutidagi oxirgi qadam - quvvat simini USB qutisi va lampalarga ulash (o'rni 120V tomoni). To'g'ridan -to'g'ri lampalarga olib boruvchi qora simlar quvvat simining bitta simiga zaryadlash qutisidan jigarrang sim bilan ulanadi. Quvvat kabeli zaryadlash qutisining ichidagi ikkita simni (ular ko'k va jigarrang simlar) qaytarib olinishi bilan kesilgan. Nihoyat, o'rni ikkita oq simlari USB zaryadlash qutisidagi ko'k sim bilan birga elektr simining boshqa simiga ulangan.

12 -qadam: Tugallangan tizim

Quti to'liq yig'ilgandan so'ng, korpus qopqog'ini almashtirish mumkin. Endi ushbu tizimning uskunalari tugallangach, dasturiy ta'minotga o'tish vaqti keldi.

13 -qadam: Arduino kodi

Arduino kodini ishlab chiqish juda oddiy edi, garchi uni to'g'ri qabul qilish uchun bir nechta testlar kerak bo'lsa ham. Eng oddiy shaklda, kod 90mA dan katta yoki unga teng bo'lgan oqim oqimini o'qiganida, tegishli o'rni kanalini quvvatlantirish uchun signal yuboradi. Bu oddiy kod yaxshi boshlang'ich nuqtasi bo'lsa -da, uyali telefonlar 100% zaryad olmaydilar va keyin o'ta kam oqim o'tkazadilar. Aniqrog'i, men telefon zaryad olgandan so'ng, har bir necha daqiqada qisqa vaqt ichida bir necha yuz mA chizig'iga ega bo'lishini topdim. Go'yo telefon oqayotgan chelak bo'lib, uni bir necha daqiqada to'ldirish kerak.

Bu muammoni hal qilish uchun men har bir kanal uchta shtatdan birida bo'lishi mumkin bo'lgan strategiyani ishlab chiqdim. 0 holati, telefon zaryadlash joyidan chiqarilganda aniqlanadi. Amalda shuni aniqladimki, telefon o'chirilganda deyarli hech qanday oqim ketmaydi, lekin men bu holatning yuqori chegarasini 10mA qilib qo'ydim. 1 -holat - bu telefon to'liq zaryadlangan, lekin hali ham dokda. Agar oqim 90mA dan past bo'lsa va 10mA dan yuqori bo'lsa, tizim 1 -holatidadir. 2 -holat - bu zaryadlash holati, bu erda telefon 90mA yoki undan ko'p chiziladi.

Telefon dokga qo'yilganda, zaryadlash vaqtida 2 -holat boshlanadi. Zaryadlash tugagandan so'ng va oqim 90mA dan pastga tushganda, tizim 1 holatidadir. Bu vaqtda tizim 1 -holatdan 2 -holatga to'g'ridan -to'g'ri o'tolmasligi uchun shartli bayonot berildi. Bu tizim telefon holatiga kelguncha 1 -holatida qoladi. o'chirildi, shu vaqtda u 0 holatiga o'tadi. Tizim 0 holatidan 2 holatiga o'tishi mumkin, chunki telefon zaryadlovchiga qayta qo'yilganda va oqim 90mA dan oshganda, 2 -holat yana boshlanadi. Faqat tizim 2 -holatga kelganda, chiroqni yoqish uchun signal o'rni tomon yuboriladi.

Men duch kelgan yana bir muammo shundaki, telefon to'liq zaryadlanmaguncha, oqim ba'zida 90 mAdan past bo'ladi. Bu tizimni kerak bo'lguncha 1 holatiga o'tkazadi. Buni tuzatish uchun men joriy ma'lumotlarni 10 soniyadan o'rtacha hisoblayman va agar o'rtacha oqim qiymati 90mA dan past bo'lsa, tizim 1 holatiga kiradi.

Agar siz ushbu kodga qiziqsangiz, men Arduino.ino faylini biriktirdim, unda yana bir qancha tavsiflar bor. Umuman olganda, bu juda yaxshi ishlaydi, lekin men payqadimki, ba'zida telefon hali ham ulangan va to'liq zaryadlangan bo'lsa, tizim 0 holatiga o'tadi. Bu shuni anglatadiki, vaqti -vaqti bilan yorug'lik bir necha soniya yonadi (2 -holatga o'tganda) va keyin o'chadi. Menimcha, kelajak uchun ishlash kerak.

14 -qadam: tugatilgan tizim

Men zaryadlash moslamasini kitob javoniga o'rnatdim, ba'zi kitoblar ortida Arduino qutisi joylashgan. Agar siz unga shunchaki nazar tashlasangiz, unda qilingan ishni hech qachon anglamaysiz va hatto uning ishlayotganini ko'rsangiz ham, bu adolat qilmaydi. Keyin yana, chiroqlar yonib -o'chib turganidan xursand bo'laman va hatto telefon zaryad olayotganini bilish uchun ularga tayanishga keldim.