Цей пристрій було сконструйовано з метою забезпечити додаткове автоматичне освітлення раковини для миття посуду, тому що в більшості випадків основного освітлення кухні недостатньо, або стоїть біля раковини людина створює тінь на робочу поверхню. Пристрій також може застосовуватися і для освітлення інших об'єктів або приміщень.
Особливістю даного автоматичного світильника є застосування в якості джерел світла світлодіодів, для визначення моменту включення / вимикання - PIR сенсора, а також реалізація режимів плавного включення / вимикання світлодіодів.
Світлодіоди і схема управління розміщуються в корпусі світильника, який користувачі можуть виготовити самостійно.
В основі конструкції - AVR мікроконтролер компанії Atmel ATtiny84 . Автор конструкції застосував даний мікроконтролер, так як іншого мікроконтролера (наприклад, з серії ATtiny25 ) Не виявилося під рукою.
Принципова схема пристрою для автоматичного включення / вимикання освітлення
Натисніть для збільшення
Користувачі можуть помітити, що в даному випадку можна було використовувати інтегральний таймер LM555 ( КР1006ВІ1 ) Замість мікроконтролера. Однак в цьому випадку ми не зможемо реалізувати плавне включення / вимикання світлодіодів на основі широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). А також, при використанні таймера потрібно застосовувати времязадающій конденсатор з досить великим значенням ємності. Тому і був обраний мікроконтролер.
Для складання схеми нам буде потрібно:
- PIR-датчик.
- Мікроконтролер ATtiny84.
- 16 світлодіодів білого кольору світіння з робочим струмом 100 мА (кількість світлодіодів можна зменшити).
- Регулятор напруги LM340T-5.0 .
- транзистор IRF612 (Не кращий варіант, можлива заміна).
- Конденсатор 10 мкФ.
- Конденсатор 0.1 мкФ.
- 4 резистора номіналом 39 Ом.
- Джерело постійної напруги 15 В.
- Макетна плата
PIR - це абревіатура від слів «passive infrared» або «пасивні інфрачервоні» датчики. Пасивні - тому що датчики самі не випромінюють, а тільки сприймають випромінювання з довжиною хвилі від 7 до 14 мкм.
Людина випромінює тепло. Його теплове зображення в інфрачервоних променях показує розподіл температури по поверхні тіла. Більш нагріті предмети виглядають світліше, більш холодні - темніше, тому що випромінюють менше тепла.
PIR-датчик містить чутливий елемент, який реагує на зміну теплового випромінювання. Якщо воно залишається постійним, електричний сигнал не генерується.
У нашому пристрої застосований мініатюрний PIR-модуль SEN116A2B, проте можливо приминение аналогічних модулів.
Основні параметри PIR датчика:
- вхідна напруга: 4.5 В - 20 В;
- струм споживання в статичному режимі: 50 мкА;
- вихідний сигнал: 0 В, 3 В (високий логічний рівень, коли визначається рух);
- робочий кут: 110 °;
- максимальна відстань оределенія руху: 7 м.
Транзистор IRF612 не є транзистором з керуванням логічними рівнями (logic level FET), але в даному випадку це не стало великою проблемою. При перевірці працездатності схеми транзистор при роботі з 16 світлодіодами не нагрівається.
Програмне забезпечення мікроконтролера написано в середовищі AVR Studio 5 і є дуже простим для розуміння. У програмі відстежується стан входу PA2 мікроконтролера від PIR сенсора, також в програмі міститься кілька лічильників і забезпечується плавна зміна тривалості імпульсів ШІМ. Таким чином, освітлення включено до тих пір, поки сенсор активізований і залишається включеним ще 60 секунд після деактивації сенсора.
У нашій конструкції особливої точності не потрібно, тому в якості джерела тактової частоти мікроконтролера обраний, за допомогою конфігурації Fuse-бітів, внутрішній осцилятор 8 МГц.
Варіант конструкції світильника
завантаження
Вихідний код (AVR Studio 5) - завантажити