Autonomiczny sterownik oświetlenia LED na Attiny - czujnik PIR i fotorezystor.

Przedmiotem tego projektu jest realizacja oświetlenia paskami ledowymi oraz sterownika z sensorem PIR i fotorezystorem eliminującego konieczność manualnego włączania oświetlenia po wejściu do pomieszczenia. System znajduje najlepsze zastosowanie w oświetleniu kuchennym, ponieważ to jedyne pomieszczenie, w którym przebywa się najbardziej "celowo" i raczej nie zdarzają się tam momenty dłuższego bezruchu, gdzie włączone światło jest stale potrzebne.

Projekt z elektronicznego punktu widzenia jest bardzo prosty. Jego centralnym elementem jest procesor Attiny13 sterujący przez tranzystor MOSFET zasilaniem paska ledowego. Procesor posiłkuje się danymi z sensora PIR oraz układu dzielnika z fotorezystorem. Pierwszy z czujników informuje o przemieszczaniu się człowieka w polu widzenia, drugi natomiast określa poziom oświetlenia, poniżej którego światło należy załączyć.



Uwagi do realizacji tych założeń składają się na zaprzestanie dalszych pomiarów oświetlenia po jego włączeniu (sprzężenie światła generowanego i mierzonego mogłoby doprowadzić do oscylacji układu) oraz wyznaczenie okresu pomiarowego dla sensora PIR ? jeśli w okresie pomiarowym brak zarejestrowanego ruchu, światło można wyłączyć. Okres ten należy dobrać doświadczanie tak, aby znaleźć złoty środek pomiędzy oszczędzaniem energii i komfortem użytkowania. Zbyt krótki będzie powodować wyłączenia oświetlenia z powodu bezruchu.

Istotne z punktu widzenia działania powyższych sensorów jest umiejscowienie czujnika PIR tak, aby zapewnić mu możliwie szerokie pole widzenia obejmujące wejście do pomieszczenia, a także położenie fotorezystora by nie było interferencji z innych źródeł światła w pomieszczeniu lub z jego sąsiedztwa. Regulacja poziomu jasności włączenia oświetlenia odbywa się w kodzie lub poprzez podłączenie podkówki regulacyjnej zamiast R4.



Zasilanie procesora Attiny13 zrealizowane jest z 12 V poprzez stabilizator LM317. Należy zadbać o odpowiednią wydajność prądową ścieżek dla paska ledowego, do rozważenia także włączenie w szereg bezpiecznika polimerowego. Przejście pomiędzy stanem włączenia i wyłączenia odbywa się poprzez płynne ściemnianie i rozjaśnianie przez okres ok. 1.5-2S w zależności od dobranych w programie stałych czasowych LIGHT_PWM_CHANGE_DELAY. Daje to bardzo ładny optycznie efekt.

Po włączeniu oświetlenia LED na 100% jasności załączeniu ulega też przekaźnik RL1 opcjonalnie sterujący instalacją 230 V. Można go nie montować, jednak polecam w razie czego zostawienie miejsca na płytce na tranzystor Q2.
Program napisałem w Arduino IDE z "ręczną" konfiguracją PWM. Program w całości zajmuje 73% pamięci procesora oraz 31% pamięci dynamicznej. Do zaprogramowania Attiny jest potrzebna biblioteka MicroCore (załączam pinout procesora).



Zagospodarowanie portów procesora Attiny13:
- Wyjście MOSFET to PB0
- PIR sensor na porcie PB1
- fotorezystor na porcie PB2
- Dioda LED D1 (PB3) informuje o stanie czuwania.
- Port PB4 to opcjonalne sterowanie przekaźnikiem włączającym instalację 230V, np. halogeny lub inne elementy wysokonapięciowe jak np. wymuszona wentylacja itp.



Można rozważyć dodanie (zamiast diody czuwania na PB3? Sterowanie przekaźnika PB4?) przycisku pozwalającego na wymuszenie włączenia oświetlenia, konieczne są jednak zmiany w kodzie, które powierzam już w całości decydującym się wykonać projekt Kolegom. Starałem się, aby kod był możliwie przejrzysty, choć jak to zwykle bywa, był pisany pod presją zbyt małej ilości czasu.



W moim przypadku zastosowane wybranych stałych czasowych umożliwiło bezproblemowe i bardzo komfortowe działanie układu, który niemal nie popełnia błędów. Jedyne przypadkowe włączenia są związane z zagotowaniem wody w czajniku w polu widzenia sensora.

UWAGA-na schemacie jest BUZ10, jednak polecam zastosowanie tranzystora o obniżonym napięciu bramki wymaganym do pełnego otwarcia (logic-level MOSFET).

gdL wrote:

W moim przypadku zastosowane wybranych stałych czasowych umożliwiło bezproblemowe i bardzo komfortowe działanie układu, który niemal nie popełnia błędów.

Fajny projekt.
Mam rozwiązanie na gotowym czujniku PIR z przekaźnikiem i czujnikiem oświetlenia i tu właśnie szczególnie podoba mi się Twoje podejście, by wejść ze swoim algorytmem. Bo jednak przy gotowcu brak pewnych możliwości wpływu na działanie całości.
Choć ogólnie mówiąc też działa satysfakcjonujące.
A w ogólności takie nawet proste automatyczne oświetlenie kuchni jest szczególnie przydatną sprawą (szczególne, jeśli się wchodzi z zajętymi rękami itp.), według mnie nawet ważniejszą niż inne bajery "inteligentnego" domu.

Co to za "dziwactwo" w czym napisany jest kod źródłowy? Nie czyste cpp. Czy to jakieś środowisko Arduino ?

Tak, jest to Arduino IDE. Można nie używać funkcji typowych dla Arduino, ale w tym przypadku to nie przeszkadza a tylko moim zdaniem poprawia czytelność.

gdL wrote:

Tak, jest to Arduino IDE. Można nie używać funkcji typowych dla Arduino, ale w tym przypadku to nie przeszkadza a tylko moim zdaniem poprawia czytelność.

Nigdy z tego nie korzystałem dlatego dopytuję.

katakrowa wrote:

Co to za "dziwactwo" w czym napisany jest kod źródłowy? Nie czyste cpp. Czy to jakieś środowisko Arduino ?

Przecież to masz c++ na początku masz zadeklarowaną klasę z sekcją prywatną ze zmiennymi potem publiczną z metodami.
Dziwactwem jedynie są funkcje arduino np: pinMode, digitalWrite czy funkcja Main.

Janusz_kk wrote:

funkcja Main.

No właśnie brak tego "main" mnie zaintrygował i brak jawnego 'inkludowania" bibliotek.

Polecasz logic level zamiast Buz i tu mnie zastanawia, dlaczego go użyłeś?? Nie grzeje się? Jeśli nie to do paska 3A powinien wystarczyć IRLML2502, na nieco większy prąd, np. RFD3055, a jak już szaleć to powiedzmy, że STP40 się sprawdzi. Wszystkie wymienione to logic level.

Ja u siebie zrobiłem pasek led na tej krawędzi szafek bliżej frontu. Zdecydowałem że nie będę oświetlał ściany. Wygląda i działa dużo lepiej. Oświetla praktycznie środek blatu.

LChucki wrote:

gdL wrote:

Zasilanie procesora Attiny13 zrealizowane jest z 12V poprzez stabilizator LM317

Dlaczego nie użyłeś stabilizatora 5V?

Kupiłem kiedyś chyba z 20 sztuk w dobrej cenie i chciałem wykorzystać, bo już mi wychodziły z pojemniczka

SylwekK wrote:

Polecasz logic level zamiast Buz i tu mnie zastanawia dlaczego go użyłeś

W zasadzie to użyłem IRLZ44N, ale nie miałem go w bibliotece elementów i dałem na schemacie BUZ10.

I kolejny praktyczny i użyteczny projekt w tym dziale

Pozdr

Przekombinowane, bo:
- czujka ma miejsce na wlutowanie fotorezystora ( czułość regulowałem malując go lakierem do paznokci )
- wystarczyło dolutować mosfeta (u mnie pracuje logic level z płyty głównej) z tyłu modułu.

kowal011 wrote:

Przekombinowane, bo:
- czujka ma miejsce na wlutowanie fotorezystora ( czułość regulowałem malując go lakierem do paznokci )
- wystarczyło dolutować mosfeta (u mnie pracuje logic level z płyty głównej) z tyłu modułu.

Ale, przykładowo, nie masz płynnego zaświecania i gaszenia, a to niejakiś bajer, ale oczy oszczędza. A tu u kolegi dodanie attiny dodaje potencjalnie też dużo elastyczności w użytkowaniu np. jakaś adaptacyjna zmiana parametrów, sprzęgnięcie z innymi wyłącznikami, obwodami itp. . Możliwości wiele.
No i nie potrzeba lakieru do paznokci . W sofcie się go zaemuluje.

Ja zamontowałem "sensor włącznik 2-tryby drzwiowy" za 35 zł. Macham ręką i włączone