Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Mitronik
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prosty 6-kanałowy sterownik schodowy

Rafał Piwowarczyk 25 Sty 2019 12:40 3225 16
  • Witam, moi drodzy.

    Chciałbym wam przedstawić mój pierwszy projekt na Elektrodzie: prosty sześciokanałowy sterownik schodowy taśm LED oparty na mikrokontrolerze ATMEGA8 i kilkunastu elementach RC. Projekt ten powstał ponad rok temu i wykonałem go mojemu znajomemu. Sterownik ten działa znakomicie do dzisiaj. Poniżej zamieszczam kilka zdjęć sterownika i zmontowanej płytki.

    Koszt wykonania sterownika nie przekroczył 40 zł wraz z garstką elementów RC, tranzystorami, kontrolerem i obudową Z-100 na szynę TH. W sterowniku zastosowałem dwa czujniki PIR HC-SR501, które możemy nabyć na aukcjach Allegro lub podobnych za cenę około 5 zł. Można w projekcie oczywiście zastosować każdą dowolną czujkę, która wystawia stan aktywny wysoki na wyjściu i zasilana jest napięciem 5 V. Płytkę zamówiłem w Chinach na jlcpcb za cenę 5$ za 10 sztuk. Całość została wykonana wyłącznie z elementów SMD.

    Prosty 6-kanałowy sterownik schodowy

    Widok TOP zmontowanej płytki

    Prosty 6-kanałowy sterownik schodowy

    Widok BOTTOM płytki

    Prosty 6-kanałowy sterownik schodowy

    Widok płytki w obudowie Z-100 (przykleiłem PCB klejem na gorąco do spodu obudowy).

    Prosty 6-kanałowy sterownik schodowy

    Widok zmontowanego sterownika

    Prosty 6-kanałowy sterownik schodowy

    Test podłączonych taśm LED

    Prosty 6-kanałowy sterownik schodowy





    Widok czujek PIR i sterownika

    Prosty 6-kanałowy sterownik schodowy

    Widok kompletnego sterownika z taśmami LED i czujnikami PIR



    Filmik i praca sterownika

    Budowa i zasada działania sterownika

    Sterownik składa się z kilku modułów: zasilacz 12 V, który podaje nam napięcie do zasilania taśm LED, stabilizator LM7805 wraz z C1, C2 i C3, który podaje napięcie zasilania 5 V na mikrokontroler MEGA8, czujki PIR i układy odwracające fazy sygnałów wejściowych na tranzystorach T7 i T8. Mikrokontroler MEGA8 wystawia stany wysokie na wejścia driverów tranzystorów bipolarnych BSP318, które zamykają po kolei obwody taśm LED. Program napisałem w środowisku BASCOM, zaś projekt płytki wykonałem w EAGLE. Sterownik rozpoznaje, która czujka PIR pierwsza podała na wejście stan wysoki i zapala w odpowiednim kierunku taśmy LED. Sterownik posiada wewnętrzną przetwornicę LM2596, która zasila taśmy LED, i sterownik przystosowany jest do zasilania napięciami od 12 do 24 V w zależności od posiadanego zasilacza. Jeśli zasilimy układ napięciem 12 V, przetwornicę możemy pominąć. Przetwornica ta dostarcza prądu do 3 A, czyli możemy zastosować taśmy LED, do 500 mA na jedno wyjście. Jest to w zupełności wystarczający prąd, gdyż jedna taśma o długości 80 cm pobiera około 200 mA. Jest także możliwość przerobienia czujników PIR HC-SR501. W czujniku można dolutować zewnętrzny fotorezystor i czujnik może wykrywać tylko ruch w ciemnym pomieszczeniu, natomiast w jasnym nie reaguje na zmianę ruchu. Przerobienie czujki PIR można znaleźć w sieci.

    Jest także możliwość ukierunkowania detekcji czujnika poprzez wyklejenie nieprzezroczystą taśmą lub lakierem wewnętrznej powłoki soczewki czujnika. Wtedy czujka nie wykryje przechodzących obiektów w pobliżu czujki, tylko przy wejściu na schody.

    Uruchomienie sterownika

    Uruchomienie sterownika sprowadza się tylko do ustawienia napięcia 12 V potencjometrem na wyjściu przetwornicy zasilającej taśmy LED. Po regulacji sterownik jest gotów do pracy. Zapraszam do komentarzy.


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Mitronik
  • #2 25 Sty 2019 15:22
    kora98
    Poziom 19  

    Mogłeś zastosować płynne wyłączanie taśmy (PWM), efekt byłby znacznie "ładniejszy".

  • Mitronik
  • #4 25 Sty 2019 17:15
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Dla żartu się przyczepię:

    Rafał Piwowarczyk napisał:
    Całość została wykonana wyłącznie z elementów SMD.

    Ani dławik, ani listwy, ani złącza nie są SMD, więc nie wszystko było wykonane w technologii SMD:)
    Na dole, przy tych zielonych złączach, zapewne po montażu zauważyłeś, że one mają mocowania wypust/wpust, co stabilizuje całą listwę. Gdybyś precyzyjniej je rozmieścił na PCB mógłbyś z tego skorzystać.
    Ale projekt fajny i bardzo dobre wykonanie. Warto byłoby jeszcze rozważyć dodanie jakiegos modułu komunikacyjnego - stanowiłoby to zaczątek jakiegoś systemu HA.

  • #6 25 Sty 2019 21:42
    Rafał Piwowarczyk
    Poziom 10  

    Oczywiście że nie wszystko jest w smd, ale jest to drobiazg gdyż pozwoliło mi to na zmniejszenie płytki. Co do montażu złącz też można to poprawić. Wina leży po źle zrobionej bibliotece w eagle. Zmontowałem drogi sterownik z troszkę szerszymi złączami i wszystko jest ok. Sterownik mogłem też rozbudować o interfejs komunikacyjny ale nie było takiej potrzeby.

    Dodano po 1 [godziny] 6 [minuty]:

    Nigdy nie testowałem tych czujek pir. Sterownik działa u mojego znajomego bez żadnych problemów na tych czujkach. Jak będę miał wolną chwilę to przetestuję czujkę w różnych temperaturach pracy. Może rzeczywiście mogą występować problemy. Ja mam zbyt małe doświadczenie z tymi czujkami ale nie ma żadnego problemu żeby zdjąć charakterystyki z tych czujek. Pozdrawiam

  • #7 26 Sty 2019 11:04
    krisRaba
    Poziom 26  

    Rafał Piwowarczyk napisał:
    Wina leży po źle zrobionej bibliotece w eagle

    Może użyłeś komponentu z rastrem 5,08mm (calowy), a kupiłeś 5mm (metryczny)? To niby subtelna różnica i 2-pinowe złącze 5mm da się wlutować w pady 5,08mm, ale przy większej ilości rozjazd robi się istotny. Dzięki rozłącznej budowie co 2 piny koryguje się on poprzez odstęp ;)

    Tym bardziej, że piszesz
    Rafał Piwowarczyk napisał:
    Zmontowałem drogi sterownik z troszkę szerszymi złączami i wszystko jest ok.

    wiec pewnie druga seria jest na prawidłowym 5,08 ;)

  • #9 26 Sty 2019 12:40
    krisRaba
    Poziom 26  

    To tam może być podobna historia 3.81mm vs 3.96mm.
    Albo jeszcze inaczej.. może w bibliotece raster między dwoma pinami jest ok, ale obrys jest z minimalnym naddatkiem (np. prostokąt na szerokości uwzględnia wypusty). Wtedy układając złącza według obrysu pomiędzy złączkami może wychodzić nieodpowiedni raster. Chociaż wtedy byłoby dziwne, że inna złączka się właściwie spasowała.

  • #11 26 Sty 2019 13:38
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Rafał Piwowarczyk napisał:
    Tak masz rację jest błąd w bibliotece

    Niekoniecznie. Wiele razy używałem różnych złączy tego typu z biblioteki Eagla i nie było problemów. Czasami jest tak, że obrysy elementów muszą dokładnie zachodzić na siebie tak, aby jeden bok był wspólny. I wtedy wszystko jest ok.
    Ja zwykle, kiedy mam taką długa listwę zaciskową, drukuję projekt PCB, a następnie przykładam złożoną listwę do wydrukowanego szablonu. Od razu widać, czy wszystko pasuje.

  • #12 28 Sty 2019 13:12
    Karol966
    Poziom 30  

    Te dwa elementy na spodzie płytki potrzebne tam jak łysemu grzebień. Nie szło ich na górę wrzucić? Gdybyś teraz za kilka ms stwierdził, że spoko pcham to na maszyny to potem byś psioczył za te dwa elementy od spodu ;)

    Rafał Piwowarczyk napisał:
    Bardzo dobry pomysł. Jak będę miał chwilę to zajmę się tym tematem.


    Teraz po płytce to tylko programowa implementacja, niestety. Z uwagi, że to bas-shit to może się to nie udać - chociaż nie wiem, z 10 lat go na oczy nie widziałem więc może coś się poprawiło ;)

    PS. Jak wygląda montaż tych tanich czujników w ścianie?

  • #14 28 Sty 2019 22:52
    funak
    Poziom 22  

    Widzę tam przetwornicę na LM. Dałbym jeszcze warystor na zasilaniu na wszelki wypadek.
    Przy szybkim załączaniu/wyłączaniu zasilania przepięcia potrafią ubić przetwornicę.

    Dodano po 2 [minuty]:

    I zamiast potencjometru w przetwornicy wstawiłbym rezystor.
    Z praktyki wiem, że po roku/dwóch napięcie się rozjeżdża na wskutek zmian właśnie położenia/styku w potencjometrze.

    Dodano po 56 [sekundy]:

    A dodanie warstwy miedzi od spodu wzmacnia mechanicznie całą płytkę.

    Poza tym konstrukcja bardzo ładna, dopasowana fajnie do obudowy. Podoba mi się.

  • #15 29 Sty 2019 14:40
    Rafał Piwowarczyk
    Poziom 10  

    No więc tak odpowiem po kolei.

    Karol966 - Masz rację kolego, nie są potrzebne te dwa elementy po stronie BOTTOM, też o tym myślałem, ale wcześniej złożyłem zamówienie do produkcji płytek i nie miałem czasu na poprawkę. Może to trochę przeszkadzać w serwisowaniu sterownika. Można je przy montażu pominąć. Czujniki PIR na ścianie są zamontowane w puszkach podtynkowych i są zakryte plastikową osłoną z otworem na soczewkę czujnika.

    KrRis- Jeśli chodzi o zamawianie płytek w Chinach, to nie spotkałem się z lepszą ofertą nawet w Polsce. Jeśli chodzi o koszty wykonania płytek i jakość płytek, jeśli nawet wykonamy płytkę w warunkach domowych, to nigdy nie zrobimy płytki taniej i z dość dobrą jakością niż zamówimy w firmie. Ja zleciłem płytki w Chinach na stronie www.jlcpcb.com i zamówiłem je naprawdę sporo i nigdy nie narzekam na jakość i cenę. Jest tylko jedna wada, że trzeba czekać na przesyłkę do trzech tygodni, w moim przypadku nie ma to większego znaczenia. Za 10 płytek dwustronnych w formacie 10 cm/10 cm płacę 5$. Przy większych zamówieniach czasami za 10 sztuk PCB można zapłacić 2$. Jeśli chodzi o zamówienie, to musimy wygenerować pliki gerber do produkcji i przesyłamy je poprzez stronę jlcpcb i dokonujemy płatności i to tyle.

  • #16 05 Lut 2019 13:25
    Karol966
    Poziom 30  

    Rafał Piwowarczyk napisał:
    Czujniki PIR na ścianie są zamontowane w puszkach podtynkowych i są zakryte plastikową osłoną z otworem na soczewkę czujnika.


    To jakieś gotowe elementy czy wykonane we własnym zakresie - te osłony z otworem na oczko? Jakieś foto ew link poproszę - może mi się również to przydać.

  • #17 07 Lut 2019 09:16
    Rafał Piwowarczyk
    Poziom 10  

    Czujka pir jest obudowana w puszce podtynkowej tak jak pisałem wcześniej. A czujka jest zakryta plastikową pokrywką z otworem na czujkę. Na razie nie udostępnię foto bo sterownik pracuje u mojego znajomego. Jeśli kolega udostępni mi foto to je wrzucę na elektrodzie. Pozdrawiam serdecznie