우리 모두는 가정과 사무실에서 전력 낭비가 가장 많이 발생하는 곳 중 하나가 계단이라는 것을 알고 있습니다. 우리는 보통 계단에서 불을 켜고 서둘러 둡니다. 이 프로젝트에서 우리는 배터리로 작동하고 누군가가 거기에있을 때만 조명을 켜는 계단 케이스 램프 를 디자인 할 것입니다. 이 회로는 전력을 절약하는 데 사용할 수 있으며 비상 백업 조명으로 사용할 수 있습니다.
회로는 두 가지 조건에서 작동합니다. 하나는 위치에 빛이 있고 두 번째는 사람이 존재하는 것입니다.이 두 조건이 충족 될 때만 컨트롤러가 백업 조명을 켭니다.
이 두 조건은 두 개의 센서에 의해 테스트됩니다. 하나는 LDR이고 다른 하나는 PIR 모션 센서 모듈입니다. LDR은 빛의 존재를 감지하고 모션 센서는 그 범위 내에있는 사람의 존재를 감지합니다.
왼쪽 이미지는 센서 LDR (Light Dependent Resistor)을 나타내고 오른쪽 그림은 PIR 센서 또는 모션 센서 모듈을 보여줍니다. PIR 센서는 기본적으로 IR (적외선 수신기)입니다. 해당 지역의 적외선 (Infra Red) 광선을 감지하는 민감한 IR 수신으로 구성되어 있으며 모든 생물체가 적외선을 방출하므로 인체도 마찬가지입니다. 센서 모듈 영역에 사람이있을 때마다 IR 광선의 존재를 감지합니다.
모듈의 감지 영역에 사람이있을 때마다 센서는 인체가 IR 광선을 방출함에 따라 IR 변화를 감지하므로 이제 모듈에서 수집 한 이러한 IR 변화는 모듈의 전자 장치에 의해 필터링되고 IR의 변화를 알립니다. 모듈에서 펄스가 생성됩니다. 이 펄스는 기본적으로 5 초입니다.
따라서 사람이 모듈의 감지 영역을 통과 할 때마다 5 초의 펄스를 생성합니다. 따라서이 모듈은 적외선으로 사람의 존재를 감지합니다.
모션 센서 모듈에는 두 개의 포트 또는 프리셋이 있습니다. 그중 하나는 모듈의 감지 영역을 조정하는 것이고 두 번째는 모션 감지시 높은 펄스 출력 시간을 변경하는 것입니다. 맥박의 지속 시간은 몇 초에서 몇 분까지 조정할 수 있습니다. 이 PIR 센서 회로를 통해 더 많은 것을 이해할 수 있습니다.
이 회로의 LDR은 가변 저항으로 작동합니다. LDR의 저항은 광도에 따라 변경됩니다. LDR에 떨어지는 빛이 낮 으면 LDR의 저항이 높아집니다. LDR에 떨어지는 빛이 높을 때 LDR 단자의 저항은 낮은 빛 저항에 비해 매우 낮습니다.
필요한 구성 요소
하드웨어:
ATMEGA32
전원 공급 장치 (5v), AVR-ISP 프로그래머
100uF 커패시터
LED
220Ω, 1KΩ 저항
LDR (Light Dependent Resistor)
100KΩ 포트 또는 프리셋, 모든 모션 센서 모듈 (HC-SR501)
2WATT LED
TIP122 트랜지스터.
소프트웨어:
Atmel 스튜디오 6.1
Progisp 또는 플래시 매직
회로도 및 작동 설명
위의 자동 계단 조명 회로 에서 볼 수 있듯이 여기에 외부 크리스탈을 연결할 필요가 없습니다. ATMEGA는 내부 1MHz에서 작동하기 때문에 기본적으로 Resistor-Capacitor 발진기입니다. 클럭의 정확도가 필요한 경우에만 고정밀 계수의 적용으로 외부 크리스탈이 부착됩니다. 컨트롤러를 처음 구입하면 기본적으로 내부 크리스탈에서 작동하도록 융합됩니다.
여기에서 컨트롤러는 항상 두 가지 사항을 확인합니다.
- 어둠의 존재
- 움직임 감지
우리가 빛이 낮을 때 논의했듯이 LDR의 저항은 높을 것입니다. 이제 관찰에서 우리는 LDR과 100K pot에 의해 형성된 전압 분배기가 있음을 알 수 있습니다. 전압 분배기의 중간 조인트는 참조로 간주되며 PB1에 연결됩니다. 제어 장치. 이 LDR 회로에서 LDR의 작동 원리에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.
이제 저조도의 경우 LDR의 저항이 높아져 전압 분배기 분기의 전압 공유가 변경됩니다. 높은 저항으로 인해 LDR 양단의 전압은 100K 포트의 전압보다 높을 것입니다. 중간 지점이 급격히 떨어지고이 드롭은 컨트롤러에 의해 쉽게 감지됩니다. 그래서 어둠이 올 때마다 컨트롤러는 신호를 포착합니다. 이 신호는 첫 번째 조건을 충족합니다. 이 어두운 검출기 회로의 LDR에 대해 자세히 알아보십시오.
모션이 있으면 앞에서 설명한 것처럼 모션 센서 모듈에 의해 생성되는 컨트롤러의 PB0에 펄스가 발생합니다.
이 두 조건이 충족되면 컨트롤러는 NPN 트랜지스터에 신호를 보내 전원 LED를 구동하도록 지시합니다.