ساخت لامپ هوشمند با رزبری پای و آشکار ساز قطع برق

سلام. آموزش ساخت چراغ اضظراری با رزبری پای را آماده کردیم.

پروژه چراغ اضطراری با رزبری پای و آشکار ساز قطع برق

در این پروژه رزبری پای قصد داریم با نوشتن یک کد پایتون یک لامپ اضظراری 9 وات بسازیم. این چراغ به صورت خودکار در تاریکی و عدم وجود برق AC، روشن میشود. لامپ های اضطراری مختلفی در دسترس هستند اما آنها به صورت تک بعدی فعالیت میکنند و فقط کاری را انجام میدهد که برای آن ساخته شده اند. در اینجا میتوانیم به راحتی پروژه را گسترش دهیم و آن را حرفه ای تر کنیم.

ما با استفاده از Raspberry pi ویژگی های دیگری را ایجاد کرده ایم. در اینجا ما از یک مقاومت نوری LDR برای شناسایی میزان تاریکی در سطوح مختلف استفاده کرده ایم. در این پروژه ما دو سطح را تعریف میکنیم. وقتی که فضا کامل تاریک باشد لامپ به صورت کامل میدرخشد و هنگامی که هوا نیمه تاریک است لامپ با 30% از روشنایی خود میدرخشد. همچنین هنگامی که برق AC قطع شود، این لامپ را روشن میکنیم.

فیلم زیر به شما در درک نحوه کار این پروژه کمک میکند.

قبل از ورود به قسمت مدار و کار با پروژه، در مورد اجزای استفاده شده در این پروژه توضیح میدهیم.

لامپ ال ای دی 9 وات

لامپ ما در این پروژه از 9 ال ای دی 1 وات ساخته شده است. LED های 1 ولت به فراوانی در همه جا قابل دسترسی هستند. این ال ای دی ها دارای ولتاژ کاری 3.6 هستند. بنابراین ما سه عدد از ان ها را به صورت سری به همراه دیود های محافظ متصل میکنیم تا در ولتاژ 12 ولت کار کنند. ما سه نوع از این نوار ها را تشکیل میدهیم که لامپ ال ای دی 9 وات ما را تشکیل میدهند.

LDR (مقاومت وابسته به نور)

سنسور LDR ، مقاومتی است که با تغییر نور مقاومت آن تغییر میکند. این حسگر در سایز های مختلفی تولید میشود.

سنسور های  LDR ، از مواد نیمه هادی ساخته شده اند تا بتوانند خاصیت حساس به نو داشته باشند. انواع مختلفی از مواد مورد استفاده وجود دارد، ولی سولفید کادمیوم محبوب ترین آن ها است. این LDR یا مقاومت نوری (عکسی) بر اساس اصل هدایت عکس کار میکنند.چیزی که این اصل میگوید این است که :

هر وقت نور به روی سطح LDR بیافتد، هدایت عنصر افزایش پیدا میکند و به عبارت دیگه ، مقاومت LDR وقتی که نور به سطح LDR برخورد میکند ، کاهش پیدا میکند، این ویژگی ماده نیمه هادی است که در سطح استفاده میشود. LDR اغلب برای تشخیص وجود نور یا اندازه گیری شدت نور استفاده میشود.

ما قبلاً مدارهای زیادی را با استفاده از LDR ساختیم :

• پروژه آردوینو ترکیب رنگ ال ای دی RGB با سنسور LDR + آموزش کامل
• آموزش ساخت سوئیچ نوری بی سیم با سنسور LDR برای کنترل وسایل خانه با آپ امپ
• آموزش ساخت شمع (لامپ) الکترونیکی هوشمند با LDR و آپ امپ LM358

آپ امپ LM324 برای بررسی خروجی LDR

Raspberry Pi مکانیسم ADC داخلی (مبدل آنالوگ به دیجیتال) ندارد. بنابراین LDR نمی تواند مستقیماً به Raspberry Pi متصل شود. ما برای مقایسه خروجی ولتاژ از LDR از مقایسه گرهای مبتنی بر OP-AMP استفاده خواهیم کرد.

در اینجا ما از آپ امپ LM324 استفاده کرده ایم که چهار آمپلی فایر عملیاتی در داخل آن وجود دارد. بنابراین PI ما قادر خواهد بود شدت نور را در دو سطح تشخیص دهد. بسته به این سطح ، میزان روشنایی لامپ LED را تنظیم خواهیم کرد. هنگامی که تاریکی کامل وجود داشته باشد، لامپ با شدت کامل میدرخشد و هنگامی که هوا نیمه تاریک باشد، با ظرفیت 30٪ می درخشد.

آداپتور AC به DC برای بررسی خط AC

از ولتاژ خروجی آداپتور AC به DC برای تشخیص وضعیت خط AC استفاده خواهیم کرد. اگرچه روشهای مختلفی برای تشخیص وضعیت خط AC وجود دارد، اما این ایمن ترین و ساده ترین راه است. ما از آداپتور +5V منطق را می گیریم و از طریق مدار تقسیم ولتاژ +5V را به + 3.3v تبدیل و به Raspberry Pi می دهیم.

پاوربانک و باتری اسید سرب 12 ولت

به خاطر داشته باشید که Raspberry Pi باید در صورت عدم وجود برق کار کند، بنابراین ما PI را با استفاده از پاور بانک (باتری 10000mAH) تغذیه می کنیم و لامپ LED 9WATT با +12 ولت. چراغ را نمی توان از طریق پاوربانک تغذیه کرد زیرا آنها بیش از حد انرژی می گیرند، بنابراین باید از یک منبع انرژی جداگانه تغذیه شوند.

همچنین در صورتی که یک مبدل خوب دارید میتوانید با استفاده از باتری 12 ولت، برق 5 ولت را به رزبری پای دهید و به اینصورت از یک منبع تغذیه واحد برای تمام پروژه استفاده کنید.

مدار لامپ هوشمند با رزبری پای

نمودار مدار چراغ اضطراری Raspberry Pi در زیر آورده شده است.

در اینجا از سه عدد از چهار مقایسه کننده درون IC LM324 استفاده کرده ایم.

قطعات مورد نیاز

در اینجا ما از Raspberry Pi 2 Model B با سیستم عامل Raspbian Jessie استفاده می کنیم.

1. خازن 1000μF
2. ال ای دی 1 وات – نه عدد (یا یک ال ای دی 9 وات)
3. باتری +12 ولت مهر و موم شده LEAD ACID
4. منبع تغذیه 6000 – 10000mAH
5. آداپتور 5 ولت DC
6. آی سی آپ امپ LM324
7. اپتوکوپلر 4N25
8. ماسفت IRFZ44N
9. LDR (مقاومت وابسته به نور)
10. LED
11. مقاومت 1 کیلو اهم – سه عدد
12. مقاومت 2.2 کیلو اهم – دو عدد
13. مقاومت 4.7 کیلو اهم
14. مقاومت 100 اهم – دو عدد
15. مقاومت 10 اهم – نه عدد
16. مقاومت 100 کیلو اهم
17. پتانسیومتر 10 کیلوا هم – سه عدد

برای دانلود فایل ها باید حساب کاربری داشته باشید ثبت نام / ورود