Главная » Arduino
Призовой фонд
на октябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Розетка, активируемая звуком

Клаппер (от английского - хлопать в ладоши) был очень популярным устройством в 80 и 90-е годы. Он позволял включать и выключать устройства простым хлопком в ладоши. Это было полезное изобретение, но оно имело ряд ограничений. Во-первых, при очень громком шуме устройство могло случайно сработать и отключить свет. Во-вторых, вы не могли контролировать одновременно несколько устройств независимо друг от друга.

Поэтому я решил создать версию подобного устройства на базе микроконтроллера Arduino, которое позволит устанавливать код для каждой розетки, исключая ложные срабатывания, и, позволяя контролировать сразу несколько розеток. Ваш светильник может быть включен и выключен одной последовательностью хлопков, а ваш вентилятор контролироваться другой последовательностью.

Arduino также позволит запрограммировать продолжительность включения и выключения розеток. Например, если ваш роутер нужно перезапустить, то вам необходимо запрограммировать ваше устройство на отключение в течение десяти секунд и повторное автоматическое включение. Или, вы можете включить нагреватель на несколько минут, после чего автоматически его выключить.

Шаг #1: Разработка схемы

Данный проект можно разделить на два этапа: сборка схемы управления микрофона и релейного модуля.

Схема управления микрофона в сборе состоит из самого микрофона, двух резисторов и конденсатора. Когда микрофон улавливает звуковые вибрации, то соответственно меняется выходное напряжение. Данный сигнал подается на один из аналоговых входов микроконтроллера Arduino.

Релейный модуль состоит из МОП-транзистора, диода и реле. Силовой транзистор добавлен в схему, поскольку для управления реле необходимо обеспечить больший ток, чем выдает цифровой выход микроконтроллера Arduino. Поэтому сигнал, выдаваемый цифровым выходом, активирует транзистор, который в свою очередь подает питание на реле и включает его. Реле коммутирует напряжение переменного тока и соответственно включает и выключает бытовое устройство. Диод действует как блокирующий элемент и защищает микроконтроллер Arduino от всплесков напряжения, которые происходят при отключении устройства. Если вы не хотите собирать релейный модуль, тогда можете воспользоваться готовым решением – промышленным релейным шилдом или платой PowerSwitch Tail.

Если вы захотите перепрограммировать последовательность хлопков без модификации кода, тогда подключите выключатель к цифровому выводу 2. Данный выключатель подключает вывод 2 к земле в обычном рабочем режиме, и к источнику питания напряжением 5В для внесения изменений в программном режиме.

Шаг #2: Программный код

Вы можете загрузить код по ссылке ниже и залить его в Arduino без каких-либо изменений. По желанию можно изменить пороговые значения, которые определяют чувствительность используемого датчика.

Шаг #3: Прототип схемы, собранный на макетной плате

  • Любой электронный проект сначала собирается на макетной плате, а уже затем паяется на печатной плате. Это дает возможность выполнить необходимые настройки или изменения в программном коде.
  • Сначала я проверил схему управления микрофона в сборе вместе с Arduino. Для проверки выхода я подключил светодиоды к цифровым выводам с 3 по 5. Если последовательность хлопков была правильная, то светодиоды загорались.
  • Также вам потребуется выполнить регулировку чувствительности датчика хлопков. Для этого измените значение переменной "threshold" (порог) в программном коде.
  • Как только вы удостоверитесь в правильности работы данного блока, необходимо перейти к сбору релейного модуля. Для данной части схемы нет необходимости для выполнения дополнительных регулировок.
  • МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ: Не подключайте устройство к источнику напряжения переменного тока, пока плата не будет установлена в защитный корпус. Открытые соединения источника 120VAC очень опасны.

Шаг #4: Пайка элементов схемы на печатной плате

Как только вы проверили работоспособность схемы, можно приступать к ее пайке на печатной или перфорированной плате. Далее подсоедините плату к микроконтроллеру Arduino с помощью проволочных перемычек.

Шаг #5: Установка компонентов внутри изолированного корпуса

  • Нам необходимо установить компоненты внутри изолированного корпуса. Важно, чтобы корпус был электрически изолирован, поскольку мы будем работать с опасным напряжением 120VAC.
  • Я использовал горячий клей для прикрепления платы внутри корпуса.
  • Далее необходимо вырезать несколько отверстий для кабелей. Разместите кабели и выключатель на своих местах, и пометьте их положение по обеим сторонам. Затем используя нож или пилочку для тонкого пропила, вырежьте прорези, которые немного больше, чем диаметр проводов. Сделайте прорезь для выключателя. Далее поместите провода и выключатель в прорезанные посадочные места, и зафиксируйте на месте горячим клеем, после чего закройте корпус.
  • В некоторых случая необходимо просверлить дополнительные отверстия в корпусе для того, чтобы звук достигал микрофона.

Шаг #6: Управление вашим устройством с помощью простого хлопка в ладоши

  • Теперь можно проконтролировать работу устройства с помощью хлопка в ладоши. Просто подключите устройство и похлопайте закодированную последовательность.
  • Можно также создать и другой шум. Постучите по стене или полу, или свистните. Любой шум, который превысит пороговое значение, должен активировать ваше устройство.
  • Последовательность хлопков по умолчанию в проверочном коде напоминает «собачий вальс». Для данного кода устройство должно включиться на десять секунд и затем автоматически выключиться.
  • Вы можете модифицировать код в соответствии со своими предпочтениями, например, увеличить продолжительность включения для нагревателя или вентилятора. Все зависит от вашего воображения.

Шаг #7: Опциональные улучшения

  • Поскольку розетка активируется специальной последовательностью хлопков в ладоши, вы можете независимо контролировать несколько розеток с помощью одного Arduino. Также можно управлять несколькими релейными модулями.
  • Кроме того существует возможность модернизации устройства, например, вы можете запитать основную схему от источника напряжения переменного тока. Для этого нам понадобится простой 5В USB преобразователь, который необходимо установить внутрь корпуса. И не забудьте проверить, что все соединения надежно заизолированы.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Плата Arduino
Arduino Uno
1 Поиск в LCSCВ блокнот
Полевой транзистор1 Поиск в LCSCВ блокнот
Диод1 Поиск в LCSCВ блокнот
Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
Резистор
10 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
Резистор
100 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
Elektret Mikrophone Микрофон1 Поиск в LCSCВ блокнот
Реле1 Поиск в LCSCВ блокнот
Выключатель1 Поиск в LCSCВ блокнот
Розетка1 Поиск в LCSCВ блокнот
Вилка1 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (3) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Artemon29 #
В розетке же 220В. И, ИМХО сувать arduino в корпус навсегда неэкономично как-то.
Ответить
0
talibanich #
Это перевод статьи с англ. языка. В США в розетке не 220В.
Ответить
0
Artemon29 #
Ясно, то что в США не 220 я в курсе.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Raspberry Pi 2
Raspberry Pi 2
Осциллограф DSO138 Регулятор мощности 2 кВт
вверх