Arduino jako wyłącznik z opóźnieniem

Transkrypt

1 Arduino jako wyłącznik z opóźnieniem W układach elektronicznych czasami chcemy przez pewien czas utrzymać włączone urządzenie nawet wtedy, gdy wyłącznik elektryczny został wyłączony. Zwykłe przyciski służące do włączania i wyłączania urządzeń elektronicznych mogą być łatwo przystosowane do pełnienia funkcji przełącznika czasowego. Jakże niesamowite byłoby stworzenie takiego urządzenia opóźniającego wyłączenie prostej diody LED? Taki gadżet może być wykorzystany do oszukania znajomych, rodziny lub przyjaciół, gdy zobaczą nadal świecącą diodę LED po zwolnieniu przycisku wyłącznika. Rysunek 1 przedstawia zmontowany układ sprytnego wyłącznika. Wykaz elementów elektronicznych potrzebnych do zbudowania takiego oszukującego wyłącznika jest następujący: S1 Mini R1 C1 Pushbutton 10k 100µF mikrokontroler Arduino SW1: przycisk (mini wyłącznik) LED1: czerwona dioda LED C1: kondensator elektrolityczny 100µF R1: rezystor 10kΩ (paski wg kodu barwnego: brązowy, czarny, pomarańczowy) R2: rezystor 330Ω (pomarańczowy, pomarańczowy, brązowy) pusta pełnowymiarowa płytka montażowa (breadboard). Budujemy sprytny wyłącznik z opóźnieniem Po naciśnięciu przycisku tego urządzenia dioda LED włącza się świeci. Kondensator rozpoczyna magazynowanie energii elektrycznej LED1 R2 RED 330 Rysunek 1. Układ przełącznika trikowego zbudowany na pełnowymiarowej płytce montażowej (wyprowadzenia ujemne kondensatora elektrolitycznego 100µF i czerwonej diody LED są podłączone do masy) 1

2 Arduino jako wyłącznik z opóźnieniem z obwodu zasilania + 5VDC Arduino. Zwolnienie przycisku powoduje wyłączenie przepływu energii elektrycznej ze źródła, ale energia zmagazynowana w kondensatorze utrzymuje działanie Arduino przez kilka dodatkowych sekund. Arduino utrzymuje świecenie diody LED, aż do wyładowania kondensatora. Zbudowanie przełącznika trikowy przy użyciu elementów elektronicznych z powyższej listy części i korzystaniu schematu połączeń pokazanego na rysunku 2 jest bardzo proste. Oto kroki wymagane do zbudowania urządzenia elektronicznego: 1. Umieścić potrzebne części na stole roboczym lub na stole laboratoryjnym. 2. Połączyć części elektroniczne korzystając ze schematu połączeń przedstawionego na Rysunku 2 lub rzeczywistego widoku urządzenia wyłącznika z opóźnieniem pokazanego na rysunku W oknie edytora środowiska programistycz- nego Arduino wpisać szkic sprytnego przycisku wylistowany w szkicu Przesłać szkic przycisku trikowego do Arduino. 5. Nacisnąć przez moment mini przycisk. Czerwona dioda LED włącza się. Po jednej do dwóch minut czerwona dioda LED zgaśnie. Wskazówka dotycząca rozwiązywania problemów Jeśli urządzenie przełącznika trikowego nie działa, należy sprawdzić prawidłowość wartości rezystorów, prawidłowość połączeń, typo szkicu (pod kątem błędów, literówek, itp.) i prawidłowość podłączenia elementów elektronicznych spolaryzowanych (dioda LED i kondensator). Na następnej stronie zamieszczono wydruk szkicu dla przycisku trikowego z opóźnionym wyłączeniem. +5V GND D1 C1 100µF R1 S1 Mini 10k Pushbutton LED1 Red D12 R2 330 Rysunek 2. Schemat połączeń układu przycisku trikowego 2

3 Arduino jako wyłącznik z opóźnieniem Przykład 1. Szkic projektu wyłącznika z opóźnieniem Uwaga techniczna Wartość ledpin można zmienić na 13, aby móc obsługiwać wbudowaną diodę LED. Przełącznik trikowy z włączonym lub wyłączonym wskaźnikiem Opracowując nowe produkty, projektanci elektroniki zawsze doskonalą projekty, dodając funkcje, które cieszą klienta. Utworzone przez siebie urządzenie przełącznika trikowego można wzbogacić, dodając wskaźnik LED. Dioda LED wskazuje, kiedy cykl rozruchu przełącznika tri- 3

4 Arduino jako wyłącznik z opóźnieniem Przykład 2. Zmieniony szkic pod kątem dodania wskaźnika w postaci diody LED 4

5 Arduino jako wyłącznik z opóźnieniem D13 +LED LED LED2 Green Rysunek 3. Dodanie zielonej diody LED do obwodu przełącznika trikowego na pełnowymiarowej płytce stykowej kowego jest zakończony. Rysunek 3 pokazuje, gdzie dodać zieloną diodę LED do przełącznika trikowego na pełnowymiarowej płytce stykowej. Aby dokończyć nowy projekt urządzenia, należy wykonać kilka zmian w szkicu przycisku trikowego. Zmodyfikuj szkic używając zmian kodu pokazanych na poprzedniej stronie projekt szkicu nr 2. Mini prze³¹cznik Uk³ad opóÿniaj¹cy Po zapisaniu zmian szkicu i przesłaniu ich do Arduino, zielona dioda LED zostanie włączona. Po naciśnięciu przycisku zielona dioda LED zgaśnie, a czerwona dioda LED zaświeci się. Dość niesamowite rzeczy. Tylko się cieszyć! Schemat blokowy na rysunku 4 przedstawia bloki elementów elektronicznych i przepływ sygnału elektrycznego dla przełącznika trikowego. Schemat elektryczny przełącznika przedstawiono na rysunku 5. Arduino Czerwona dioda LED Rysunek 4. Schemat blokowy układu przełącznika trikowego 5

6 Arduino jako wyłącznik z opóźnieniem Arduino1 S1 Mini Pushbutton 3V3 5V RST AREF Vin D13 D12 D11 R2 300 R1 10k IO REF N/C D10 D9 D8 C1 100µF A0 A1 A2 A3 A4 Arduino Analog Input Digital Input/Output D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TX RX LED1 Czerwona A5 SCL GND SDA Rysunek 5. Schemat ideowy układu przełącznika trikowego Coś do wykonania i przemyślenia Spróbuj różnych wartości rezystorów i kondensatora i sprawdź, co się zdarzy. Czy można wykryć jakieś prawidłowości? Jak można użyć małego brzęczyka piezoelektrycznego w przełączniku trikowym? 6