2014年6月21日 星期六

光之音樂樓梯 製作過程

下午9:43 Posted by 虞凱惟 , , , , No comments
依需求,當人走階梯時,走一階亮一條燈,當下想利用力敏電阻來完成,力敏電阻是一個依受到的力量而產生不同數值的元件,當腳踩下樓梯,會有足夠的壓力,只要施壓在力敏電阻,就可以用來做後續的動作(亮燈、發出聲音等),可是後來上網查發現力敏電阻價格頗高,不符成本,因此改用紅外線來做偵測,我們用SHARP 2Y0A02紅外線,它的偵測距離可以到120CM左右,樓梯寬約115CM,足以偵測人是否正在走樓梯,一開始我將紅外線接在Arduino UNODigital腳位,本來認為只要偵測到有人,就是1,沒有的話就是0,結果數值沒有規律的亂跳,無法判斷有無偵測到東西,後來改換成Analog腳位,發現數值會依有無偵測到東西而有變動,但是數值的範圍跳動級距差太多,然後在網路上看到將紅外線的數值轉換成公分的公式,將此公式套入紅外線偵測的數值,只要沒偵測到物體,數值就會非常大,有偵測到物體,顯示出的數字跟實際距離差不多,所以只要判斷偵測的數值,介於Xcm~Xcm之間,就亮燈,然後再接一顆LED燈做測試,只要將手經過紅外線,燈就會亮.

   之後樓梯的燈不可能用個小燈泡,當然要貼燈條才好看呀!可是Arduino只有提供5V的電力,燈條大概要12V才夠亮,所以未來燈條勢必要另外拉出一條電源來供電,為了測試,我先找一個變壓器,可以將110V的電變成12V,把燈條接上去,再來,要配合繼電器,繼電器是一個電子零件,可用小電流來控制大電流的一種自動開關,要注意繼電器可以承受的電壓,以光之梯為例,要承受燈條的電壓,也就是110V,然後將繼電器的正極接在ArduinoDigital腳位上,負極接地,接著兩個重要的點,NO接在電線(正負極皆可)COM點接在LED燈條(正負極皆可) ,然後燈條的正極或負極接回電線,在這樣的電路下,如果沒有繼電器,插座插下去,純粹只是會讓燈條亮,現在中間隔著繼電器,只要繼電器不通電,插座插下去也不會亮.

   接著,只要用程式判斷,紅外線偵測到人,繼電器打開,打開就會通電,通電燈條就會亮,就可以完成人踩樓梯時會亮燈的效果了!成功之後,選定六條燈條(樓梯總共六階),測試六條全亮的情況下,電流(安培)多少,測出來為5安培,所以要找一個變壓器,供電12V,電流5安培以上,然後自己製作一個電路板!因為電源線就兩條(正極與負極),可是LED有六條,還要結合繼電器,不可能用焊錫焊一焊就好了,而且紅外線也要接正負極,Arduino只有15V腳位,所以我試著去做一塊電路板,概念:Arduino5VGND各接出來到電路板,在分成12GND腳位跟65V腳位,其中繼電器佔六個GND,剩下都是供紅外線使用,然後繼電器的正極分別接在ArduinoDigital腳位,接著是電源,將電源的正負極各別接出來,在各分成六個腳位,作為LED的正負極用,電源的負極跟所有繼電器的NO點連接,正極要跟繼電器的COM點連接,這樣只要繼電器的腳位通電,LED燈就會亮,然後用紅外線判斷繼電器腳位通電,只要紅外線偵測到人,就會亮燈囉!















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