Todos nós sabemos que um dos locais onde o desperdício de energia ocorre mais em residências e escritórios é nas escadas. Geralmente acendemos a luz nas escadas e saímos às pressas. Neste projeto vamos desenhar um candeeiro de escada que funciona a bateria e só acende a luz quando alguém estiver presente. Este circuito pode ser usado para economizar energia e pode ser usado como uma luz de reserva de emergência.
O circuito funciona em duas condições - uma é a presença de luz em sua localização e a segunda é a presença de um ser humano; somente quando essas duas condições são atendidas, o controlador liga a luz de backup.
Essas duas condições são testadas por dois sensores, um é LDR e o outro é o módulo do sensor de movimento PIR. O LDR detecta a presença de luz e o sensor de movimento detecta a presença de um ser humano em seu alcance.
A imagem do lado esquerdo mostra o sensor LDR (Light Dependent Resistor) e a imagem do lado direito mostra o Sensor PIR ou Módulo do Sensor de Movimento. O sensor PIR é basicamente um IR (receptor infravermelho). É constituído por receptores IR sensíveis que detectam os raios IR (Infra Vermelhos) da sua região. Sabemos que todo organismo vivo emite raios IR e por isso o corpo humano. Sempre que há um ser humano na região do módulo sensor, ele detecta a presença de raios infravermelhos.
Sempre que um humano presente na região de detecção do módulo, o sensor capta as mudanças de IR conforme o corpo humano emite raios de IR, então agora essas mudanças de IR captadas por módulo são filtradas por eletrônicos no módulo e a partir da sinalização das mudanças de IR, Um pulso é gerado pelo módulo. Esse pulso tem duração de 5 segundos por padrão.
Assim, sempre que um humano cruza a região de detecção do módulo, ele gera um pulso de 5 segundos. Portanto, a presença de humanos é detectada por raios IR por este módulo.
O módulo sensor de movimento terá dois potenciômetros ou presets, um deles é para ajustar a região de detecção do módulo e o segundo é para variar o tempo de saída de pulso alto na detecção de movimento. A duração do pulso pode ser ajustada de alguns segundos a alguns minutos. Você pode entender mais sobre isso por este circuito sensor PIR.
O LDR neste circuito funciona como um resistor variável. O resistor do LDR muda com base na intensidade da luz. Quando a luz que incide sobre o LDR é baixa, a resistência do LDR será alta. Quando a luz que incide sobre o LDR é alta, a resistência entre os terminais do LDR será muito baixa em comparação com a baixa resistência à luz.
Componentes necessários
Hardware:
ATMEGA32
Fonte de alimentação (5v), PROGRAMADOR AVR-ISP
Capacitor 100uF
CONDUZIU
Resistores 220Ω, 1KΩ
LDR (Resistor Dependente de Luz)
100K 100 pot ou preset, Qualquer módulo de sensor de movimento (HC-SR501)
2 LED WATT
Transistor TIP122.
Programas:
Atmel studio 6.1
Progisp ou magia flash
Diagrama de circuito e explicação de trabalho
Conforme mostrado no circuito de iluminação de escada automática acima, não há necessidade de conectar um cristal externo aqui. Porque o ATMEGA funciona em 1MHz interno, oscilador resistor-capacitor no padrão. Somente quando a precisão do relógio é necessária, como aplicação de contagem de alta precisão, o cristal externo é anexado. Quando o controlador é comprado pela primeira vez, ele é fundido para funcionar no cristal interno por padrão.
O controlador estará aqui sempre verificando duas coisas:
- Presença de escuridão
- Detecção em movimento
Como discutimos quando a luz está baixa, a resistência do LDR será alta, agora na observação podemos dizer que há um divisor de tensão formado por LDR e potenciômetro de 100K, a junta do meio do divisor de tensão é tomada como referência e está conectada ao PB1 de controlador. Você pode aprender mais sobre o princípio de funcionamento do LDR neste circuito LDR.
Agora, se houver pouca luz, a resistência do LDR será alta e, portanto, a participação da tensão no ramo divisor de tensão muda. Por causa da alta resistência, a tensão através do LDR será maior do que a do potenciômetro de 100K e, por causa disso, a tensão no o ponto médio cai drasticamente e essa queda é facilmente detectada pelo controlador. Assim, sempre que chega a escuridão, o controlador capta um sinal. Este sinal satisfaz a primeira condição. Entenda mais sobre LDRs neste circuito detector de escuridão.
Com a presença de movimento, haverá pulso no PB0 do controlador que é gerado pelo módulo do sensor de movimento, conforme discutido anteriormente.
Uma vez que essas duas condições sejam atendidas, o controlador é instruído a sinalizar ao transistor NPN para acionar o LED de energia.