Circuit automat de iluminare stradală

În acest post vom construi un circuit automat de iluminare stradală Arduino, care îi poate reduce luminozitatea atunci când niciun vehicul nu trece pe drum pentru a economisi energie.

De

Prezentare generală

Vom explora metodologia de detectare a vehiculului sau a ființei umane fără detectarea falsă care poate apărea din cauza animalelor și, de asemenea, protocolul pentru estomparea luminii fără a irosi energie.

Luminile stradale ajută vehiculele să ghideze de-a lungul drumului, dar în timpul nopții târzii, majoritatea drumurilor vor fi goale și totuși luminile stradale se aprind până dimineața.

Datorită iluminării lămpilor stradale toată noaptea chiar și atunci când drumul este gol, nu merită să aprindeți lămpile stradale, iar costul datorat consumului de energie afectează direct administrația locală.

Pentru a depăși această problemă într-un mod inteligent, putem reduce luminozitatea lămpilor de stradă la nivelul dorit și iluminăm doar cu luminozitate maximă atunci când trec vehiculele sau ființa umană.

Acest lucru poate ajuta guvernul să reducă cheltuielile cu energia și, de asemenea, să economisească multă energie care ar putea fi utilizată în alte scopuri care necesită energie.

Ideea propusă pentru a detecta activitatea pe șosea, utilizează un senzor cu ultrasunete care poate măsura distanța dintre senzor și obstacol, în acest caz obstacolele sunt vehicule sau ființe umane.

Când un vehicul intră în domeniul senzorului, face câteva calcule matematice pentru a determina distanța dintre vehicule și senzor, dacă se confirmă că vehiculul se află sub intervalul predeterminat, microcontrolerul de la bord va aprinde lampa stradală la luminozitate maximă.

Lumina stradală se va aprinde la luminozitate maximă pentru o perioadă de timp prestabilită și va reduce luminozitatea în cazul în care nu sunt detectate mai departe vehicule sau ființe umane.

Până acum obiectivul acestui proiect s-ar fi clarificat. Să ne scufundăm în circuitele configurării propuse.

Funcționarea circuitului

Circuitul automat de reglare a luminii stradale constă din Arduino, care este creierul proiectului, un senzor cu ultrasunete pentru detectarea vehiculelor sau a ființelor umane. Un regulator de 9V este prevăzut pentru alimentarea plăcii de microcontroler arduino și un MOSFET pentru acționarea LED-urilor care consumă puțini amperi la luminozitatea maximă.

Modulul LED și sursa de alimentare pentru configurare trebuie selectate cu atenție, astfel încât să existe o putere adecvată disponibilă pentru întregul circuit și să nu suprasolicite sursa de alimentare.

Modulul LED poate fi unul de casă, care este prezentat în schemă sau poate fi achiziționat pentru piață, dar înainte de a construi sau de a obține o formă de piață, asigurați-vă că calculați cerințele de tensiune și curent pentru sursa de alimentare.

Sursa de alimentare poate fi SMPS sau construită folosind transformator, redresor și regulator de tensiune.

LED-ul își reduce luminozitatea utilizând PWM. PWM este unda pătrată, pornește și oprește alimentarea rapidă a LED-ului cu lățime de pornire și oprire bine determinată într-un singur ciclu. Lățimea timpului de pornire și oprire determină luminozitatea LED-ului.

Când lumina stradală comută la luminozitate maximă, alimentarea cu LED-uri nu va avea impulsuri și va fi furnizat DC constant.

Întreaga configurare poate fi implementată după cum se arată mai jos:

Diagrama de configurare

-

Senzorul cu ultrasunete este ridicat la aproximativ 3,5 ft până la 4ft deasupra solului, acest lucru se face astfel încât să detecteze numai vehiculele și ființele umane, deoarece înălțimea lor medie este aproximativ aceeași și când câinii sau pisicile sau orice alte animale care cutreieră de obicei prin oraș nu declanșați lumina străzii la luminozitate maximă.

Animalele care trăiesc și cutreieră în jurul orașului au o înălțime sub 3,5 metri.

Înălțimea senzorului poate fi reglată pentru a funcționa la un nivel optim așa cum este descris în imaginea de mai sus.

Distanța de prag poate fi controlată în program.

Atunci când Arduino detectează obstacolul detectat sub o distanță prestabilită, luminile LED au luminozitatea maximă.

Codul programului:

//--------------------Program developed by R.Girish-------------------//
const int trigger = A1
const int echo = A2
int vcc = A0
int gnd = A3
int LED = 3
long Time
float distanceCM
float distanceM
float distance = 100 // set threshold distance in cm
int dim = 28 // adjust minimum brightness
int bright = 255 // adjust maximum brightness
float resultCM
float resultM
void setup()
{
pinMode(LED,OUTPUT)
pinMode(trigger,OUTPUT)
pinMode(echo,INPUT)
pinMode(vcc,OUTPUT)
pinMode(gnd,OUTPUT)
Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
digitalWrite(vcc,HIGH)
digitalWrite(gnd,LOW)
digitalWrite(trigger,LOW)
delay(1)
digitalWrite(trigger,HIGH)
delayMicroseconds(10)
digitalWrite(trigger,LOW)
Time=pulseIn(echo,HIGH)
distanceCM=Time*0.034
resultCM=distanceCM/2
resultM=resultCM/100
Serial.print('Distance in cm: ')
Serial.println(resultCM)
Serial.print('Distance in meter: ')
Serial.println(resultM)
Serial.println('------------------------------------------')
if(resultCM<=distance)
{
analogWrite(LED, bright)
delay(10000)
}
if(resultCM>=distance)
{
analogWrite(LED,dim)
}
delay(100)
}
//-----------------Program developed by R.Girish-------------------//

NOTĂ:

• Distanța de prag poate fi ajustată prin înlocuirea valorii cu a dvs.

float distance = 100 // setează distanța pragului în cm

Valoarea trebuie introdusă în centimetri, valoarea maximă poate fi de 400 până la 500 cm sau 4 până la 5 metri.

• Atenuarea luminii poate fi reglată folosind

int dim = 28 // reglați luminozitatea minimă

255 este luminozitatea maximă 0 este luminile stinse.

De asemenea, putem asista la distanța dintre senzor și obstacol în monitorul serial.

Dacă aveți întrebări suplimentare cu privire la acest circuit de reglare automată a iluminării stradale pe bază de Arduino, nu ezitați să întrebați în secțiunea de comentarii