Cómo iniciar con la creación de un dispositivo?

Question

Hace poco me preguntaba si yo podría generar algún tipo de información útil y fresco dispositivo, el uso de algunos de los sensores, la transmisión de la señal y hacer algo con ella - yo creo que la gente que responder a las preguntas en este sitio sabrá a qué me refiero - algunas deseo de experimentar algo.

Así que me preguntaba acerca de Internet y busqué algunas ideas, y encontré uno que me gustaría tratar de implementar.

Así, la idea es que hay una puerta, y cuando se abre y es tiempo de la noche - las luces deben estar encendidas durante un minuto o dos, si no hay otras luces en el ya. Creo que es básico suficiente idea y que yo pudiera tener la experiencia de hacer algo por su aplicación. Ahora, sé que no podría ser ya que las soluciones existentes, y puede ser que reinventar la rueda, pero quiero probar.

Mi pregunta es - ¿cómo me acerco a esta?

Si entiendo a la derecha, 1. debe ser algún sensor para detectar si la puerta está abierta. 2. también otro dispositivo que sigue la pista de la hora del día, así que a saber si es de noche o no. 3. algunos interruptores para operar con las luces - en y fuera de los estados 4. de alguna forma, para la transmisión de las señales de los interruptores y 5. algo que decidirá si las luces cerca de la puerta debe estar activado o no

Acerca de los requisitos - esas cosas probablemente debería ser ligeramente potenciado de manera que se puede ejecutar un montón de tiempo sin necesidad de recarga (posiblemente el uso de algunas pilas AA, o algo más pequeño, ¿qué tipo de fuente de alimentación podría utilizar?), prácticamente la mayoría del tiempo los dispositivos deben ser automáticamente sin conexión (tal vez solo se encienda por la noche?). Teniendo en cuenta que quiero que sea la mínima en dimensiones, por lo que fácilmente se podría instalar en cualquier lugar que yo quiera, cuando el dispositivo está terminado debe ser algo compacto (tal vez acoplable a las paredes o algo así?), y, por supuesto, esto no debería costar cientos de dólares para comprar y hacer, me refiero a su bastante mucho una pequeña baratija?

Así, teniendo en cuenta todo esto, mi pregunta es: ¿por dónde empiezo? ¿qué debo mirar? Puede alguien describir todo el proceso para mí? Incluyendo el último paso de poner la electrónica a algunos de envolver, de modo que su interior un poco de plástico y no de visualización de las cuerdas y parches, y etc? Cualquier consejos y explicaciones son bienvenidos.

Answer 1

Tienes la idea general hacia abajo ya, para empezar a documentar lo que usted sabe - hacer un diagrama de bloque. Dibujar los bloques (procesador, la batería, la luz switchy cosita), determinar donde tienes que dibujar las líneas que los conectan juntos. Poner un montón de '?'s de todo el lugar para todo lo que usted no sabe.

Por encima de todos la figura específicos preguntas!

Por ejemplo, usted sabe que usted necesita un sensor de la puerta - pero ¿de qué tipo? Acabo de hacer la primera cosa que pensé que de - Google. A pesar de todos los resultados de la sé (por experiencia) que usted probablemente querrá un sensor de puerta similar a este , o al menos uno que sigue los mismos principios. Así que leer sobre ella, averiguar cómo funciona (en este caso un lado es un imán y el otro es un sensor de efecto Hall que detecta el imán) y, a continuación, encontrar más preguntas: ¿cómo puedo conectar este a un microcontrolador por ejemplo.

Tienes un montón de detalles y un montón de preguntas. Escribir y dibujar todo lo que sabe, de averiguar lo que usted no sabe, hacer la investigación y pensar en preguntas específicas para hacer aquí. Confía en mí - tenemos bastante mala, vagas preguntas generales (falso ejemplo: "¿Cómo puedo hacer un robot que responde a mi voz?") pero estamos más que encantados de responder específicos bien razonada preguntas como "tengo un sensor de Efecto Hall, pero no puedo decir a partir de la hoja de datos si la salida es TTL, o simplemente un voltaje analógico. ¿Cuál es la mejor manera de conectar este a un microcontrolador para determinar si un imán está presente?"

Y tristemente, esperan un montón de retrasos y frustraciones. Yo intenté hacer un disfraz de Halloween de este año y todavía estoy trabajando en ello por varias razones: he diseñado el circuito de reset para mi microcontrolador incorrectamente por lo que no podía programa hasta que me arrancó todo aparte, me había equivocado de PCB de la huella para mi interruptores de contacto de modo que ninguno de ellos funcionó, yo no he puesto un conector de alimentación externa en el tablero de manera que sólo podía trabajar en él mientras que yo tenía un suministro de baterías de 9V, mis salidas PWM causar mucho ruido en mi acelerómetro (analógico) líneas de salida que son inutilizables, mi acelerómetro es tan ruidoso que no puedo integrar su salida para obtener la velocidad, mi Bus Pirate necesaria una actualización del firmware por lo que no se atragante con mi serie de datos, yada, yada, yada, yada, yada, yada. No puede ser hecho por el próximo Halloween! Definitivamente se necesita mucha paciencia porque las cosas pasan y suceden a menudo.

La buena suerte.

Answer 2

Voy a tratar de acercarse a este poco a poco:

Primero apagado, usted necesita algo que detecta la luz/oscuridad. Esta es bonito y simple, hay varios componentes sensibles a la luz, uno de los cuales es una LDR (Resistencia Dependiente de la Luz)
El uso de esta, una resistencia y un transistor se puede hacer un simple circuito que va de la salida de "alto" (por ejemplo, la tensión de alimentación, o "lógica de lo alto") o bajo (0V o "lógica" baja") Que el camino de ronda que no es demasiado importante, pero vamos a elegir una salida alta cuando es oscuro.

Componentes:

• LDR - aquí están algunos ejemplos, vamos a elegir este (sin ninguna razón en particular aparte de que es realmente barato)
  De acuerdo a la hoja de datos, se tiene una resistencia de 1MΩ cuando está oscuro, y una resistencia de 40.5 kΩ cuando la luz (10 lux).

Ahora, dependiendo de lo bien que desea activar (por ejemplo, la salida va subiendo poco a poco como es oscuro, o cambia completamente en un cierto punto, usted puede diseñar su circuito en consecuencia. Vamos a hacer que sea sencillo y el uso de un propósito general transistor NPN:

Aquí está la simulación, la LDR valor de la resistencia es barrida de 40.5 kΩ a 1MΩ (este es el eje de la X) dibujamos el voltaje de la resistencia sube (se vuelve más oscuro) Aviso de la salida empieza a subir alrededor de 600kΩ, y es casi a 5V en 800kΩ

Usted puede cambiar el giro en el punto fácilmente cambiando R1 - si desea que la salida a levantarse más temprano, a continuación, reducir R1 (por ejemplo, el uso de 50kΩ hará girar en torno a 350kΩ
Si usted quiere tener la capacidad de cambiar fácilmente, entonces usted puede reemplazar R1 con un potenciómetro (por ejemplo, un 100kΩ bote haría muy bien) Que le conecte un extremo a la tierra, y el otro extremo, además de los limpiaparabrisas a la base del transistor/LDR nodo.
El transistor número de parte no es tan importante - cualquier propósito general transistor NPN de trabajo. Sin embargo, el BC337-40 es un excelente transistor, por lo que es muy útil tener un montón por ahí.

Sensor de

La siguiente cosa que usted necesita es el sensor para detectar si la puerta está abierta o cerrada. Hay un par de maneras de hacer esto (magnético, la presión, la óptica, el microinterruptor, etc)
Yo voy a recoger a un microinterruptor como este (mucho más aquí), ya que con una alteración leve de la anterior circuito que podría haber una solución muy simple.
Si escogemos un MOSFET (en lugar del transistor NPN arriba) con capacidad de conducción de corriente de alta intensidad LED blanco (por ejemplo, un 600mA parte - el LED número de parte que se muestra no es una sugerencia, sólo uno de los LEDs disponibles en LTSpice, que estoy utilizando para simular estos circuitos), este circuito puede adaptarse a sus necesidades:

Utilizamos una fuente de 9V para este circuito, aunque esto puede cambiar si se desea.
Aquí, nosotros usamos el microinterruptor tanto para apagar el MOSFET si la puerta está cerrada, de modo que la luz detectar sólo funciona si la puerta está abierta, y el circuito dibuja casi no corriente si la puerta está cerrada, o la habitación es luminosa, lo que significa que las pilas duran mucho tiempo.
Se utilizó un diferente LDR aquí que va desde 12kΩ (luz) a 200kΩ (oscuro) (que aún podemos usar el otro LDR, de hecho sería lo mejor para la vida de la batería - yo sólo estaba jugando alrededor con las cosas y utiliza este para intentar idea y se quedó allí)
También elegí un MOSFET en una a través del agujero paquete, así que será fácil trabajar con. La parte es mucho overspecced para la tarea de la conducción de un pequeño LED/Luz, pero es barato, fácil de soldar en circuito, y se puede actualizar a una corriente más alta la luz, si usted desea.

Simulación:

El trazo azul sólo representa la puerta cerrada/abierta (es la única manera de simular fácilmente en ESPECIA) Todo lo que significa es si el nivel es bajo, el de la puerta/micro interruptor está abierto, y si es alto el microinterruptor/se cierra la puerta)
Usted puede ver la puerta se empieza a abrir desde el trazo azul está a 0V. El nivel de luz de las gotas, y el MOSFET se enciende cuando la LDR llega a alrededor de 80kΩ. A continuación, podemos simular que la puerta se cierre, se puede ver cuando el DOOR_CLOSED voltaje va de alta, aunque el LDR es oscuro (por lo que el MOSFET y el indicador LED debe estar encendido) enciende el LED apagado.

Déjeme saber si usted tiene alguna pregunta, hay algo que no entiendo, o desea cambiar la forma en que funciona. Hay un montón de maneras de hacer esto, he intentado encontrar una solución muy simple para empezar con (podemos muy fácilmente complicar ;-) )

---

Temporizado Versión

Aquí hay una versión de que se apague la luz de nuevo después de ~2 minutos:

Simulación:

Se supone que la habitación está a oscuras para esta simulación (LDR conjunto para 200kΩ) no mostrar a la luz de la sala de simulación ya que sabemos que el LED no se enciende.
Usted puede ver la puerta comienza cerrado (representado por el color azul de seguimiento a 1.1 V), en 10s que la puerta se abre y el LED se enciende. En alrededor de 130 s, se apaga de nuevo (a pesar de que la puerta todavía está abierta)
Esperemos que esto está cerca el tipo de cosa que usted está mirando para conseguir. La tensión de alimentación es de 12V, por lo que puede utilizar una lámpara LED o tira como uno de estos:

Esta tira se podría haber utilizado en lugar de un LED y una resistencia que se muestra (como lo ha hecho a bordo de control de corriente) Hay muchas otras opciones para elegir, 12V es un común voltaje de lámpara, así que eche un vistazo en Farnell, Digikey, etc y tomar el lugar de recogida del FET que se muestra puede manejar una corriente grande, así que usted podría utilizar una lámpara muy brillante si se desea. Por ejemplo, esta lámpara LED es clasificada en 17.2 W, utiliza un suministro de 12,3 V y sería más brillante que la tira de arriba:

Lista De Piezas

• 555 Temporizador
• Algunos transistores de propósito general , como el BC337-40 (o BC337-25), o 2N3904, 2N2222 (selección aquí)
• Resistencias (coge los valores que se muestran, además de un extra de unos pocos entre los valores) de un kit de algún lugar como Sparkfun no es una mala idea.
• Los capacitores cerámicos - 100nF (también se vende como 0.1 uF), 10nF, 1nF, 100pF
• Los condensadores electrolíticos - un par de valores que van de 100uF a 1000uF, para tratar sobre 16V tensión nominal
• LDR (a partir de los ejemplos enlace de arriba) y/o fototransistor, fotodiodo puede ser bueno tener a la mano.
• Algunas puertas lógicas - NAND, O, el Inversor puede ser útil.
• Fuente de alimentación - una de 9V o 12V verruga de la pared nominal >500mA (depende principalmente de la brillante cómo desea que el LED de lmap) debe estar bien. O baterías podría ser utilizado, por ejemplo, 6 * AA Ni-Mh podría ser utilizado.
• Muchos de los de arriba se pueden comprar en forma de un kit como este. Más kits de aquí (nota: hay 4 páginas)