Yeraltı Madenleri veya Mağaralarda Işık Seviyesini İzleme devresi
Bu devre her zaman çevredeki ışık şiddetini izler, LCD’de ışık seviyesini gösterir ve ışık seviyesi düştüğünde alarm çalar. Bu sistemler sağlık, savunma, madencilik, robotik ve benzeri gibi uygulamalarda geliştirilmekte ve kullanılmaktadır.
Yeraltı madenciliği ortamında ve mağaralarda ışık normalde düşüktür ve az gören insanlar için düşük ışık koşullarında çalışmak zorlaşır. Bu nedenle, bu tür bir devre veya kameralı benzer bir cihaz kullanılarak bu alanlarda ışık seviyesinin önceden kontrol edilmesi gerekir.
Bu devre, yeraltı maden ve mağaralarındaki çeşitli uzak konumlarda ışığın yoğunluğunu kontrol etmek için bir drone üzerine kurulabilen düşük maliyetli bir sistemdir. Enerji tasarrufu, görev programı göstergesi ve ev otomasyon sistemi olarak da kullanılabilir.
Devre ve çalışma
Madencilik ve arkeoloji için ışık seviyesi izleme sisteminin devre şeması Şekil 1’de gösterilmiştir. Arduino Uno Board1, piezo buzzer PZ1, LDR1, 16 × 2 LCD (LCD1) ve diğer birkaç bileşen etrafında inşa edilmiştir.
1: Işık seviyesi izleme sisteminin devre şeması
Işık LDR1’in yüzeyine düştüğünde, LDR1’in direnci düşüktür ve bu nedenle içinden yüksek akım akar. Geceleri veya karanlıkta LDR1 çevresinde, direnç artar ve mega-ohm’a kadar çıkar ve bu nedenle LDR1’den sadece küçük akım akar. Ardından, piezo zili düşük ışık seviyesini gösteren bir alarm çalar.
LCD1’de ışık seviyesi, görme yoğunluğu seviyesi ve görme, loş görüş, net görüş ve kristal netliği gibi görüş durumu yüzdesi ile görüntülenir. LDR1’deki voltaj çıkışı analogdur ve Arduino’daki dahili bir analogdan dijitale dönüştürücü aracılığıyla dijitale dönüştürülür. Analog voltaj 0V ila 5V arasındadır ve eşdeğer dijital aralık 0V ila 1023V arasındadır, Arduino IDE’nin seri ekranında görüntülenir .
Işık sensörü
Bir foto direnç veya foto iletken hücre, ışığa bağlı değişken bir dirençtir. Direnci, üzerine düşen ışık yoğunluğundaki artışla azalır. LDR1, foto iletkenlik özelliği sergiler. Işık yoğunluğunu ve cihaz değiştirme işlemlerini tespit etmek için birçok devrede bir fotoğraf direnci kullanılabilir.
Buzzer
Bir piezoelektrik zil (PZ1) piezoelektrik etkiye dayalı ses üretir. Piezoelektrik malzemeye elektrik potansiyeli uygulanarak basınç değişimi veya gerinimi oluşturma, buradaki temel prensiptir.
Bir piezoelektrik zil iki iletken arasındaki piezo kristallerinden oluşur. Bu kristallere bir potansiyel uygulandığında, bir iletkeni iterler ve diğerini çekerler. Bu itme ve çekme eylemi ses dalgasına neden olur.
Görüntüle
LCD1 modülünde on altı pim bulunur. Pim 1 topraklanmış ve pim 2 Vcc’dir. Pim 3, kontrast ayarı için kullanılır. Bu, VR1 potmetre bağlanarak yapılır. Pin 4, kayıt seçme (RS) pinidir ve pin 5 okuma / yazma modu içindir. Bu pimdeki mantık yüksek okuma modunu ve düşük mantık yazma modunu etkinleştirir.
Pin 6 (EN), LCD1’in etkinleştirilmesi içindir. Bu pimdeki yüksek-alçak sinyali modülü etkinleştirir. Pin 7 (D0) – pin 14 (D7) arasında veri pinleridir. Komutlar ve veriler bu pimler aracılığıyla LCD1 modülüne beslenir. Pin 15 (LED +) anottur ve pin 16 (LED-) dahili arka ışık LED’inin katotudur.
Yazılım
Program Arduino programlama dilinde / çiziminde yazılmıştır. Arduino Uno’daki A0 ila A5 analog giriş sinyalleridir. Program, bu pimlerdeki giriş sinyallerini algılar ve PC ve LCD1’deki seri monitördeki ilgili voltaj seviyelerini yazdırır. LDR1, A0 pinine ve piezo ziline Arduino Uno’nun 13 pinine bağlanır.
Arduino IDE, programı derlemek ve Arduino’ya yüklemek için kullanılır. Tools menüsünden doğru kartı seçin, COM portunu seçin ve programı (vision.ino) bilgisayardaki standart USB portundan yükleyin.®Arduino IDE’deki Board
Kaynak Klasörü İndir
İnşaat ve test
Işık seviyesi izleme sisteminin PCB yerleşimi Şekil 2’de ve bileşen yerleşimi Şekil 3’te gösterilmiştir. Devreyi monte ettikten sonra devreyi, ışığın LDR1 üzerine düşeceği bir yere yerleştirin.
Şekil 2: Işık seviyesi izleme sisteminin PCB düzeni3: PCB için bileşen yerleşimi
PCB ve Bileşen Düzeni PDF’lerini indirin: buraya tıklayın
Bağlantıları devre şemasına göre kontrol edin. LCD1’deki ışık yoğunluğu seviyesini kontrol edin. Düşük ışık yoğunluğu olduğunda, yani yüzde yirminin altında, piezo zili çalar ve LCD1, LDR1 sensörünün etrafındaki ışığa bağlı olarak durumu hiçbir görüşe veya loş görüşe güncelleyecektir.
Işık yoğunluğu yüzde yirminin üzerindeyse, piezo zili duyulmaz ve LCD1, LDR1 sensörünün etrafındaki ışığa bağlı olarak durumu net görüş veya kristal netliği olarak gösterir.