حلبة ضوء الشارع الأوتوماتيكية

في هذا المنشور ، سنقوم ببناء دائرة باهتة أوتوماتيكية لضوء الشارع من Arduino ، والتي يمكن أن تقلل من سطوعها عندما لا تمر أي مركبة على الطريق لتوفير الطاقة.

بواسطة

ملخص

سنستكشف منهجية استشعار السيارة أو الإنسان دون اكتشاف خاطئ قد يحدث بسبب الحيوانات وكذلك بروتوكول تعتيم الضوء دون إهدار الطاقة.

تساعد أضواء الشوارع المركبات على الإرشاد على طول الطريق ، ولكن خلال ساعات الليل المتأخرة ، ستكون معظم الطرق فارغة وستظل جميع أضواء الشوارع مضاءة حتى الصباح.

نظرًا لإضاءة مصابيح الشوارع طوال الليل حتى عندما يكون الطريق فارغًا ، لا يستحق إضاءة مصابيح الشوارع والتكلفة بسبب استهلاك الطاقة تؤثر بشكل مباشر على الحكومة المحلية.

للتغلب على هذه المشكلة بطريقة ذكية ، يمكننا تقليل سطوع مصابيح الشوارع إلى المستوى المطلوب وإضاءة سطوع كامل فقط عند مرور المركبات أو الإنسان.

قد يساعد هذا الحكومة على تقليل الإنفاق على الطاقة وأيضًا توفير الكثير من الطاقة التي يمكن استخدامها لأغراض أخرى تتطلب طاقة.

تستخدم الفكرة المقترحة لكشف النشاط على الطريق مستشعر الموجات فوق الصوتية الذي يمكنه قياس المسافة بين المستشعر والعائق ، وفي هذه الحالة تكون العوائق هي المركبات أو البشر.

عندما تدخل السيارة في نطاق المستشعر ، فإنها تقوم ببعض العمليات الحسابية لتحديد المسافة بين المركبات والمستشعر ، إذا تم تأكيد أن السيارة أقل من النطاق المحدد مسبقًا ، فإن وحدة التحكم الدقيقة الموجودة على متن السيارة ستضيء مصباح الشارع عند أقصى سطوع.

سيضيء ضوء الشارع بأقصى سطوع لفترة زمنية محددة مسبقًا ويقلل من سطوعه إذا لم يتم اكتشاف المزيد من المركبات أو البشر.

حتى الآن كان الهدف من هذا المشروع قد تم مسحه. دعنا نتعمق في دوائر الإعداد المقترح.

تشغيل الدائرة

تتكون دائرة باهتة ضوء الشارع الأوتوماتيكية من Arduino الذي يمثل العقل في المشروع ، وهو جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية للكشف عن المركبات أو البشر. يتم توفير منظم 9V لتشغيل لوحة متحكم اردوينو و MOSFET لقيادة مصابيح LED التي تستهلك القليل من الأمبير في ذروة السطوع.

يجب اختيار وحدة LED ومصدر الطاقة للإعداد بعناية بحيث تتوفر طاقة كافية للدائرة بأكملها ولا تفرط في تحميل مصدر الطاقة.

يمكن أن تكون وحدة LED محلية الصنع والتي تظهر بشكل تخطيطي أو يمكن شراؤها للسوق ، ولكن قبل إنشاء أو الحصول على سوق نموذج واحد تأكد من حساب متطلبات الجهد والتيار لمصدر الطاقة.

قد يكون مصدر الطاقة SMPS أو تم إنشاؤه باستخدام محول ومعدل ومنظم جهد.

يقلل LED من سطوعه باستخدام PWM. PWM عبارة عن موجة مربعة ، يتم تشغيلها وإيقاف تشغيل العرض إلى LED بسرعة مع تحديد عرض وإيقاف تشغيله بشكل جيد في دورة واحدة. يحدد عرض وقت التشغيل والإيقاف سطوع LED.

عندما يتحول ضوء الشارع إلى السطوع الكامل ، لن يكون لمصباح LED أي نبضات وسيتم توفير تيار مستمر ثابت.

يمكن تنفيذ الإعداد بالكامل كما هو موضح أدناه:

الإعداد التخطيطي

-

يرتفع جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية من 3.5 قدم إلى 4 أقدام فوق سطح الأرض ، ويتم ذلك بحيث يكتشف المركبات والبشر فقط ، نظرًا لأن متوسط ​​ارتفاعهم هو نفسه تقريبًا وعندما تتجول الكلاب أو القطط أو أي حيوانات أخرى عادة في جميع أنحاء المدينة عدم تشغيل ضوء الشارع لأقصى سطوع.

يبلغ ارتفاع الحيوانات التي تعيش وتتجول حول المدينة أقل من 3.5 قدم.

يمكن ضبط ارتفاع المستشعر ليعمل على المستوى الأمثل كما هو موضح في الصورة أعلاه.

يمكن التحكم في مسافة العتبة في البرنامج.

عندما يكتشف Arduino العائق المكتشف أسفل المسافة المحددة مسبقًا ، تذهب مصابيح LED إلى ذروة سطوعها.

كود البرنامج:

//--------------------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-------------------//

ملاحظة:

• يمكن تعديل مسافة العتبة عن طريق استبدال القيمة الخاصة بك.

مسافة الطفو = 100 // حدد مسافة العتبة بالسنتيمتر

يجب إدخال القيمة بالسنتيمتر ويمكن أن تكون القيمة القصوى من 400 إلى 500 سم أو من 4 إلى 5 أمتار.

• يمكن تعديل تعتيم الضوء باستخدام

int dim = 28 // ضبط الحد الأدنى من السطوع

255 هو أقصى سطوع 0 هو مطفأ الأضواء.

يمكننا أيضًا مشاهدة المسافة بين المستشعر والعائق في الشاشة التسلسلية.

إذا كان لديك أي أسئلة أخرى بخصوص دائرة باهتة ضوء الشارع الأوتوماتيكية القائمة على Arduino ، فلا تتردد في طرحها في قسم التعليقات.