Automatische Straßenlaternen-Dimmerschaltung

In diesem Beitrag werden wir eine automatische Dimmschaltung für Straßenlaternen von Arduino bauen, die ihre Helligkeit verringern kann, wenn kein Fahrzeug auf der Straße vorbeifährt, um Strom zu sparen.

Durch

Überblick

Wir werden die Methode zur Erfassung des Fahrzeugs oder des Menschen ohne falsche Erkennung, die aufgrund von Tieren auftreten kann, sowie das Protokoll zum Dimmen des Lichts ohne Energieverschwendung untersuchen.

Straßenlaternen helfen den Fahrzeugen, die Straße entlang zu führen, aber in den späten Nachtstunden sind die meisten Straßen leer und alle Straßenlaternen leuchten bis zum Morgen.

Aufgrund der Beleuchtung der Straßenlaternen die ganze Nacht, auch wenn die Straße leer ist, lohnt es sich nicht, die Straßenlaternen anzuzünden, und die Kosten aufgrund des Energieverbrauchs wirken sich direkt auf die lokale Regierung aus.

Um dieses Problem auf intelligente Weise zu lösen, können wir die Helligkeit der Straßenlaternen auf das gewünschte Niveau reduzieren und nur dann in voller Helligkeit leuchten, wenn Fahrzeuge oder Menschen vorbeifahren.

Dies kann der Regierung helfen, die Stromausgaben zu senken und viel Energie zu sparen, die für andere energieaufwändige Zwecke verwendet werden könnte.

Die vorgeschlagene Idee zur Erfassung von Aktivitäten auf der Straße verwendet einen Ultraschallsensor, der den Abstand zwischen dem Sensor und dem Hindernis messen kann. In diesem Fall handelt es sich bei den Hindernissen um Fahrzeuge oder Menschen.

Wenn ein Fahrzeug in die Reichweite des Sensors gelangt, führt es einige mathematische Berechnungen durch, um den Abstand zwischen Fahrzeug und Sensor zu bestimmen. Wenn bestätigt wird, dass das Fahrzeug unter dem festgelegten Bereich liegt, zündet der integrierte Mikrocontroller die Straßenlaterne an maximale Helligkeit.

Die Straßenlaterne leuchtet für eine bestimmte Zeit mit maximaler Helligkeit auf und verringert ihre Helligkeit, wenn keine Fahrzeuge oder Menschen weiter erkannt werden.

Inzwischen wäre das Ziel dieses Projekts geklärt. Lassen Sie uns in die Schaltkreise des vorgeschlagenen Setups eintauchen.

Schaltungsbetrieb

Die automatische Straßenlaternen-Dimmerschaltung besteht aus Arduino, dem Gehirn des Projekts, einem Ultraschallsensor zur Erkennung von Fahrzeugen oder Menschen. Ein 9-V-Regler ist für die Stromversorgung der Arduino-Mikrocontroller-Karte und ein MOSFET für die Ansteuerung der LEDs vorgesehen, die bei maximaler Helligkeit nur wenige Ampere verbrauchen.

Das LED-Modul und das Netzteil für das Setup müssen sorgfältig ausgewählt werden, damit für den gesamten Stromkreis ausreichend Strom zur Verfügung steht und das Netzteil nicht überlastet wird.

Das LED-Modul kann ein hausgemachtes Modul sein, das in einer schematischen Darstellung dargestellt ist oder für den Markt gekauft werden kann. Bevor Sie jedoch ein Formular auf den Markt bringen oder erhalten, müssen Sie die Spannungs- und Stromanforderungen für das Netzteil berechnen.

Die Stromversorgung kann ein SMPS sein oder unter Verwendung eines Transformators, eines Gleichrichters und eines Spannungsreglers aufgebaut sein.

Die LED reduziert ihre Helligkeit durch Verwendung von PWM. Die PWM ist eine Rechteckwelle und schaltet die Versorgung der LED schnell ein und aus, wobei die Ein- und Ausschaltbreite in einem einzigen Zyklus genau bestimmt wird. Die Breite der Ein- und Ausschaltzeit bestimmt die Helligkeit der LED.

Wenn die Straßenlaterne auf volle Helligkeit schaltet, hat die LED-Versorgung keine Impulse und es wird ein konstanter Gleichstrom geliefert.

Das gesamte Setup kann wie folgt implementiert werden:

Setup-Diagramm

- -

Der Ultraschallsensor ist etwa 3,5 bis 4 Fuß über dem Boden angehoben. Dies geschieht so, dass nur Fahrzeuge und Menschen erkannt werden, da ihre durchschnittliche Größe ungefähr gleich ist und Hunde, Katzen oder andere Tiere, die normalerweise in der Stadt herumlaufen, dies tun Die Straßenlaterne nicht auf maximale Helligkeit auslösen.

Die Tiere, die in der Stadt leben und herumlaufen, sind unter 3,5 Fuß groß.

Die Sensorhöhe kann so eingestellt werden, dass sie auf dem optimalen Niveau arbeitet, wie in der obigen Abbildung beschrieben.

Der Schwellenabstand kann im Programm gesteuert werden.

Wenn der Arduino das Hindernis erkennt, das unterhalb der festgelegten Entfernung erkannt wurde, gehen die LED-Lichter auf Spitzenhelligkeit.

Programmcode:

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

HINWEIS:

• Der Schwellenabstand kann angepasst werden, indem Sie den Wert durch Ihren eigenen ersetzen.

Schwebedistanz = 100 // Schwellenabstand in cm einstellen

Der Wert muss in Zentimetern eingegeben werden. Der Maximalwert kann 400 bis 500 cm oder 4 bis 5 Meter betragen.

• Die Dimmung des Lichts kann mit eingestellt werden

int dim = 28 // minimale Helligkeit einstellen

255 ist maximale Helligkeit 0 ist Licht aus.

Wir können auch den Abstand zwischen dem Sensor und dem Hindernis im seriellen Monitor beobachten.

Wenn Sie weitere Fragen zu dieser automatischen Straßenlaternen-Dimmerschaltung auf Arduino-Basis haben, können Sie diese gerne im Kommentarbereich stellen.