ควบคุมไฟบ้านด้วยระบบสัมผัสโดยใช้เซ็นเซอร์สัมผัส ttp223 และ arduino uno

ในบางแอพพลิเคชั่นจำเป็นต้องป้อนข้อมูลของผู้ใช้เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ มีวิธีการป้อนข้อมูลผู้ใช้หลายประเภทที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบฝังและแบบดิจิทัล เซ็นเซอร์สัมผัสเป็นหนึ่งในนั้น เซ็นเซอร์สัมผัสเป็นอุปกรณ์อินพุตที่สำคัญและใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์และทำให้การป้อนข้อมูลง่ายขึ้น มีสถานที่แต่ละแห่งที่สามารถใช้เซ็นเซอร์สัมผัสได้ไม่ว่าจะเป็นโทรศัพท์มือถือหรือสวิตช์จอภาพ LCD อย่างไรก็ตามมีเซ็นเซอร์หลายประเภทในตลาด แต่เซ็นเซอร์สัมผัสแบบ Capacitive เป็นประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนของเซ็นเซอร์สัมผัส

ในการกวดวิชาก่อนหน้านี้เราได้ทำการควบคุมแสงโดยใช้เซนเซอร์แบบสัมผัสและ 8051 ไมโครคอนโทรลเลอร์ตอนนี้ในโครงการนี้เช่นเดียวกันเซ็นเซอร์สัมผัสจะได้รับการเชื่อมต่อกับ Arduino UNO Arduino เป็นบอร์ดพัฒนาที่ได้รับความนิยมและใช้งานง่าย

ก่อนหน้านี้เราใช้วิธีการป้อนข้อมูลแบบสัมผัสโดยใช้ทัชแพดแบบ capacitiveกับไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างๆเช่น:

• ปุ่มกดแบบสัมผัสเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega32
• Capacitive Touch Pad กับ Raspberry Pi

แตะเซนเซอร์

เซ็นเซอร์สัมผัสซึ่งจะถูกนำมาใช้สำหรับโครงการนี้เป็นโมดูลเซ็นเซอร์สัมผัส capacitive เซ็นเซอร์และคนขับรถอยู่บนพื้นฐานของไดรเวอร์IC TTP223 แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของ TTP223 IC อยู่ระหว่าง 2 V ถึง 5.5 V และการใช้กระแสไฟฟ้าของเซ็นเซอร์สัมผัสต่ำมาก เนื่องจากราคาไม่แพงใช้กระแสไฟน้อยและง่ายต่อการรวมการรองรับเซ็นเซอร์สัมผัสกับ TTP223 จึงเป็นที่นิยมในกลุ่มเซ็นเซอร์สัมผัสแบบ capacitive

ในภาพด้านบนเซ็นเซอร์ทั้งสองด้านจะแสดงโดยที่สามารถมองเห็นแผนภาพพินเอาต์ได้อย่างชัดเจน นอกจากนี้ยังมีจัมเปอร์บัดกรีซึ่งสามารถใช้เพื่อกำหนดค่าเซ็นเซอร์ใหม่ในส่วนที่เกี่ยวกับเอาต์พุต จัมเปอร์คือ A และ B การกำหนดค่าเริ่มต้นหรือในสถานะเริ่มต้นของจัมเปอร์บัดกรีเอาต์พุตจะเปลี่ยนจาก LOW เป็น HIGH เมื่อสัมผัสเซ็นเซอร์ อย่างไรก็ตามเมื่อตั้งจัมเปอร์และกำหนดค่าเซ็นเซอร์ใหม่เอาต์พุตจะเปลี่ยนสถานะเมื่อเซ็นเซอร์สัมผัสตรวจจับการสัมผัส นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดค่าความไวของเซ็นเซอร์สัมผัสได้โดยการเปลี่ยนตัวเก็บประจุ สำหรับข้อมูลโดยละเอียดโปรดอ่านแผ่นข้อมูลของ TTP 223 ซึ่งจะมีประโยชน์มาก

ด้านล่างแผนภูมิแสดงผลลัพธ์ที่แตกต่างกันที่การตั้งค่าจัมเปอร์ที่แตกต่างกัน -

จัมเปอร์ A	จัมเปอร์ B	สถานะล็อคเอาต์พุต	เอาต์พุตระดับ TTL
เปิด	เปิด	ไม่มีล็อค	สูง
เปิด	ปิด	ล็อคตัวเอง	สูง
ปิด	เปิด	ไม่ล็อค	ต่ำ
ปิด	ปิด	ล็อคตัวเอง	ต่ำ

สำหรับโปรเจ็กต์นี้เซ็นเซอร์จะถูกใช้เป็นค่าเริ่มต้นซึ่งมีอยู่ในเงื่อนไขการเปิดตัวจากโรงงาน

เครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถควบคุมได้โดยใช้เซ็นเซอร์สัมผัสและเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ในโครงการนี้เซ็นเซอร์สัมผัสจะถูกนำมาใช้ในการควบคุมหลอดไฟเป็นเปิดหรือปิดใช้ Arduino UNO และรีเลย์

ทำความรู้จักกับรีเลย์

ในการเชื่อมต่อรีเลย์สิ่งสำคัญคือต้องมีความคิดที่ยุติธรรมเกี่ยวกับคำอธิบายพินของรีเลย์ Pinout ของรีเลย์สามารถมองเห็นได้ในภาพด้านล่าง -

NO เปิดตามปกติและเชื่อมต่อ NC ตามปกติ L1 และ L2 เป็นขั้วสองขั้วของคอยล์รีเลย์ เมื่อไม่ใช้แรงดันไฟฟ้ารีเลย์จะปิดและ POLE จะเชื่อมต่อกับขา NC เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขั้วขดลวด L1 และ L2 ของรีเลย์จะเปิดและ POLE จะเชื่อมต่อกับ NO ดังนั้นการเชื่อมต่อระหว่าง POLE และ NO สามารถเปิดหรือปิดได้โดยการเปลี่ยนสถานะการทำงานของรีเลย์ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ตรวจสอบข้อกำหนดรีเลย์ก่อนการใช้งาน รีเลย์มีแรงดันไฟฟ้าใน L1 และ L2 รีเลย์บางตัวใช้งานได้กับ 12V บางตัวมี 6V และบางตัวมี 5V ไม่เพียงแค่มีสิ่งนี้เท่านั้น NO, NC และ POLE ยังมีพิกัดแรงดันและกระแส สำหรับแอปพลิเคชันของเราเราใช้รีเลย์ 5V ที่มีพิกัด 250V, 6A ที่ด้านสวิตช์

ส่วนประกอบที่จำเป็น

1. Arduino UNO
2. สาย USB สำหรับการเขียนโปรแกรมและพลังงาน
3. มาตรฐานคิวบิกรีเลย์ - 5V
4. ตัวต้านทาน 2k -1 ชิ้น
5. ตัวต้านทาน 4.7k - 1 ชิ้น
6. BC549B ทรานซิสเตอร์
7. TTP223 โมดูลเซนเซอร์
8. 1N4007 ไดโอด
9. หลอดไฟพร้อมที่ใส่หลอดไฟ
10. เขียงหั่นขนม
11. ที่ชาร์จโทรศัพท์สำหรับเชื่อมต่อ Arduino ผ่านสาย USB
12. สายเชื่อมต่อหรือสายไฟจำนวนมาก
13. แพลตฟอร์มการเขียนโปรแกรม Arduino

ตัวต้านทาน 2k, BC549B, 1N4007 และรีเลย์สามารถเปลี่ยนได้ด้วยโมดูลรีเลย์

แผนภูมิวงจรรวม

แผนผังสำหรับเชื่อมต่อเซ็นเซอร์สัมผัสกับ Arduinoนั้นง่ายมากและสามารถดูได้ด้านล่าง

ทรานซิสเตอร์ใช้เพื่อเปิดหรือปิดรีเลย์ เนื่องจากหมุด Arduino GPIO ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟได้เพียงพอที่จะขับเคลื่อนรีเลย์ 1N4007 จำเป็นสำหรับการปิดกั้น EMI ระหว่างสถานการณ์เปิดหรือปิดรีเลย์ ไดโอดจะทำหน้าที่เป็นไดโอด freewheel เซ็นเซอร์สัมผัสเชื่อมต่อกับบอร์ด Arduino UNO

วงจรถูกสร้างขึ้นบนเขียงหั่นขนมด้วย Arduino ดังต่อไปนี้

การเชื่อมต่อเขียงหั่นขนมที่เหมาะสมสามารถดูได้จากแผนผังด้านล่าง

การเขียนโปรแกรม Arduino UNO เพื่อควบคุมหลอดไฟโดยใช้ Touch Sensor

โปรแกรมที่สมบูรณ์พร้อมวิดีโอการทำงานจะได้รับในตอนท้าย เรากำลังอธิบายส่วนสำคัญบางส่วนของโค้ดที่นี่ Arduino UNO จะถูกตั้งโปรแกรมโดยใช้ Arduino IDE ประการแรกไลบรารี Arduino รวมอยู่ในการเข้าถึงฟังก์ชันเริ่มต้นทั้งหมดของ Arduino

# รวม

กำหนดหมายเลขพินทั้งหมดที่จะเชื่อมต่อรีเลย์และเซ็นเซอร์สัมผัส ที่นี่เซ็นเซอร์สัมผัสเชื่อมต่อกับพิน A5 นอกจากนี้ยังใช้ LED ในตัวซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงในบอร์ดกับพิน 13 รีเลย์เชื่อมต่อกับพิน A4

/ * * คำอธิบายพิน * / int Touch_Sensor = A5; int LED = 13; int รีเลย์ = A4;

กำหนดโหมดพินเช่นสิ่งที่ควรเป็นฟังก์ชันพินไม่ว่าจะเป็นอินพุตหรือเอาต์พุต เซ็นเซอร์สัมผัสถูกสร้างขึ้นที่นี่ เอาต์พุตรีเลย์และ LED

/ * * การตั้งค่าโหมดพิน * / การตั้งค่าเป็นโมฆะ () { pinMode (Touch_Sensor, INPUT); PinMode (LED, เอาท์พุท); pinMode (รีเลย์, เอาท์พุท); }

จำนวนเต็มสองตัวถูกประกาศโดยที่ 'เงื่อนไข' ถูกใช้เพื่อเก็บเงื่อนไขของเซ็นเซอร์ไม่ว่าจะถูกสัมผัสหรือไม่ 'สถานะ' ใช้สำหรับจับสถานะของ LED และรีเลย์เปิดหรือปิด

/ * * คำอธิบายผังรายการ * / เงื่อนไข int = 0; สถานะ int = 0; // เพื่อเก็บสถานะสวิตช์

เซ็นเซอร์สัมผัสจะเปลี่ยนลอจิก 0 เป็น 1 เมื่อสัมผัส สิ่งนี้ถูกอ่านโดย ฟังก์ชัน digitalRead () และค่าจะถูกเก็บไว้ในตัวแปรเงื่อนไข เมื่อเงื่อนไขเป็น 1 สถานะของ LED และรีเลย์จะเปลี่ยนไป อย่างไรก็ตามในการตรวจจับการสัมผัสอย่างแม่นยำจะใช้การหน่วงเวลาดีบัก ดีเลย์ดี เบตล่าช้า (250); ใช้เพื่อยืนยันการสัมผัสเพียงครั้งเดียว

โมฆะ loop () { condition = digitalRead (A5); // อ่านข้อมูลดิจิทัลจาก A5 Pin ของ Arduino ถ้า (เงื่อนไข == 1) { ล่าช้า (250); // ดีเลย์การดีดเด้ง ถ้า (เงื่อนไข == 1) { state = ~ state; // การเปลี่ยนสถานะของสวิตช์ digitalWrite (LED, สถานะ); digitalWrite (รีเลย์สถานะ); } } }

ทดสอบการทำงานของ Touch Sensor TTP223

วงจรได้รับการทดสอบในเขียงหั่นขนมโดยมีหลอดไฟกำลังต่ำเชื่อมต่ออยู่

โปรดทราบว่าโครงการนี้ใช้แรงดันไฟฟ้า 230-240V AC ดังนั้นจึงควรระมัดระวังในขณะใช้หลอดไฟ หากคุณมีข้อสงสัยหรือข้อเสนอแนะโปรดแสดงความคิดเห็นด้านล่าง