USB-drivna clapper switch - extremt liten HW krävs! (2 / 4 steg)

Steg 2: Principskiss med hårdvara diskussion!

STRÖMFÖRSÖRJNING:
Jag har lagt till två olika varianter av strömförsörjningen. Inkluderar en USB förmåga tillförsel, och inkluderar en LM7805 5v regulator IC. Eftersom PIC10F222 och 5v reläet kräver 5v, kommer att antingen av dessa lösningar fungera. Eftersom detta projekt bygger runt USB, kommer vi koncentrera oss mer på att använda USB-porten på din dator som en strömförsörjning. Nu finns det en hel del debatt om hur mycket ström du USB-porten kan leverera. Jag har använt mina för applikationer som kräver 400mA. Som jag förstår det, är det absoluta högsta som USB-porten kan leverera 500mA. Vissa människor föreslår att USB-portar kan stödja endast 100mA, men jag tror att detta gäller endast för vissa USB portkonfigurationer. Oavsett, förbrukar enheten mindre än 100mA när reläet aktiveras, och jag har haft några problem alls. För att vara mer specifik, förbrukar enheten runt 10mA när sysslolös, och om 50mA när reläet aktiveras.

Att komma till det... Om du skar upp en vanlig USB-kabel, ser du en massa sladdar. Du är bara intresserad av röd tråd (5VDC positiv) och svart (DC mark - negativ). Dessa är din makt leverans ledningar som kommer att gälla clapper 5VDC. Det finns två kondensatorer parallellt med den röda och svarta kabeln. 10uf kondensatorn är för rippel och 0.1uf capcaitor är en frikoppling kondensator. ÖVERSKRID inte 10uf. 5v på USB-porten är i själva verket redan extremt stabil, så du inte ska behöva använda denna kondensator. Jag placerade den där för prestanda. En "Ifall" typ av sak. 0.1uf frikoppling kondensator är att filtrera bort några högfrekventa signaler som kan finnas på linjen av en anledning eller annat. När inledningsvis inkopplad, kondensatorn ser ut som en död kort på raden för några millisekunder. USB-porten kan stödja detta, men om du använder en stor värde kondensator, det kommer att ta längre tid att ladda, och som potentiellt kan skada din USB hamn.

Om du använder en LM7805 5v regulator, behöver du 7VDC minimum på ingångsstift, som är pin #1 att reglera produktionen till 5v. Den mellersta pin, pin #2 är marken. Den tredje pin, pin #3 är 5v reglerade produktionen. Jag placera alltid en 100uf kondensator på indata, och en 0.1uf kondensator vid utgången. 100uf jämnar ut potentiella rippel på indata, och 0.1uf kondensator agerar för att filtrera bort eventuella oönskade högfrekventa spikar på raden. I detta fall, antar jag att användaren kommer att använda en vägg vårta, så jag har placerat frikoppling kondensatorer på indata och utdata för LM7805. Om du använder ett batteri som DC ingångsspänning, kommer du inte att behöva något av kondensatorer. De används normalt om en vägg vårta används som indata.

ELEKTRET MIKROFON:
Elektret mikrofon är en liten liten mikrofon som har två leder; en positiv och en negativ. Den negativa sidan betecknas vanligen med en svart tråd, eller en liten svart ring runt ledningen. I denna krets har vi negativa ledningen kopplas direkt till DC marken linjen. Vi har en 10 k motstånd i serie med mikrofonen som är 100% krävs. Inte bara för att skydda mikrofonen, men så att vi har ett område där vi kan par en signal från. Om vi hade den mikrofon som är ansluten direkt till 5v linje, skulle inte vi kunna att någon signal från sensorn till våra MCU. Det finns en 0.1uf kondensator ansluten mellan den positiva pin av mikrofonen för att ADC stiftet på PIC10F222. När mikrofonen fångar upp ett ljud, kopplas signalen genom kondensatorn ADC ingången på MCU. Denna signal är extremt liten. Kondensatorn fungerar för att befria signalera av del-Anseendedcen. Signalen kommer att vara tillsammans är en AC audio signal. Denna kondensator är avgörande! Inte hemifrån utan det =) det finns en 100 k Ohm resistor parallellt med ADC ingång och marken linjen. Detta kan inte vara nödvändigt, men jag har lagt till denna kondensator som en hög motståndskraft luftskruv som tar hand om alla möjliga signaler för rader som inte är direkt relaterade till de ljudsignaler från mikrofonen. Det kan inte vara nödvändigt, men jag använda alltid en.

PIC! 0F222 mikrokontroller (MCU):
Hjärnan! Här barnet gör allt för oss. Det prover ADC input, tar hand om bearbetning av våra matas in information och sätter våra utdatavillkor. Det agerar för att prova spänningen på ADC ingång, bearbeta den och under rätt förutsättningar, aktivera/avaktivera relay.that kontrollerna våra AC belastning. Det kräver en 5VDC strömförsörjning (Pin #2), och DC marken (Pin #7). Vars tilldelade ADC är Pin #5 (GPIO 0) PIN-koden som fungerar som utdata som aktiverar vårt relä är pin #4 (GPIO, 1). GPIO är det namn som används för att beskriva en I/O port (indata eller utdata port). Programmering avgör om en GPIO fungerar som en ingång eller utgång. Leta efter detta i planeringen!

RELÄET STYRKRETS:
Uppenbarligen kan inte kör vi AC med våra piddly lilla 5V USB driver tillförsel, så vi kommer att använda ett relä för att slå våra 120VAC strömförsörjning på och av. Denna enkla 5v SPDT (single pole double kast) relä kräver 5v längs spolen att aktivera kretsen. Om du inte vet mycket om reläer, föreslår jag att läsa mer om dem online. Men ska jag gå in lite i detalj här. Produktionen av PIC stöder inte tillräckligt ström för att driva reläet. Vi måste använda en transistor för att driva reläet genom att sjunka kraften direkt från våra 5v power matarledningen. PIC driver transistorn, som driver reläet. PIC skickar en positiv signal (5v) till basen på NPN transistor aktivera transistorn. Det finns en 10 k skyddsmotståndet mellan PIC och basen av transistorn. När driva, appliceras på basen av transistorn, sjunker makt på kollektorn genom att den sändare, som är ansluten till marken. Samlaren är ansluten till en spole stift på reläet. Den andra spolen pin på reläet är ansluten till vårt 5v strömförsörjning. När transistorn är påslagen, ström är ansluten till spolen genom transistorn, och det skapar ett magnetfält som verkar för att ansluta vanliga kontakten av reläet till NO (normalt öppen) stift. Som standard är gemensamma pin ansluten till NC (normalt sluten) PIN-koden. Det finns en skyddsdiod som måste anslutas mellan 5v leverans och samlaren av transistorn. Katoden måste vara ansluten till 5v källan och anoden måste vara ansluten till samlaren av transistorn. Om du ångrar detta, kommer du att blåsa din försörjning när reläet aktiveras. Du ska också potentiellt skada din liten signal NPN transistor. INTE ÄNDRA! När reläet är avaktiverat försvinner magnetfältet längs spolen kollapsar och en stor spänning spike skapas. Denna spike avskaffas genom dioden. IT måste placeras för att skydda din transistorn och strömförsörjningen, som är din USB-port.

AC-ANSLUTNING:
Först och främst vara försiktig när du spelar med AC. Det kan döda dig om du inte är försiktig. Var mycket försiktig och eftertänksam när du arbetar med AC. Vad jag har gjort här, är jag har tagit en dollar store power bar, och jag har försiktigt skära den omgivande isolering som innehar den neutrala tråden (vit), den svarta kabeln (varmt) och jorden jordledaren (grön). Vara säker på att du inte skär isoleringen på de färgade kablarna. När alla tre kablar utsätts, och du är säker på att du inte har Hack isoleringen på de färgade kablarna, skär den svarta kabeln och band tillbaka ungefär en fjärdedel av en centimeter av svarta isoleringen på båda avhuggna ändar. KONTROLLERA ATT AC-KONTAKTEN INTE ÄR ANSLUTEN TILL VÄGGEN! När du har dessa trådar utsatt, Anslut en av dem till vanliga stift reläet och den andra till reläet, normalt öppen stift helst genom en Kopplingsplint. Se till att ingen av kabeln är utsatt, så att du inte skadar dig själv när du ansluter enheten till AC-utgång. När reläet aktiveras, kommer det åter ansluta den avhuggna svarta kabeln. Om du har en AC enhet ansluten till din power bar och reläet aktiveras, kommer sedan nätströmmen att gälla AC enheten som du har kopplat in.

OM DU ÄR OSÄKER PÅ NÅGOT, ELLER HAR NÅGRA FRÅGOR, TVEKA INTE ATT MAILA MIG VIA INSTRUCTABLES OCH JAG KOMMER FÅ TILLBAKA TILL DIG =)