Circuito de dimmer de iluminação pública automática

Neste post, vamos construir um circuito de dimmer de luz de rua Arduino automático, que pode reduzir seu brilho quando nenhum veículo está passando na estrada para economizar energia.

De

Visão geral

Estaremos explorando a metodologia de detecção do veículo ou ser humano sem falsa detecção que pode ocorrer devido aos animais e também o protocolo para escurecimento da luz sem desperdício de energia.

As luzes da rua ajudam os veículos a se orientar ao longo da estrada, mas durante as primeiras horas da noite, a maioria das estradas estará vazia e todas as luzes da rua ainda acenderão até de manhã.

Devido ao acendimento dos postes de luz a noite toda mesmo quando a via está vazia, não vale a pena acender os postes e o custo devido ao consumo de energia afeta diretamente a prefeitura local.

Para superar esse problema de forma inteligente, podemos reduzir o brilho dos postes de luz para o nível desejado e apenas iluminar com brilho total quando veículos ou seres humanos passam.

Isso pode ajudar o governo a reduzir os gastos com energia e também economizar muita energia que poderia ser usada para outros fins que demandam energia.

A ideia proposta para detectar atividade na estrada, utiliza sensor ultrassônico que pode medir a distância entre o sensor e o obstáculo, neste caso os obstáculos são veículos ou seres humanos.

Quando um veículo entra na faixa do sensor, ele faz alguns cálculos matemáticos para determinar a distância entre os veículos e o sensor, se for confirmado que o veículo está abaixo da faixa pré-determinada, o microcontrolador de bordo acenderá o poste de luz em brilho máximo.

A luz da rua acenderá com brilho máximo por um período de tempo pré-determinado e reduzirá seu brilho se nenhum veículo ou ser humano for detectado posteriormente.

A essa altura, o objetivo deste projeto teria sido esclarecido. Vamos mergulhar nos circuitos da configuração proposta.

Operação de Circuito

O circuito de dimmer de luz de rua automático consiste em Arduino, que é o cérebro do projeto, um sensor ultrassônico para detectar veículos ou seres humanos. Um regulador de 9 V é fornecido para alimentar a placa do microcontrolador Arduino e um MOSFET para acionar os LEDs que consomem poucos amperes no brilho máximo.

O módulo de LED e a fonte de alimentação para a configuração devem ser selecionados com cuidado para que haja energia adequada disponível para todo o circuito e não sobrecarregue a fonte de alimentação.

O módulo LED pode ser feito em casa e mostrado em esquema ou pode ser comprado para o mercado, mas antes de construir ou obter um modelo de mercado, certifique-se de calcular os requisitos de tensão e corrente para a fonte de alimentação.

A fonte de alimentação pode ser um SMPS ou construída usando transformador, retificador e regulador de tensão.

O LED reduz seu brilho usando PWM. O PWM é de onda quadrada, ele liga e desliga o fornecimento de LED rapidamente com largura de liga e desliga bem determinada em um único ciclo. A largura do tempo de ativação e desativação determina o brilho do LED.

Quando a luz da rua muda para brilho total, a alimentação do LED não terá pulsos e DC constante será fornecida.

Toda a configuração pode ser implementada conforme mostrado abaixo:

Diagrama de Configuração

-

O sensor ultrassônico é elevado cerca de 3,5 a 4 pés acima do solo, isso é feito de forma que ele detecte apenas veículos e seres humanos, já que sua altura média é quase a mesma e quando cães ou gatos ou quaisquer outros animais que normalmente vagam pela cidade irão não acionar a luz da rua para o brilho máximo.

Os animais que vivem e vagam pela cidade têm menos de 3,5 pés de altura.

A altura do sensor pode ser ajustada para operar no nível ideal, conforme descrito na imagem acima.

A distância limite pode ser controlada no programa.

Quando o Arduino detecta o obstáculo detectado abaixo da distância pré-determinada, as luzes LED atingem o brilho máximo.

Código do programa:

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

NOTA:

• A distância limite pode ser ajustada substituindo o valor pelo seu próprio.

distância do flutuador = 100 // definir distância limite em cm

O valor deve ser inserido em centímetros, o valor máximo pode ser de 400 a 500 cm ou 4 a 5 metros.

• O escurecimento da luz pode ser ajustado usando

int dim = 28 // ajusta o brilho mínimo

255 é o brilho máximo. 0 é as luzes apagadas.

Também podemos testemunhar a distância entre o sensor e o obstáculo no monitor serial.

Se você tiver mais perguntas sobre este circuito de dimmer de luz de rua automático baseado em Arduino, sinta-se à vontade para perguntar na seção de comentários.