«Умный дом. Дистанционный ИК- пульт управления»
Неделя 11-14 мая 2020 г.
Практические навыки по сборке схем мы продолжим формировать, решая кейсы- задания на тему «САМОИЗОЛЯЦИЯ».
Задание « Дистанционное (бесконтактное) управление входной дверью »
Решая предыдущий кейс, мы узнали, как с помощью датчика движения открываются и закрываются двери супермаркетов.
Возможно ли бесконтактное управление входной дверью нашего «умного дома»? С помощью какого устройства можно решить поставленную задачу?
Конечно, мы не забываем обрабатывать ручки дверей, выключатели, но намного интереснее решить проблему с инженерной точки зрения. Предлагаем вам для управления дверями нашего умного дома воспользоваться пультом дистанционного управления. В качестве исполнительного механизма используем уже знакомый сервопривод.
Для практического воплощения идеи в нашем виртуальном конструкторе Тинкеркад* https://www.tinkercad.com/ мы соберем схему «Дистанционное управление сервоприводом».
Из набора нам потребуются:
- инфракрасный пульт дистанционного управления;
- Инфракрасный датчик;
- сервопривод;
- соединительные провода;
- контроллер Ардуино.
Приемники инфракрасного излучения получили сегодня широкое применение в бытовой технике, благодаря доступной цене, простоте и удобству в использовании. Эти устройства позволяют управлять приборами с помощью пульта дистанционного управления и их можно встретить практически в любом виде техники.
Инфракрасное (тепловое) излучение - это электромагнитное излучение, которое испускает любое нагретое до определенной температуры тело. ИК диапазон лежит в ближайшей к видимому свету области спектра, от 750 нм до 1000 мкм.
Источником ИК лучей, кроме нагретых тел, наиболее часто используются полупроводниковые ИК светодиоды, ИК лазеры, а приемниками являются фотодиоды, фоторезисторы или болометры. Пульт ИК управления при нажатии кнопки излучает кодированную посылку (логическую последовательность), а фотоприемник, установленный в управляемом устройстве, принимает её и выполняет требуемые действия.
Сегодня для приема ИК сигнала обычно применяется специальная микросхема, объединяющая фотоприемник, усилитель с фильтром, настроенным на определенную несущую частоту, усилитель с АРУ и детектор для получения огибающей сигнала. Работа современных устройств ИК управления достаточно надежна, а дальность составляет от нескольких метров до 40 и более метров, в зависимости от варианта реализации и уровня помех.
Пример реализации проекта с использованием ИК приемника и пульта дистанционного управления можно посмотреть здесь https://yandex.ru/efir?stream_id=4624e7137a33d7dbbbcb824749d85599&from_block=logo_partner_player
Для реализации нашей идеи в виртуальном конструкторе Тинкеркад https://www.tinkercad.com/ последовательно выполним следующие действия:
1. 
Мы с вами уже работали с датчиками. Поэтому подключить ИК датчик к Ардуино не составит труда. Запоминаем, что «выход» ИК-датчика мы подключили к пин-6.
2. 
В нашем проекте сервопривод, открывающий двери, мы запитываем от Ардуино, поэтому удобно это будет сделать через макетную плату. Принцип сборки схемы аналогичен решению кейса №4. Запоминаем, что «сигнал» сервопривода мы подключили к пин-9.
3. 
Напишем код управления для Ардуино, где используем две библиотеки (готовые программы):
- <Servo.h>, с которой мы уже работали;
- <IRremote.h>, осуществляет дистанционное управление (считывает и распознает сигналы с ИК-датчика).
Пример программы в Приложении. Скопируйте программу в ваш проект и запустите моделирование. Управляя кнопками «0» и «1», с помощью сервопривода мы можем открывать и закрывать входную дверь, не прикасаясь к ручке.
4. Для кнопок «0» и «1» мы использовали готовые кода (0 = 16593103, 1 = 16582903). Придумайте действие для кнопки «2» и реализуйте его в вашем проекте, используя код для кнопки «2» (2 = 16615543).
** Как определить код, соответствующий любой кнопке ИК пульта управления, можно узнать из видео https://www.youtube.com/watch?v=VcrG3KMn6o4.
*Ваш проект автоматически сохранится в вашем аккаунте.
Ответы на задания пересылайте скриншотами ваших проектов на эл. почту elena.kutsenko.543@gmail.com или личным сообщением в ВК наставнику https://vk.com/id223332791.
Приложение.