اندھیرے اور اے سی پاور لائن آف ڈٹیکٹر کے ساتھ رسبری پائی ایمرجنسی لائٹ

اس سیشن میں ہم راسبیری پائی اور ازگر کا استعمال کرتے ہوئے 9 واٹ کا ایمرجنسی لیمپ بنانے جارہے ہیں ۔ یہ چراغ خود بخود اندھیرے اور AC بجلی کی فراہمی کی عدم موجودگی کا پتہ لگائے گا ، اور جب بجلی کی خرابی ہوتی ہے اور مناسب روشنی موجود نہیں ہوتی ہے تو روشنی ہوجاتی ہے۔

اگرچہ یہاں ہنگامی طور پر مختلف لیمپ دستیاب ہیں لیکن وہ مکمل طور پر واحد مقصد کی خدمت کے لئے وقف ہیں ، جیسے ایک عام سی ایمرجنسی لائٹ سرکٹ جسے ہم نے پہلے تشکیل دیا ہے ، صرف بجلی کی ناکامی پر محرک ہوتا ہے۔ راسبیری پائی کے ذریعے ہم اس میں مختلف دیگر خصوصیات شامل کرسکتے ہیں ، جیسے یہاں ہم نے مختلف سطحوں پر اندھیرے کا پتہ لگانے کے لئے ایل ڈی آر شامل کیا ہے۔ یہاں ہم نے دو درجات کا اضافہ کیا ہے ، جب مکمل اندھیرے کی روشنی ہو گی تو ، چراغ پوری شدت کے ساتھ چمک جائے گا اور جب نیم تاریک ہو گا تو ، یہ 30٪ کی صلاحیت سے چمک جائے گا۔ لہذا ہم یہاں اس چراغ کو آن لائن کرنے کے لئے تیار کر رہے ہیں جب AC لائن بجلی بند ہے اور جب کمرے میں روشنی کی شدت بہت کم ہوجاتی ہے ۔

مطلوبہ اجزاء:

یہاں ہم راسبیری جیسی OS کے ساتھ راسبیری پائی 2 ماڈل بی استعمال کر رہے ہیں ۔ ہارڈویئر اور سافٹ ویئر کی تمام بنیادی ضروریات پر پہلے تبادلہ خیال کیا گیا ہے ، آپ اسے شروع کرنے کے لئے راسبیری پائی تعارف اور راسبیری پی آئی ایل ای ڈی بلنکنگ میں دیکھ سکتے ہیں ، اس کے علاوہ ، ہماری ضرورت کے علاوہ:

• 1000µF کاپاکیٹر
• 1 واٹ ایل ای ڈی (9 ٹکڑے ٹکڑے)
• + 12V مہر بند لیڈ ایسڈ بیٹری
• 6000-10000mAH پاور بینک
• + 5V DC اڈاپٹر
• Lm324 OP-AMP چپ
• 4N25 آپٹکوپلر
• IRFZ44N MOSFET
• ایل ڈی آر (ہلکی منحصر رزسٹر)
• ایل ای ڈی (1 ٹکڑا)
• مزاحمت کاروں: 1KΩ (3 ٹکڑے ٹکڑے) ، 2.2KΩ ، 4.7KΩ ، 100Ω (2 ٹکڑے) ، 10Ω (9 ٹکڑے) ، 10KΩ ، 100KΩ
• 10KΩ برتن (3 ٹکڑے ٹکڑے) (تمام مزاحمات 0.25 واٹ کے ہیں)

تفصیل:

سرکٹ رابطوں اور اس کے کام کرنے سے پہلے ، ہم سرکٹ میں اجزاء اور ان کے مقصد کے بارے میں جانیں گے۔

9 واٹ ایل ای ڈی چراغ:

چراغ نو 1WATT ایل ای ڈی سے بنا ہوتا ہے. مارکیٹ میں مختلف قسم کے ایل ای ڈی موجود ہیں لیکن 1 واٹ ایل ای ڈی ہر جگہ آسانی سے دستیاب ہے۔ یہ ایل ای ڈی 3.6V پر کام کرتی ہے ، لہذا ہم ان میں سے تین کو + 12V پر کام کرنے کے ل protection حفاظتی ڈایڈس کے ساتھ سیریز میں جوڑیں گے۔ ہم ان میں سے تین سٹرپس کو جوڑیں گے جو 9 واٹ ایل ای ڈی لیمپ کی تشکیل کرتے ہیں۔ ہم اسی لیمپ کو راسبیری پائ کے ساتھ اسی کے مطابق چلائیں گے۔

اندھیرے کا پتہ لگانے کے لئے ایل ڈی آر (ہلکے منحصر مزاحم):

ہم کمرے میں روشنی کی شدت کا پتہ لگانے کے لئے ایل ڈی آر (لائٹ انحصار ریزٹر) استعمال کرنے جارہے ہیں۔ ایل ڈی آر روشنی کی شدت کے ساتھ اپنی مزاحمت کو لکیری طور پر تبدیل کرتا ہے۔ یہ ایل ڈی آر وولٹیج ڈیوائڈر سے منسلک ہوگا۔ اس کے ساتھ ہمارے پاس متغیر روشنی کی نمائندگی کرنے کے لئے متغیر وولٹیج ہوگی۔ اگر روشنی کی شدت کم ہے تو وولٹیج آؤٹ پٹ زیادہ ہوگی اور اگر روشنی کی شدت اگر ہائی وولٹیج کی پیداوار کم ہوگی۔

LDR آؤٹ پٹ کی جانچ پڑتال کے ل Op Op-amp LM324 IC:

راسبیری پائی میں داخلی اے ڈی سی (ڈیجیٹل کنورٹر کے مطابق ینالاگ) میکانزم نہیں ہے۔ لہذا یہ سیٹ اپ براہ راست راسبیری پائی سے نہیں جڑا جاسکتا۔ ہم ایل ڈی آر سے وولٹیج آؤٹ پٹ کو چیک کرنے کے لئے او پی اے ایم پی پر مبنی موازنہ استعمال کریں گے۔

یہاں ہم نے آپٹ امپ ایل ایم 324 کا استعمال کیا ہے جس کے اندر چار آپریشنل امپلیفائرز موجود ہیں اور ہم نے ان چار میں سے دو اوپ امپ کا استعمال کیا ہے۔ لہذا ہمارا PI دو سطحوں پر روشنی کی شدت کا پتہ لگانے کے قابل ہوگا ۔ ان سطحوں پر منحصر ہے ہم ایل ای ڈی چراغ کی چمک کو ایڈجسٹ کریں گے۔ جب مکمل اندھیرا ہوتا ہے تو ، چراغ پوری شدت کے ساتھ چمکتا ہے اور جب آدھا گہرا ہوتا ہے تو ، یہ 30٪ صلاحیت پر چمکتا ہے۔ اس کو صحیح طریقے سے سمجھنے کے لئے ، آخر میں ازگر کے کوڈ اور ویڈیو کو چیک کریں ۔ ایل ای ڈی کی شدت کو کنٹرول کرنے کے ل control ہم نے راسبیری پِی میں PWM کا تصور استعمال کیا ہے۔

راسبیری پائی میں 26 جی پی آئی او ہے ، جس میں سے کچھ خاص کاموں کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ خصوصی GPIO کے ساتھ ، ہمارے پاس 17 GPIO ہیں۔ 17 جی پی آئی او پنوں میں سے ہر ایک +3 3.3V سے زیادہ وولٹیج نہیں لے سکتا ہے ، لہذا آپ-امپ آؤٹ پٹ 3.3V سے زیادہ نہیں ہوسکتے ہیں۔ لہذا ہم نے اختیاری امپ LM324 کا انتخاب کیا ہے ، کیونکہ یہ چپ +3.3V پر کام کرسکتی ہے جو ایسی منطقی آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے جو +3.3V سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔ راسبیری پائ کے جی پی آئی او پنوں کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں۔ کچھ اچھے IOT پروجیکٹس کے ساتھ ہماری راسبیری پِی ٹیوٹوریل سیریز بھی دیکھیں۔

AC لائن چیک کرنے کے لئے AC سے DC اڈاپٹر:

ہم AC لائن کی حیثیت کا پتہ لگانے کے لئے AC سے DC اڈاپٹر آؤٹ لیٹ وولٹیج منطق کا استعمال کریں گے ۔ اگرچہ AC لائن کی حیثیت کا پتہ لگانے کے مختلف طریقے موجود ہیں ، لیکن یہ سفر کرنے کا سب سے محفوظ اور آسان طریقہ ہے۔ ہم اڈاپٹر سے + 5V منطق لیں گے اور اسے راسپری پِی کو ایک وولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ کے ذریعہ + 5V ہائی منطق کو + 3.3v ہائی منطق پر چھپائیں گے۔ بہتر تفہیم کے ل the سرکٹ ڈایاگرام دیکھیں۔

بجلی کی فراہمی کے لئے پاور بینک اور 12 وی لیڈ ایسڈ بیٹری:

یہ بات ذہن میں رکھیں کہ راسبیری پائی کو بجلی کی عدم موجودگی میں آپریٹنگ کرنی ہوگی ، لہذا ہم پی آئی کو پاور بینک (ایک بیٹری پیک 10000mAH) کا استعمال کرتے ہوئے ڈرائیو کریں گے اور 9 واٹ ایل ای ڈی لیمپ + 12 وی کے ذریعے چلائے جائیں گے ، 7 اے ایچ مہربند لیڈ ایسڈ بیٹری ہوگی۔ ایل ای ڈی لیمپ پاور بینک کے ذریعہ نہیں چلائی جاسکتی ہے کیونکہ وہ بہت زیادہ طاقت کھینچتے ہیں ، لہذا انھیں طاقت کے الگ ذریعہ سے چلنا ضروری ہے۔

اگر آپ کے پاس موثر + 12V + 5v کنورٹر ہے تو آپ راسبیری پائ کو + 12V بیٹری کے ذریعہ طاقت دے سکتے ہیں۔ اس کنورٹر کے ذریعہ آپ پاور بینک کو کھود سکتے ہیں اور ایک ہی بیٹری کے ماخذ سے پورے سرکٹ کو طاقت بخش سکتے ہیں۔

سرکٹ کی وضاحت:

راسبیری پی ایمرجنسی لائٹ کا سرکٹ ڈایاگرام نیچے دیا گیا ہے۔

یہاں ہم نے LM324 IC کے اندر چار میں سے تین کمپارٹر استعمال کیا ہے۔ ان میں سے دو کو روشنی کی شدت کی سطح کا پتہ لگانے کے لئے استعمال کیا جائے گا اور تیسرا + 12V بیٹری کی کم وولٹیج کی سطح کا پتہ لگانے کے لئے استعمال کیا جائے گا۔

1. اوپی- AMP1 یا U1A: اس تقابلی کا منفی ٹرمینل 1.2V (وولٹیج حاصل کرنے کے لئے RV2 کو ایڈجسٹ) کے ساتھ فراہم کیا گیا ہے اور مثبت ٹرمینل ایل ڈی آر وولٹیج ڈیوائڈر نیٹ ورک سے منسلک ہے۔ جیسے جیسے سایہ ایل ڈی آر پر پڑتا ہے ، اس کی داخلی مزاحمت بڑھتی ہے۔ ایل ڈی آر کی اندرونی مزاحمت میں اضافے کے ساتھ ، او پی - اے ایم پی 1 کے مثبت ٹرمینل میں وولٹیج ڈراپ بڑھتا ہے۔ ایک بار جب یہ وولٹیج 1.2V سے زیادہ ہوجاتا ہے ، تو OP-AMP1 + 3.3V آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے۔ او پی - اے ایم پی کی اس ہائی منطقی آؤٹ پٹ کا پتہ لگانے میں رسبری پائی کا پتہ چل جائے گا۔

2. او پی- AMP2 یا U1B: اس موازنہ کا منفی ٹرمینل 2.2V (وولٹیج حاصل کرنے کے لئے RV3 کو ایڈجسٹ) کے ساتھ فراہم کیا گیا ہے اور مثبت ٹرمینل ایل ڈی آر وولٹیج ڈیوائڈر نیٹ ورک سے منسلک ہے۔ جب ایل ڈی آر پر گرنے والا سایہ مزید بڑھتا جاتا ہے تو ، اس کی داخلی مزاحمت اور بھی بڑھ جاتی ہے۔ ایل ڈی آر کی اندرونی مزاحمت میں مزید اضافے کے ساتھ ، او پی - اے ایم پی 2 کے مثبت ٹرمینل میں وولٹیج ڈراپ بڑھ جاتا ہے۔ ایک بار جب یہ وولٹیج 2.2V سے زیادہ ہوجائے تو ، او-AMP2 + 3.3V آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے۔ او پی - اے ایم پی کی اس ہائی منطق آؤٹ پٹ کا پتہ لگانے میں رسبری پائی کا پتہ چل جائے گا۔

3. او پی اے ایم پی 3 یا یو 1 سی: یہ او پی اے ایم پی + 12 وی بیٹری پیک کی کم وولٹیج کی سطح کا پتہ لگانے کے لئے استعمال ہوگا۔ اس موازنہ کا منفی ٹرمینل 2.1V (RV1 کو وولٹیج حاصل کرنے کے ل adjust ایڈجسٹ کریں) کے ساتھ فراہم کیا گیا ہے اور مثبت ٹرمینل وولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ سے منسلک ہے۔ یہ تقسیم کار بیٹری وولٹیج کو 1 / 5.7 اوقات میں تقسیم کرتا ہے ، اس طرح 12.5V بیٹری وولٹیج کے لئے ہمارے پاس OP-AMP3 کے مثبت ٹرمینل میں 2.19V ہوگا۔ جب بیٹری کا وولٹیج 12.0V سے نیچے جاتا ہے تو ، مثبت ٹرمینل میں وولٹیج <2.1V ہوگا۔ لہذا منفی ٹرمینل میں 2.1v کے ساتھ ، او پی- AMP پیداوار کم ہے۔ لہذا جب بیٹری کا وولٹیج 12V سے نیچے گرتا ہے (جس کا مطلب مثبت ٹرمینل میں 2.1v سے نیچے ہوتا ہے) ، او پی - اے ایم پی آؤٹ پٹ کو نیچے کھینچتا ہے تو ، اس منطق کا پتہ لگانے میں راسبیری پائی کا پتہ چل جائے گا۔

ورکنگ وضاحت:

اس راسبیری پائی ایمرجنسی لیمپ کا پورا کام یہ بیان کرسکتا ہے:

پہلا راسبیری پِی کا پتہ لگاتا ہے کہ اگر GPIO23 پر سینسنگ منطق کے ذریعے AC کی طاقت موجود ہے یا نہیں ، جہاں AC اڈاپٹر سے + 3.3V لیا گیا ہے۔ ایک بار جب بجلی بند ہوجاتی ہے ، تو اڈاپٹر سے +5V بند ہوجاتا ہے اور راسبیری پِی اگلے مرحلے میں جاتا ہے جب اس LOW منطق کا پتہ چل جاتا ہے ، اگر نہیں تو PI اگلے مرحلے میں نہیں جائے گا۔ یہ کم منطق اسی وقت ہوتی ہے جب AC پاور بند ہوجائے۔

اگلا PI چیک کرتا ہے کہ آیا لیڈ ایسڈ بیٹری کی سطح کم ہے ۔ یہ منطق جی پی آئی او 16 میں او پی اے ایم پی 3 کے ذریعہ فراہم کی گئی ہے۔ اگر منطق کم ہے تو ، پھر PI اگلے مرحلے میں منتقل نہیں ہوتا ہے۔ بیٹری وولٹیج + 12V سے زیادہ ہونے کے ساتھ ، PI اگلے مرحلے میں منتقل ہوتا ہے۔

اگلا راسبیری پِی چیک کرتا ہے کہ آیا کمرے میں اندھیرے زیادہ ہیں ، یہ منطق جی پی آئی او 20 میں او پی اے ایم پی 2 کے ذریعہ فراہم کی گئی ہے۔ اگر ہاں ، تو PI 99٪ کے ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ PWM (پلس کی چوڑائی ماڈلن) پیداوار فراہم کرتا ہے۔ یہ پی ڈبلیو ایم سگنل آپٹو کوپلر چلاتا ہے جو MOSFET چلاتا ہے ۔ موسفٹ 9WATT ایل ای ڈی سیٹ اپ کو طاقت دیتا ہے جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔ اگر مکمل اندھیرے نہیں ہیں تو PI اگلے مرحلے میں منتقل ہوتا ہے۔ راسبیری پائی میں پی ڈبلیو ایم کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں۔

پھر راسبیری پِی چیک کرتا ہے کہ آیا کمرے میں اندھیرے کم ہیں ، یہ منطق جی پی آئی او 21 میں او پی اے ایم پی 1 کے ذریعہ فراہم کی گئی ہے۔ اگر ہاں ، تو PI 30٪ کے ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ PWM (پلس کی چوڑائی ماڈلن) پیداوار فراہم کرتا ہے۔ یہ پی ڈبلیو ایم سگنل آپٹو کوپلر چلاتا ہے جو MOSFET چلاتا ہے۔ موسفٹ 9WATT ایل ای ڈی سیٹ اپ کو طاقت دیتا ہے جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔ اگر کمرے میں مناسب روشنی موجود ہے تو ، پھر راسبیری پائی PWM آؤٹ پٹ فراہم نہیں کرتا ہے لہذا LAMP مکمل طور پر بند ہوجائے گا۔

لہذا اس ایمرجنسی لیمپ کو آن کرنے کے ل both ، دونوں کی حالت درست ہونی چاہئے ، اس کا مطلب ہے AC لائن بند ہونی چاہئے اور کمرے میں اندھیرے ضرور ہونگے۔ آپ ذیل میں مکمل ازگر کوڈ اور ویڈیو چیک کرکے واضح تفہیم حاصل کرسکتے ہیں ۔

آپ اس ہنگامی لیمپ میں مزید دلچسپ کارگریاں اور تاریکی کی سطحوں کو شامل کرسکتے ہیں۔ ہمارے مزید پاور الیکٹرانکس سرکٹس کو بھی چیک کریں:

• 0-24v 3A متغیر بجلی کی فراہمی LM338 کا استعمال کرتے ہوئے
• LM317 استعمال کرکے 12v بیٹری چارجر سرکٹ
• 12v DC سے 220v AC انورٹر سرکٹ
• سیل فون چارجر سرکٹ