التحكم في مصباح تيار متردد بالتصفيق باليد أو بالصوت أو بأي ضوضاء

التحكم في مصباح تيار متردد بالتصفيق باليد أو بالصوت أو بأي ضوضاء

في هذا الدرس ستتعلم كيفية التحكم بمصباح تيار متناوب باستخدام وحدة صوتية تكشف التصفيق أو أوامر الصوت. باستخدام هذا الإعداد، يمكنك بسهولة تشغيل الضوء أو إطفائه بناءً على المدخل الصوتي. يستخدم هذا المشروع مرحلاً لتبديل الطاقة إلى مصباح التيار المتناوب، مما يتيح التحكم الآمن في الأجهزة عالية الجهد عبر أوامر صوتية بسيطة. النتيجة مصباح عملي يستجيب لصوتك أو لتصفيقك، مما يجعله مشروعًا ممتعًا وعمليًا. تُعرف الوحدة أيضًا باسم KY-037 لاكتشاف الصوت أو وحدة كشف الأوامر الصوتية.

قبل الخوض في التفاصيل، من الضروري فهم المكونات المشاركة في هذا المشروع. تكتشف وحدة الصوت الإشارات الصوتية وتُرسل إشارة مقابلة إلى الأردوينو. يعالج الأردوينو هذه الإشارة ويتحكّم في مرحل، والذي بدوره يزوّد مصباح التيار المتناوب بالطاقة. يمكن لهذا النظام الاستجابة لمستويات صوتية مختلفة، مما يتيح مرونة في كيفية اختيارك لتفعيل الضوء (في الفيديو عند 00:30).

شرح الأجهزة

لهذا التجميع، ستحتاج إلى المكونات التالية:

لوحة أردوينو:يعمل كمتحكم مركزي يعالج المدخلات من وحدة الصوت ويتحكم في المرحل
وحدة الصوت:تكتشف هذه الوحدة المدخلات الصوتية (مثل التصفيق أو الأوامر الصوتية) وترسل إشارة إلى الأردوينو. عادةً ما تحتوي على ميكروفون ومضخّم عملياتي لتضخيم الصوت.
وحدة الترحيل:يتيح المرحل لك التحكم في أجهزة ذات جهد أعلى مثل مصباح يعمل بالتيار المتردد. إنه يعمل كمفتاح يمكن للأردوينو تشغيله أو إيقافه.
مصباح التيار المتردد:مصدر الضوء الذي ستتحكم فيه. تأكد من أنه موصول بأمان عبر المرحل.

تعمل وحدة الصوت عن طريق تحويل الموجات الصوتية إلى إشارات كهربائية يمكن للأردوينو قراءتها. تستخدم وحدة المرحّل مدخلاً منخفض الجهد من الأردوينو لتوصيل أو فصل التيار المتردد عالي الجهد، مما يجعلها مكوّنًا حاسمًا لسلامة التشغيل.

تفاصيل ورقة البيانات

المصنّع	عام
رقم القطعة	وحدة كشف الصوت
جهد المنطق/الإدخال والإخراج	5 فولت
جهد التغذية	5 فولت
تيار الخرج (لكل قناة)	20 مللي أمبير
التيار الأقصى (لكل قناة)	50 mA
إرشادات تردد PWM	غير قابل للتطبيق
عتبات الدخل المنطقي	متوافق مع TTL
هبوط الجهد / R_{المصرف–المصدر (في وضع التشغيل)}/ التشبع	0.1 V كحد أقصى
الحدود الحرارية	85 درجة مئوية
حزمة	وحدة
ملاحظات / متغيرات	يُستخدم عادةً في مشاريع افعلها بنفسك المتنوعة

تأكد من التبديد الحراري المناسب لوحدة المرحل.
استخدم مكثفات فكّ الارتباط بالقرب من مصدر الطاقة لتثبيت الجهد.
حافظ على تنظيم الأسلاك لمنع حدوث قصر كهربائي عرضي.
كن حذراً من جهد التيار المتردد؛ تأكد من أن جميع الوصلات محكمة.
اضبط حساسية وحدة الصوت لتتناسب مع بيئتك.

تعليمات التوصيل الكهربائي

Arduino wiring of Sound detection microphone with relay

ابدأ بتوصيل وحدة الصوت بالأردوينو. قم بتوصيل الـDOوصل دبوس (مخرج البيانات) لوحدة الصوت إلى الدبوس 2 على لوحة الأردوينو. الـVCCيجب توصيل الدبوس بمخرج 5V على لوحة Arduino، وGNDيجب توصيل الدبوس بأحد دبابيس التأريض في لوحة الأردوينو.

بعد ذلك، قم بتوصيل وحدة المرحل. صِل الـVCCدبوس المرحل إلى دبوس 5V على الأردوينو وGNDوصِل الدبوس بالأرضي. يجب توصيل دبوس إدخال الريليه بالدبوس 10 على لوحة أردوينو. أخيراً، قم بتوصيل مصباح التيار المتردد بالطرف المشترك والطرف المفتوح عادةً في الريليه، مع التأكد من عزل الدائرة بشكل صحيح عن أي موصلات مكشوفة.

أمثلة على الكود وشرح خطوة بخطوة

يعرض المقتطف البرمجي التالي كيفية إعداد الدبابيس وقراءة مدخل الصوت:

int SOUND = 2; // connect output to Sound module DO
int relayPin = 10; // Connected to relay (LED)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(SOUND, INPUT_PULLUP); 
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
}

في هذا الإعداد، مخرج وحدة الصوت متصل بالدبوس 2، الذي تم تكوينه كمدخل مع مقاومة سحب لأعلى. دبوس المرحل مُعين كمخرج للتحكم فيه.

بعد ذلك، تتحقق الحلقة الرئيسية من وجود إدخال صوتي وتتحكم في المرحل بناءً على الصوت المكتشف:

void loop() {
  val = digitalRead(SOUND);
  if(val == HIGH && lightON == LOW){
    heard = 1 - heard;
    delay(100);
  }    
  lightON = val;

  if(heard == HIGH){
    Serial.println("Light ON");
    digitalWrite(relayPin, LOW); 
  }else{
    Serial.println("Light OFF");
    digitalWrite(relayPin, HIGH);
  } 
  delay(100);
}

تقوم هذه الحلقة بقراءة إدخال الصوت باستمرار. إذا تم اكتشاف صوت (عندماvalيكونHIGH), يقلب حالة الضوء. الـheardيتتبع المتغير ما إذا تم اكتشاف صوت، ويتم تفعيل المرحل وفقًا لذلك.

عرض توضيحي / ما الذي تتوقعه

بمجرد توصيل كل شيء ورفع الشيفرة، يمكنك اختبار الوظيفة عن طريق التصفيق أو التحدث قرب وحدة الصوت. يجب أن يضيء الضوء عند التصفيقة أو الصوت الأول وينطفئ مع التصفيقة أو الصوت التالي. انتبه إلى المسافة ومستوى صوتك، إذ يمكن أن يؤثرا على الكشف (في الفيديو عند 05:00).

تشمل الأخطاء الشائعة التوصيل الخاطئ للأسلاك، وخصوصًا مع المرحل، مما قد يؤدي إلى حالات غير آمنة. تأكد من أن المرحل ومصباح التيار المتردد موصولان بشكل صحيح لتجنب أي مخاطر كهربائية.