Raspoulette: Прототип солнечной автономной системы двери курятника

Всем привет,

Увидев конкурс Raspberry Pi, я решил превратить давно носившуюся идею в осязаемый прототип — встретьте Raspoulette.

Raspoulette — это автономная, солнечная система, открывающая дверь курятника при появлении солнечного света и закрывающая её при закате. Ниже — пошаговое руководство, охватывающее всё: от нужного железа до софта, заставляющего это работать.

Что понадобится:

• Солнечный прерыватель – 1× 12 В реле, 1× фоторезистор (LDR), 1× 1 МОм потенциометр, 4× резистора (180 кОм, 10 кОм, 100 Ом, 4.7 кОм), 3× NPN транзистора (напр., BC547), 1× диод
• Стабилизатор напряжения – LM7805, большой электролитический конденсатор, male micro‑USB пин
• Контроллер мотора – L293, 12 В DC мотор
• Железо – 10‑литровая бутылка, старый принтер для рельсовой системы, старый аккумулятор дрели, ПВХ труба, Raspberry Pi (Model B рекомендуется, Model A тоже подойдет), скотч, деревянные детали
• Софт – Python

Шаг 1: Солнечный прерыватель

Роль прерывателя двойственная: он включает/выключает Raspberry Pi в зависимости от уровня освещенности и запускает Python-скрипт при старте.

Схема использует делитель напряжения из LDR и резистора 180 кОм (плюс потенциометр для калибровки). Когда свет попадает на LDR, делитель поднимает базовое напряжение первого транзистора, позволяя второму и третьему транзисторам открыться. Полученный ток заряжает катушку реле, включая Pi.

Регулируя потенциометр, можно задать порог освещенности, активирующий реле.

Для автозапуска скрипта добавьте в /etc/rc.local перед строкой exit 0:

sudo python /home/pi/Poulerail.py 

С этим Pi будет запускать скрипт Poulerail.py при каждом включении питания.

Шаг 2: Стабилизатор напряжения

Raspberry Pi требует стабильных 5 В. LM7805 — простой, надежный линейный стабилизатор, снижающий входное напряжение до 5 В. Поставьте большой электролитический конденсатор на выход для сглаживания тока и предотвращения скачков напряжения.

Скачайте даташит LM7805 (350 KB) для распиновки и приложений.

Шаг 3: Контроллер мотора

Используем стандартный 12 В DC мотор, управляемый драйвером L293. L293 дешев, легко монтируется и выдает достаточно тока для мотора.

Сводка подключений:

• Pin 8: +12 V (питание мотора)
• Pin 2: Выход Raspberry Pi (управляющий сигнал)
• Pin 7: Выход Raspberry Pi (управляющий сигнал)
• Pin 1: Enable
• Pin 16: +5 V (питание L293)
• Pins 4, 5, 12, 13: Ground
• Pins 3 & 6: Входы мотора (вперед/назад)

Обратитесь к даташиту L293 (204 KB) для полной распиновки и схем подключения.

После сборки Raspoulette автоматически откроет дверь курятника на рассвете и закроет на закате, полностью питаясь от солнечной энергии.