電子回路

質問

Amazon Dash Buttonを改造して光に反応して信号を送るIoT機器を作りたく思っています。
ソフトウェア的な設定は完了しており、ボタンを押すとラズパイで信号を受け取るところはできていますが、ハード的な知識がなく困っております。

Dash Button側を改造して、ボタンを押す代わりに フォトレジスタかフォトダイオードを使って、明るくなったら一定時間だけボタンを押したことになる回路を作りたいです。
例えば、ドアの上部付近に張り付けておいて、ドアが開いたときに光を感知して通知する使い方をしたいと思っています。
どのような回路を作って、Dash Buttonに実装されているスイッチと置き換えれば良いのか教えてください。よろしくお願いします。

回答No.5

lumiheart

ラズパイ本体より遥かに高価ですがＦＡ用センサ
https://www.fa.omron.co.jp/products/family/3179/lineup.html
高価とは言えフォトトラで自作してこの金額以下で作るのは困難

更にお値打ちなフォトマイクロ　一般家庭環境ならこれで十分とも言える
https://www.fa.omron.co.jp/products/family/444/lineup.html
https://www.monotaro.com/s/c-127196/

自作センサで一番困難なのは回路ではなくて光学系
https://www.fa.omron.co.jp/guide/technicalguide/43/2/index.html
レンズとか安価に製作、入手するのは不可能に近い

ＬＥＤとフォトトラにレンズも何もなしでもそれなりの反応検出は可能なれど
今日はよく調整できたけれど、明日も動くとは限らない
ロボコンとか見てると、誤動作の多くは光学系の調整ミスが多いみたい
Arduino、ラズパイ用センサ
https://www.switch-science.com/catalog/list/499/

回答No.4

nowane4649

単純な構成ならフォトトランジスタと単安定マルチバイブレーター(ワンショット回路)でしょうか。
閾値可変としたい場合は、フォトトランジスタをフォトダイオードとアナログコンパレータ回路に変更します。

参考：単安定マルチバイブレーター
http://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2004/01/p116-117.pdf
http://nevergiveup-yosuke.blogspot.com/2013/05/ne555555.html

回路系を独立させたいなら出力部をフォトカプラやフォトリレーで絶縁した方が安心です。

部品点数を少なくしたいなら、CDSセルなど、フォトレジスタの状態をマイコンで常時監視し、適宜、パルス出力というの形になります。
参考：ATtiny Arduino
https://www.jonki.net/entry/20131109/1383977233

回答No.3

kimamaoyaji

ドアセンサーですね赤外線の遮断センサーを使うがマグネットセンサーを使うのが良いと思います。
マグネット式なら、永久磁石をドアに付け、ドア枠にマグネットスイッチを付けるという非常に単純なもので、ドアが閉まっているときはスイッチはオンで開くとオフになる、一定時間と言うのはソフトでタイマーのプログラムをすれば大丈夫ですよ。
赤外線の遮断センサーはドア側に配線が付くので少し大変です、それ以外には赤外線の反射型センサーならドア側に鏡を付ければ出来ます、どちらも閉まっているときはスイッチはオンで開くとオフになります。
＞明るくなったら一定時間だけボタンを押したことになる回路を作りたいです
というのは作るのはそう難しくは無いのですが、明るさの設定が難しく、頻繁に誤作動と言うか、天気などで刻々と変わる明るさで、どこに設定して良いかわからない状態になります、また反応速度の早いフォトダイオードなどだと、チャタリングを起こす可能性もあり、速度の遅いCDSか太陽電池を利用するほうが良いかもしれません。ただ暗くなると照明を点灯させるとかにはつかえますが、ドアセンサーとしては使い物にならないでしょう。

回答No.2

TIGANS

ラズパイを使いこなせるような人ならマイコンで組むのが簡単でしょう。
ＡＴＴＩＮＹ１３Ａ　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02911/
あたりで充分だと思います。Arduinoと同じように使えます。

光センサは赤色LEDを使えばOKじゃないかな。
http://elm-chan.org/junk/leddet/report.html
マイコン＋LED１個のシンプル構成ですね。（パスコンくらいは要るかも）

A/D変換器を使ってもいいし、アナログ比較器でもいいし何でもできる。
青色LED使えばスタンバイ状態から割り込みで起動してパルス出したら
またスタンバイに戻るという超低消費電力動作も可能かも知れませんね。

回答No.1

sin2cos21

こんばんは。フォトダイオードを使用するならたぶんI-V変換回路を使うのではないかと思います。
イメージとして添付の図を作成しました。
光量での電流値は選定頂くとして、添付の回路で、１段目のオペアンプの出力は　－Rf×Id　で決まります。
Rfは1段目OPAのマイナス端子に接続されている抵抗で、Idはフォトダイオードからの電流です。
２段目で反転されたマイナスの電圧を正の電圧へ戻します。
OPAの先のシュミットトリガでレベルを検知して、H or Lの信号を出す…　という構成です。

部屋の明かりなどを利用するだけなら、CDSでもいいような気がします。
フォトダイオードなら、発光するLEDなどを近距離で当てないといけないような気がします。
不明瞭で申し訳ありませんが、参考となれば幸いです。