Raspoulette: Zonnestroom-gevoede Autonome Koeienpoort Systeem Prototype

Hallo iedereen,

Toen ik een Raspberry Pi-wedstrijd zag, besloot ik een idee dat ik al een tijdje had om te zetten in een tastbaar prototype – meet Raspoulette.

Raspoulette is een autonoom, zonnestroom-gevoed systeem dat een koeienpoort opent wanneer zonneschijn aankomt en sluit wanneer het licht vervaagt. Hieronder is een stap-voor-stap gids die alles dekt van de benodigde hardware tot de software die het werkend maakt.

Wat je nodig hebt:

• Zonne-intruder – 1× 12 V relais, 1× LDR, 1× 1 MΩ potentiometer, 4× weerstanden (180 kΩ, 10 kΩ, 100 Ω, 4.7 kΩ), 3× NPN-transistoren (bijv. BC547), 1× diode
• Spanningsregelaar – LM7805, grote electrolytische condensator, male micro-USB pin
• Motorcontroller – L293, 12 V DC-motor
• Hardware-onderdelen – 10-L fles, oude printer voor het railsysteem, oude boormachine-batterij, PVC-buiz, Raspberry Pi (Model B aanbevolen, Model A werkt ook), tape, houten stukken
• Software – Python

Stap 1: Zonne-intruder

De intruder heeft een tweeledige rol: het zet de Raspberry Pi aan of uit op basis van lichtniveaus, en het triggert het Python-script bij opstart.

Het circuit gebruikt een spanningsdeler gemaakt van de LDR en de 180 kΩ-weerstand (plus de potentiometer voor kalibratie). Als licht de LDR raakt, verhoogt de deler de basisspanning van de eerste transistor, waardoor de tweede en derde transistor geleiden. De resulterende stroom activeert de relaisspoel, wat de Pi aanzet.

Door de potentiometer aan te passen, kun je de lichtdrempel instellen die de relais activeert.

Om het script automatisch te starten, voeg de volgende regel toe aan /etc/rc.local vóór de exit 0 regel:

sudo python /home/pi/Poulerail.py 

Hiermee start de Pi het Poulerail.py script elke keer dat het opstart.

Stap 2: Spanningsregelaar

Raspberry Pi vereist een stabiele 5 V voorziening. De LM7805 is een eenvoudige, betrouwbare lineaire regelaar die de invoerspanning naar 5 V brengt. Plaats een grote electrolytische condensator op de uitgang om de stroom glad te maken en spanningspieken te voorkomen.

Download de LM7805-datasheet (350 KB) voor pin-out en toepassingsnotities.

Stap 3: Motorcontroller

We gebruiken een standaard 12 V DC-motor aangedreven door een L293 motordriver. De L293 is goedkoop, eenvoudig te bedraden, en levert voldoende stroom voor de motor.

Verbindingsoverzicht:

• Pin 8: +12 V (motorvoeding)
• Pin 2: Raspberry Pi uitgang (besturingssignaal)
• Pin 7: Raspberry Pi uitgang (besturingssignaal)
• Pin 1: Enable
• Pin 16: +5 V (L293 voeding)
• Pins 4, 5, 12, 13: Grond
• Pins 3 & 6: Motor-ingangen (vooruit/achteruit)

Raadpleeg de L293-datasheet (204 KB) voor volledige pinout en bedradingsschema's.

Zodra alles geassembleerd is, zal de Raspoulette automatisch de koeienpoort openen wanneer de zon opkomt en sluiten bij schemering, volledig gevoed door zonne-energie.