IRIS - a lámpa, amely tudja, ha a közelben vagy: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Üdv! Igen, mindenki karanténban van. Mérnökhallgató vagyok. Régebben szállóban szálltam meg, és megszoktam, hogy éjszaka végzem a feladataimat és a tanulmányaimat. Most, hogy itthon vagyok, a családom nem találja ezt kényelmesnek, mert itt mindenki megszokta, hogy korán alszik. Nincs asztali lámpám sem.

De ha magam szeretnék készíteni egyet, szeretném, ha több funkcióval rendelkezne, mint egy hagyományos lámpa. A kihívás az alkatrészek megtalálása volt. Az országos bezárás miatt itt, Indiában, nem nyitnak elektronikus üzletek. Ez az én teljesen otthon épített projektem. Ismerje meg Irist, az intelligens asztali lámpát. Annyi funkcióval rendelkezik, amennyit a házamban lévő elektronikával be tudtam tolni.

Kézi üzemmód: Szokásos asztali világítás

Intelligens mód: A felhasználó automatikus észlelése a fény be- / kikapcsolásához

Intelligens ágylámpa: Automatikusan megvilágítja az utat, ha el akar menni valahova az éjszaka közepén

Adaptív fényerő: Automatikusan beállítja a fényerőt a környező fény alapján

Nappali tudatosság: Automatikusan bekapcsolhatja az intelligens módot napnyugta után, vagy ha nincs más fényforrás.

Az utolsó két funkciót még nem kell hozzáadni, de említettem a működési elvet, így ha hozzá szeretné adni őket, tudni fogja, mit kell tennie. Kezdjünk készíteni!

Kellékek

Igen, tudom, hogy nincs értelme vásárlási linkeket adni, mert a legtöbb országban az e-kereskedelmi oldalak jelenleg nem aktívak. De ha ezt olvassa, miután a vírus uralma alá került, és minden visszaállt a normális kerékvágásba (ami remélem hamarosan bekövetkezik), akkor… um.. szívesen látja?

Arduino Uno:

Meleg fehér LED szalag:

Egycsatornás relé:

Közelség/akadály érzékelő:

12V-os tápegység:

GI vezeték

Fekete festék

Néhány alkatrész itt -ott megtalálható otthon.

1. lépés: Az állvány elkészítése

Most nem igazán lenne igaz, ha azt mondanám, hogy az alap kialakítása teljesen a sajátom. Ezt a dizájnt láttam egy videóban. De a kivitelezés más, szóval igen.

Először is vettem egy vastag hálózati kábelt. Szerettem volna egy feketét, de ez az egyetlen feküdt a házamban. A probléma az, hogy túl rugalmas. Szükségünk van valamire, amely hajlítva meg tudja őrizni alakját. Így eltávolítottam a belsejében lévő alumínium huzalt, és helyette egy vastag GI vezetéket helyeztem be. Aztán formára hajlítottam a drótot. Ez olyan egyszerű volt, mint egy kört készíteni az aljára, majd a huzal többi részét vékony S alakban hajlítani az állványhoz.

Sajnos nem volt több hely a tápkábelek átvezetésére, ezért később teszünk valamit. Az alap nagyjából elkészült.

2. lépés: A lámpa teteje

Erre kivettem két műanyag edényt a konyhából. Mindkettő kissé kúpos, az egyik nagyobb, mint a másik. Vonalat jelöltem a nagyobb tartály mentén, és rövidre vágtam.

Ha a kis tartályt a nagyra helyezi, akkor pontosan úgy néz ki, mint egy lámpa. Nagy!

3. lépés: Az izzó

Ez olyan egyszerű lehet, mint a helyhez kötött és éjszakai lámpa vásárlása. De nem akartam ilyen erős fényt, és hozzá akartam adni egy automatikus fényerő -szabályozót az otthon lévő alkatrészekkel. Szóval egyedi izzót készítettem.

Először fogtam a korábban használt kis tartály fedelét, és ráragasztottam egy négyszögletes alumíniumlemezt. Ezután két kis darab meleg fehér LED csíkot ragasztottam az alumíniumra. Miért az alumínium csík? Hűtőbordaként működik a LED -eknél, mert hosszabb ideig használva felmelegednek. Mindent összeragasztottak hőálló ragasztóval, amelyet szerencsére a raktárban fekve találtam. Ha nem találja, semmi baj. A LED szalagok általában ragasztóval rendelkeznek a hátlapon, csak közvetlenül ragasztható.

A huzalokat forrasztottam, párhuzamosan tartva mindkét csíkot. Ezután kinyitottam a diffúzort egy régi LED -es izzóról, és a fedél tetejére ragasztottam.

Egyedi LED izzónk készen áll!

Gyors tesztet csináltam 12V -os tápegységgel. Láthatja, milyen kellemesnek tűnik már.

4. lépés: Fessük feketére

Mindent feketére festettem. Ügyeljen arra, hogy csiszolópapírral tisztítsa meg a tartályok felületét, hogy a festék megfelelően tapadjon hozzá.

A legjobb, ha spray festéket használ, de nekem nem volt otthon. Tehát akril festéket használtam. Nagyon nehéz volt festeni az alapot, mert a festék folyamatosan kijött. Három réteg után elégedett voltam a megjelenéssel. Bár nekem is le kellett volna csiszolni festés előtt.

Nem festettem a nagy tartály tetejét, mert félig átlátszó volt, és bekapcsoláskor hűvös fénygyűrűt képez.

5. lépés: Elektronika

Miután megemlítettem az összes funkciót, lehet, hogy túlterhelt, és azt gondolja, hogy valami bonyolult áramkör történhet. De nem, ez elég egyszerű. Köszönet az Arduino táblának.

Érzékelő bemenet: Az akadályérzékelő észleli, ha előtte áll. Nyilvánvaló, hogy a D0 -as érintkező az Arduino 2 -es tűje. A +5V -os tű az Arduino 5V -os tüskéje.

Relé kimenet: A relé intelligens módban kapcsolja be/ki a lámpát. A bemeneti csap az Arduino 3 -as érintkezőjéhez, a másik pedig az Arduino GND -hez kerül.

A többi csatlakozás nagyon egyszerű. Csak kövesse a sematikus diagramot. Kicsit könnyebb lesz, ha tudod, mi történik.

Alapvetően, ha jobbra csúsztatja a kapcsolót, akkor közvetlenül a lámpát táplálja a tápegységből. Ha a kapcsolót balra csúsztatja, a lámpa intelligens módban van. Innentől kezdve a lámpát az Arduino vezérli. Alapvetően a kapcsolót balra csúsztatva leválasztja a tápegységet a lámpáról, és inkább az Arduino -t táplálja. Ha az Arduino be akarja táplálni a lámpát, akkor aktiválja a relét, amely csak rövidre zárja a korábban lekapcsolt kapcsolókapcsokat.

6. lépés: Mi van, ha nincs Arduino -m?

Ha nincs Arduino -ja, az intelligens módot BC547 vagy bármely más általános célú tranzisztor és az akadályérzékelő segítségével is létrehozhatja. Lásd a sematikus diagramot. Ezt az áramkört ki kell cserélni az Arduino, a relé és az érzékelő elrendezésére az előző lépés sematikus diagramján. Bár ez olcsóbb megoldás, tétlen állapotban kis energiafogyasztás lesz.

7. lépés: Programozás

Mindezeket az intelligens funkciókat az Arduino vezérli. Programunk határozza meg, hogyan működnek. Ha azt szeretné, hogy ugyanúgy működjön, mint az enyém, akkor csak töltse le a kódomat, és töltse fel az Arduino -jába. Ha meg szeretné érteni a kódot, és saját ízlése szerint csípné, akkor az utasítás utasításának végén végigjárom a kódot, amelyre hivatkozhat.

Mint korábban említettem, ez a kód csak az akadályérzékelő adatait olvassa be. Az adaptív fényerő és a nappali fény tudatossági funkciói még nincsenek hozzáadva. Ezt a kódrészletben elmagyarázom, hogy tetszés szerint hozzáadhassa őket

8. lépés: Hogyan működik?

Felhasználó automatikus észlelése:

Az akadályérzékelőt az asztal alá, maga felé fordítja. Tehát most, amikor előtte ül, észleli Önt, és digitális jelet küld az Arduino -nak. Az Arduino ekkor bekapcsolja a relét, amely bekapcsolja a lámpát.

Az éjjeli lámpa jellemzői:

Ez valójában nem külön funkció. Ez a meglévő akadályérzékelő, de hatótávolságát a potenciométer elforgatásával növelik. Ha a lámpáját és az asztali elrendezését egy ágy mellett tartja, amikor felkel az ágyról, felismeri Önt, és 15 másodpercre felkapcsolja a lámpát, majd a lámpa kikapcsol. A lámpát lefekvés előtt az útvonalra fókuszálhatja, hogy felgyulladjon.

9. lépés: Szerelje össze

Miután az összes elektronikát megfelelően csatlakoztatta és tesztelte, egy kis dobozban rögzítettem. Rögzíthettem őket a lámpához, de azt akartam, hogy minimalista megjelenésű legyen, ezért az elektronikát külön szerelték fel az asztal aljára. Tökéletes helyzet az akadályérzékelő számára, elrejtve a szem elől.

Egy tápkábelt ragasztottam az állvány mentén szuperragasztóval. Mi a helyzet a másik vezetékkel? Emlékszel, hogy behelyeztünk egy GI vezetéket az állványon keresztül? Ezt másik vezetékként fogjuk használni. Így minden rendben marad.

Miután az összes vezetéket megfelelően összekapcsoltuk és teszteltük, epoxigyantával ragasztottam a lámpafej két részét. Ezután az állványt a fejhez rögzítették úgy, hogy lyukat készítettek, és átengedték rajta a GI vezetéket. Egy utolsó csepp gyanta, és minden masszív és jó.

10. lépés: Indulásra kész

Miután néhányszor kipróbáltam mindent, nagyon elégedett vagyok minden működésével. Arról nem is beszélve, hogy az egyedi izzó fénye milyen lágy és kellemes.

Voltak azonban kisebb problémák, amelyeket könnyen meg tudtam oldani.

Az akadályérzékelő folyamatosan érzékelheti a széket. Ezt le lehet küzdeni egy olyan szék használatával, amelynek háttámlája csak felül van, mint az enyémnek. Az alja üreges, így az akadályérzékelő nem érzékeli.

Az akadályérzékelő érzékeli a körbejáró embereket, és folyamatosan kapcsolja be/ki a lámpát. Számomra az íróasztal az ágy mellett volt, így senki sem megy oda, hacsak nem akar aludni vagy használni az asztalt. Mit tehet, hogy megfelelően beállítja a hatótávolságát, hogy csak akkor érzékelje, ha ül.

A lámpa nem kapcsol ki. Ez akkor fordul elő, ha az akadályérzékelő vevője (fekete izzó) túl közel van az adóhoz (átlátszó izzó). Ezt egyszerű megoldani. Csak annyit kell tennie, hogy kissé elhajolja őket egymástól.

11. lépés: További szolgáltatások és csípés

Tehát most egy probléma lehet. Hogyan lehet váltani az intelligens felhasználói felismerés és az intelligens ágylámpa mód között? Az általam megadott kódban mindkettő alapvetően ugyanaz. De ha mindegyikhez külön módot szeretne, és automatikusan vált a kettő között, használhat Nodemcu (esp8266) mikrokontrollert az Arduino helyett.

Az IFTTT nevű szolgáltatással automatikusan indíthatja el az egyes módokat az idő és az ütemezés alapján. Ezenkívül további funkciókat is hozzáadhat, mint például a lámpa okostelefonról történő vezérlése, időjárási figyelmeztetések, időzítők és sok más dolog. Ettől igazán okos lehet Iris. Sajnos a nodemcu visszatért a szállóba, így leragadtam Arduino -nál. Ezeket a funkciókat hozzáadom, amint visszatérek, és talán még tanulhatóvá teszek!

12. lépés: A kód végigjárása

A kód nem csak látszik, de valójában nagyon egyszerű.

Először deklaráljuk az Arduino bemeneti és kimeneti csapjait a beállítási funkcióban.

A 2. érintkező bemenetet vesz az érzékelőtől. Tehát ha HIGH feliratot jelez, ami azt jelenti, hogy valaki közel van hozzá, akkor 15 másodpercre bekapcsolja a relét (3. tű). 15 másodperc elteltével, ha a 2 -es érintkező még mindig magas értéket mutat, az if blokk folyamatosan végrehajtódik, és a lámpa továbbra is ég. Ellenkező esetben a relé és a lámpa is kikapcsol.

Ha azt szeretné, hogy napnyugta után automatikusan működjön, akkor csak egy általános célú tranzisztorral rendelkező LDR -t kell hozzáadnia egy másik tűhöz. Ezután a fenti kódot egy if blokkba helyezzük. Amikor az LDR nem olvas fényt, az if blokk végrehajtásra kerül, és a fent leírt folyamatot az Arduino hajtja végre.

Ezenkívül az automatikus fényerő -szabályozáshoz ismét LDR -t kell használnia. A lámpát most közvetlenül az Arduino -ról kell táplálni, amelyhez egy másik relé is használható. A PWM segítségével beállíthatja a lámpa fényerejét az LDR analóg bemenete alapján. Ne feledje, hogy ehhez 5 voltos LED szalagot kell használnia a 12 volt helyett.

Második díj a Work From Home Speed Challenge versenyen