Lights Out Night Light: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ideje lefeküdni. Felállsz, hogy éjszakára lekapcsold a villanyt, és miután elfordítod a kapcsolót, rájössz, hogy koromsötét utazás vár az ágyad biztonságába. Még szerencse, hogy feltalálták az éjszakai lámpákat, és a megfelelő helyen találtál! De… hogyan tudsz elaludni, amikor az a bosszantó éjszakai fény világít a szobádon? Ezen kívül nem fáradt bele ebbe az üres sötétségbe, amely miatt az éjszakai fények égve maradnak és energiát pazarolnak? Nos, még mindig jó helyen jár, mert pontosan megvan, amire szüksége van!

Szeretnénk feldobni az életét azzal, hogy segítünk fenntartható éjszakai fények készítésében.

Ebben az oktatóanyagban végigvezetjük Önt egy éjszakai lámpa építésének folyamatán, amely időzítővel kikapcsol. A rendszer fényérzékelőn keresztül képes felismerni, amikor a fő lámpa ki van kapcsolva, és bekapcsolja a lámpát a felhasználó által beállított időtartamra, majd kikapcsol. Ez az éjszakai fény más, mint a többi éjszakai lámpa, mert energiát pazarol azzal, hogy alszik, amikor alszik, és nincs rá szüksége. Ez a projekt kétféle táblát használ, Basys 3 és Arduino, valamint fényérzékelőt.

Alkotók: Luke McDaniel, Erik Ramazzini, Monica Negrete, Hayley Young

1. lépés: Anyagok és szoftverek

Anyagok

Basys 3 Artix-7 FPGA edzőtábla

store.digilentinc.com/basys-3-artix-7-fpga…

Arduino Uno Rev3

store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

Kenyeretábla

www.amazon.com/Elegoo-EL-CK-002-Electronic…

10k Ω ellenállás

Ugyanaz a link, mint a kenyeretábla

Jumper vezetékek

Ugyanaz a link, mint a kenyeretábla

Fényérzékelő (mini fotocella)

www.sparkfun.com/products/9088

Szoftver

Vivado HL WebPACK Edition (a mellékelt PDF tartalmazza az utasításokat)

www.xilinx.com/products/design-tools/vivad…

Arduino IDE

www.arduino.cc/en/Main/Software

2. lépés: A rendszer felépítése

A következő lépés a rendszer felépítésének megértése. Létrehoztunk egy fekete doboz diagramot és egy véges állapotú gépet (fent látható) annak érdekében, hogy megszervezhessük tervezésünk felépítését, mielőtt belekezdünk a logisztikába

Általános tervezés

Bemenetek

Fényérzékelő: meghatározza a helyiségben lévő fény mennyiségét

Kimenetek

• Anódok: meghatározza, hogy melyik 7 szegmenses kijelzőt használja
• Szegmensek: megjeleníti az időzítőt
• LED: az ON vagy OFF éjszakai fényviszonyokat jelzi

Arduino

Bemenet

Fényérzékelő jel: a helyiségben lévő fény mennyiségének analóg értéke

Kimenet

Fénybemenet (1 bit): jel, amely meghatározza a helyiség fényviszonyait

Basys 3

Bemenet

• Fénybemenet (1 bit): jel, amely meghatározza a helyiség fényviszonyait
• Kapcsolók
• CLK

Kimenet

• Anódok: meghatározza, hogy melyik 7 szegmenses kijelzőt használja
• Szegmensek: megjeleníti az időzítőt
• LED: az ON vagy OFF éjszakai fényviszonyokat jelzi

3. lépés: Hardver és Arduino kód

Hardver

Az Arduino kód megértéséhez meg kell értenünk a hardvert, amellyel a kód kölcsönhatásba lép. A kenyértáblánk áramköre tartalmaz egy fotocellát, egy fénykibocsátó diódát, valamint több vezetéket és ellenállást. Az áramkör azzal kezdődik, hogy áramot küld a fotocellának, amely ezután leolvassa a körülötte lévő fény mennyiségét. Ezeket az információkat átviszi az A0 analóg érintkezőbe, ami olvashatóvá teszi a Basys tábla számára. A Basys tábla ezt követően felveszi ezeket az információkat, elkezdi a számlálást, és jelet küld a LED bekapcsolására.

Arduino kód

Az Arduino kód maga kommunikál a Basys táblával, jeleket küldve, amikor a készüléket körülvevő fény sötétebb, mint egy meghatározott küszöbérték. Ez a jelzés, amelyet egy sötét helyiség vált ki, amely a LED -hez vezet. Kísérlet során azt találtuk, hogy a speciális fotocellánk átlagos küszöbértéke sötét helyiségekben 30-60. Minden fotocella eltérő érzékenységű, ezért más fotocellák küszöbértékei eltérőek lehetnek. Közzétett kódexünkben demonstrációs célokra beállítottuk a 100 -as küszöböt.