IRIS - lamppu, joka tietää, kun olet lähellä: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Hei! Joo, kaikki ovat karanteenissa. Olen insinööriopiskelija. Asuin hostellissa ja olen tottunut tekemään tehtäväni ja opinnot yöllä. Nyt kun olen kotona, perheeni ei pidä sitä mukavana, koska kaikki täällä ovat tottuneet nukkumaan aikaisin. Minulla ei ole myöskään pöytävalaisinta.

Mutta jos haluan tehdä sellaisen itse, haluaisin, että sillä olisi enemmän ominaisuuksia kuin tavallinen lamppu. Haasteena oli löytää osia. Intian koko maan sulkeutumisen vuoksi sähköisiä kauppoja ei ole auki. Tämä on täysin kotini rakentama projekti. Tapaa Iris, älykäs pöytävalaisin. Siinä on niin monta ominaisuutta kuin voisin työntää siihen kotonani olevan elektroniikan avulla.

Manuaalinen tila: Tavallinen pöytävalaistus

Älykäs tila: Automaattinen käyttäjän tunnistaminen valon sytyttämiseksi / sammuttamiseksi

Älykäs sängynlamppu: Valaisee reitin automaattisesti, kun haluat mennä jonnekin keskellä yötä

Mukautuva kirkkaus: Säätää kirkkauden automaattisesti ympäröivän valon mukaan

Päivänvalon tunnistus: voi ottaa älytilan käyttöön automaattisesti auringonlaskun jälkeen tai kun muita valonlähteitä ei ole.

Kaksi viimeistä ominaisuutta on vielä lisäämättä, mutta olen maininnut toimintaperiaatteen, joten jos haluat lisätä ne, tiedät mitä tehdä. Lähdetään tekemään!

Tarvikkeet

Joo, tiedän, että ostolinkkien antaminen ei ole oikein järkevää, koska useimmissa maissa verkkokauppasivustot eivät ole tällä hetkellä aktiivisia. Mutta jos luet tätä sen jälkeen, kun tämä virus on saatu hallintaan ja kaikki on palautunut normaaliksi (mikä toivottavasti tapahtuu pian), niin… um.. olet tervetullut?

Arduino Uno:

Lämmin valkoinen LED-nauha:

Yhden kanavan rele:

Läheisyys-/esteanturi:

12V virtalähde:

GI -johto

Musta maali

Joitakin osia sieltä täältä löytyy kotona.

Vaihe 1: Jalustan valmistus

Nyt se ei todellakaan olisi totta, jos sanoisin, että pohjan suunnittelu on täysin oma. Näin tämän mallin videolla. Mutta toteutus on erilainen, joten kyllä.

Ensinnäkin otin paksun verkkojohdon. Halusin mustan, mutta tämä oli ainoa, joka makasi talossani. Ongelma on se, että se on liian joustava. Tarvitsemme jotain, joka voi säilyttää muotonsa taivutettuna. Joten poistin alumiinilangan sisältä ja asetin paksu GI -lanka sen sijaan. Sitten taivutin langan muotoon. Tämä oli yhtä yksinkertaista kuin tehdä ympyrä pohjalle ja taivuttaa loput langat ohuiksi S -muodoiksi telineelle.

Valitettavasti sisällä ei ollut enää tilaa virtajohtojen kuljettamiseen, joten teemme asialle jotain myöhemmin. Pohja on aika lailla valmis.

Vaihe 2: Lampun yläosa

Tätä varten otin keittiöstä kaksi muoviastiaa. Molemmat ovat hieman kapenevia ja toinen isompi kuin toinen. Merkitsin viivan suurempaa säiliötä pitkin ja katkaisin sen.

Kun pieni säiliö asetetaan suuren päälle, se näyttää täsmälleen lampulta. Loistava!

Vaihe 3: Lamppu

Tämä voi olla yhtä yksinkertaista kuin mennä paikallaan ja ostaa yövalo. Mutta en halunnut niin kirkasta valoa ja halusin myös lisätä automaattisen kirkkaudensäädön kotona olevien osien kanssa. Joten tein polttimon mittatilaustyönä.

Ensinnäkin otin aiemmin käyttämäni pienen säiliön kannen ja kiinnitin siihen suorakulmaisen alumiinilevyn. Kiinnitin sitten kaksi pientä palaa lämmintä valkoista LED -nauhaa alumiiniin. Miksi alumiininauha? Se toimii ledien jäähdytyselementtinä, koska ne lämpenevät, kun niitä käytetään pidempään. Kaikki oli tarttunut yhteen käyttämällä lämmönkestävää liimaa, joka onneksi löysin makaavan varastossa. Jos et löydä, ei hätää. LED -nauhoissa on yleensä liimaa jo takana, voit vain kiinnittää sen suoraan.

Juotin johdot pitäen molemmat nauhat rinnakkain. Sitten avasin hajottimen vanhasta LED -lampusta ja kiinnitin sen kannen päälle.

Mukautettu LED -lamppu on valmis!

Tein pikatestin 12 voltin virtalähteellä. Näet jo kuinka miellyttävältä se näyttää.

Vaihe 4: maalaa mustaksi

Maalasin kaiken mustaksi. Varmista, että käytät hiekkapaperia säiliöiden pinnan karheuttamiseen, jotta maali tarttuu siihen kunnolla.

On parasta käyttää spraymaalia, mutta minulla ei ollut sitä kotona. Käytin siis akryylimaalia. Pohjan maalaaminen oli todella vaikeaa, koska maali tuli jatkuvasti ulos. Kolmen kerroksen jälkeen olin tyytyväinen ulkonäköön. Vaikka minun olisi pitänyt hioa se myös ennen maalausta.

En maalannut suuren säiliön yläosaa, koska se oli puoliksi läpinäkyvä ja muodostaisi viileän valorenkaan, kun se kytketään päälle.

Vaihe 5: Elektroniikka

Kun olin maininnut kaikki ominaisuudet, saatat olla hukkua ja ajatella, että sillä saattaa olla monimutkainen piiri. Mutta ei, se on aika yksinkertaista. Kiitos Arduino -levylle.

Anturitulo: Esteanturi havaitsee, kun olet sen edessä. Se on D0 -nastainen Arduinon nastalle 2. GND -nasta menee ilmeisesti Arduinon GND -nastalle. Se on +5v nastainen menee Arduinon 5v nastaan.

Relelähtö: Rele kytkee lampun päälle/pois päältä, kun se on älytilassa. Sen tulotappi menee Arduinon nastaan 3 ja toinen nasta Arduinon GND -nastaan.

Muut liitännät ovat melko yksinkertaisia. Seuraa vain kaaviokuvaa. Se on hieman helpompaa, jos tiedät mitä tapahtuu.

Periaatteessa, jos siirrät kytkintä oikealle, kytket lampun suoraan virtalähteestä. Kun liu'utat kytkintä vasemmalle, lamppu on älytilassa. Tästä eteenpäin lamppua ohjaa Arduino. Pohjimmiltaan liu'uttamalla kytkintä vasemmalle irrotat virtalähteen lampusta ja virtaa Arduinolle. Jos Arduino haluaa käyttää lamppua, se laukaisee releen, joka vain oikosuluttaa aiemmin irrotetut kytkinliittimet.

Vaihe 6: Entä jos minulla ei ole Arduinoa?

Jos sinulla ei ole Arduinoa, voit silti tehdä älykkään tilan käyttämällä BC547: tä tai mitä tahansa muuta yleiskäyttöistä transistoria ja esteanturia. Katso kaaviokuva. Tämä piiri tulisi korvata Arduino-, rele- ja anturijärjestelyllä edellisen vaiheen kaaviossa. Vaikka tämä on halvempi vaihtoehto, se kuluttaa vähän virtaa tyhjäkäynnillä.

Vaihe 7: Ohjelmointi

Kaikkia näitä älykkäitä ominaisuuksia ohjaa Arduino. Ohjelmamme päättää, miten ne toimivat. Jos haluat sen toimivan samalla tavalla kuin minun, voit ladata koodini ja ladata Arduinoosi. Jos haluat ymmärtää koodin ja säätää sitä mieleiseksesi, teen koodin kävelemisen ohjeen lopussa, johon voit viitata.

Kuten aiemmin mainitsin, tämä koodi lukee vain esteanturin tietoja. Mukautuva kirkkaus ja päivänvalon tunnistusominaisuudet eivät ole vielä lisätty. Selitän tämän koodin läpi, jotta voit lisätä ne halutessasi

Vaihe 8: Miten se toimii?

Käyttäjän automaattinen tunnistus:

Aseta esteanturi pöydän alle itseäsi kohti. Joten nyt kun istut sen edessä, se tunnistaa sinut ja lähettää digitaalisen signaalin Arduinolle. Arduino kytkee sitten releen päälle, joka sytyttää lampun.

Sängyn valaisimen ominaisuus:

Tämä ei itse asiassa ole erillinen ominaisuus. Se on olemassa oleva esteanturi, mutta sen kantamaa lisätään kääntämällä sen potentiometriä. Jos lamppu ja työpöytä on sängyn vieressä, se tunnistaa sinut ja sytyttää lampun 15 sekunniksi, minkä jälkeen lamppu sammuu. Voit pitää lampun kohdistettuna polkuun ennen nukkumaanmenoa, jotta se sytyttää sen.

Vaihe 9: Kokoa

Kun kaikki elektroniikka on kytketty oikein ja testattu, kiinnitin ne pieneen laatikkoon. Voisin kiinnittää ne lamppuun, mutta halusin sen näyttävän minimalistiselta, joten elektroniikka asennettiin erikseen pöydän pohjaan. Täydellinen sijainti esteanturille ja piilossa näkyvistä.

Kiinnitin yhden virtajohdon jalustaa pitkin superliimalla. Entä toinen johto? Muistatko, että työnsimme GI -johdon jalustan läpi? Käytämme sitä toisena langana. Tämä pitää kaiken siistinä.

Kun kaikki johdot on liitetty oikein ja testattu, kiinnitin lampun pään kaksi osaa epoksihartsilla. Sitten jalusta kiinnitettiin päähän tekemällä reikä ja johtamalla GI -johto sen läpi. Vielä viimeinen pisara hartsia ja kaikki on tukevaa ja hyvää matkaa.

Vaihe 10: Valmiina lähtöön

Kun olen testannut kaiken pari kertaa, olen todella tyytyväinen siihen, miten kaikki toimii. Puhumattakaan siitä, kuinka pehmeä ja miellyttävä on mittatilaustyönä valmistetun lampun valo.

Oli kuitenkin pieniä ongelmia, jotka pystyin ratkaisemaan helposti.

Esteanturi saattaa havaita tuolin koko ajan. Tämä voidaan voittaa käyttämällä tuolia, jonka selkänoja on vain yläosassa, kuten minulla oli. Pohja on ontto, joten esteanturi ei havaitse sitä.

Esteanturi havaitsee ihmiset kävelemässä ja kytkee lampun päälle/pois. Minulle työpöytä oli sängyn vieressä, joten kukaan ei mene sinne, elleivät he halua nukkua tai käyttää työpöytää. Voit säätää sen kantamaa oikein, jotta se tunnistaa sinut vain istuessasi.

Lamppu ei sammu. Tämä tapahtuu, kun esteanturin vastaanotin (musta lamppu) on liian lähellä lähetintä (läpinäkyvä lamppu). Tämä on helppo ratkaista. Sinun tarvitsee vain taivuttaa ne hieman toisistaan.

Vaihe 11: Lisäominaisuudet ja säätö

Joten nyt voi olla yksi ongelma. Kuinka vaihtaa käyttäjän havaitsemisen älykkään tilan ja älykkään lamppu -tilan välillä? Antamassani koodissa molemmat ovat pohjimmiltaan sama asia. Mutta jos haluat omistetun tilan jokaiselle ja vaihdat niiden välillä automaattisesti, voit käyttää Nodemcu (esp8266) -kontrolleria Arduinon sijaan.

Voit käyttää IFTTT -palvelua käynnistääksesi kunkin tilan automaattisesti ajan ja aikataulun perusteella. Voit myös lisätä muita ominaisuuksia, kuten lampun ohjaamista älypuhelimestasi, säähälytyksiä, ajastimia ja monia muita asioita helposti. Tämä voi tehdä Iriksestä todella älykkään. Valitettavasti nodemcu on takaisin hostellissa, joten olen jumissa Arduinon kanssa. Lisään nämä ominaisuudet, kun pääsen takaisin, ja ehkä teen toisen ohjattavan!

Vaihe 12: Koodin läpikäynti

Koodi ei vain näytä, vaan se on myös melko yksinkertainen.

Ilmoitamme ensin Arduinon tulo- ja lähtönastat asetustoiminnossa.

Nasta 2 vastaanottaa tuloa anturilta. Joten jos se lukee HIGH, mikä tarkoittaa, että joku on lähellä sitä, se kytkee releen (nasta 3) päälle 15 sekunniksi. Jos nasta 2 on edelleen korkealla 15 sekunnin kuluttua, if -lohko suoritetaan jatkuvasti ja lamppu palaa. Muussa tapauksessa rele sammuu ja lamppu sammuu.

Jos haluat sen toimivan automaattisesti auringonlaskun jälkeen, sinun tarvitsee vain lisätä LDR, jossa on yleiskäyttöinen transistori, toiseen nastaan. Sitten koko yllä oleva koodi sijoitetaan if -lohkon sisälle. Kun LDR ei lue valoa, if -lohko suoritetaan ja Arduino suorittaa yllä selitetyn prosessin.

Lisäksi automaattista kirkkauden säätöä varten sinun on käytettävä LDR: ää uudelleen. Lampun pitäisi nyt saada virtaa suoraan Arduinosta, johon voidaan käyttää toista relettä. PWM: n avulla voit säätää lampun kirkkautta LDR: n analogitulon perusteella. Huomaa, että tätä varten sinun on käytettävä 5 voltin LED -nauhaa 12 voltin sijasta.

Toinen palkinto Work From Home Speed Challenge -kilpailussa