Valot sammuvat yövalot: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Nukkumaanmenoaika. Nouset sammuttamaan valot yöksi ja käännettyäsi kytkimen huomaat, että edessäsi on pimeä matka takaisin sängyn turvallisuuteen. Onneksi yövalot keksittiin, ja olet tullut oikeaan paikkaan löytääksesi ne! Mutta… kuinka voit nukahtaa, kun tuo ärsyttävä yövalo palaa yötä kohti valaisten huoneesi? Lisäksi et ole kyllästynyt tähän tyhjään pimeyteen, joka saa yövalot palamaan ja tuhlaamaan energiaa? Olet edelleen oikeassa paikassa, koska meillä on juuri sitä mitä tarvitset!

Haluamme kirkastaa elämääsi auttamalla sinua tekemään kestävän yövalon.

Tässä opetusohjelmassa opastamme sinua rakentamaan yövalon, joka sammuu ajastimella. Järjestelmä tunnistaa valoanturin kautta, kun päävalo on sammutettu, ja sytyttää valon käyttäjän asettaman ajan ja sammuu tämän ajan kuluttua. Tämä yövalo on erilainen kuin muut yövalot, koska se tuhlaa energiaa pysymällä päällä nukkuessasi etkä tarvitse sitä. Tässä projektissa käytetään kahdenlaisia levyjä, Basys 3 ja Arduino, sekä valoanturia.

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

Vaihe 1: Materiaalit ja ohjelmistot

Materiaalit

Basys 3 Artix-7 FPGA Trainer Board

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

Arduino Uno Rev3

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

Leipälauta

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

10 kΩ vastus

Sama linkki kuin leipälauta

Hyppyjohdot

Sama linkki kuin leipälauta

Valoanturi (mini -valokenno)

www.sparkfun.com/products/9088

Ohjelmisto

Vivado HL WebPACK Edition (liitteenä oleva PDF sisältää ohjeet)

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

Arduino IDE

www.arduino.cc/en/Main/Software

Vaihe 2: Järjestelmäarkkitehtuuri

Seuraava askel on ymmärtää järjestelmän arkkitehtuuri. Loimme mustan laatikon kaavion ja äärellisen tilan koneen (näytetty yllä) järjestääksemme suunnittelumme rakenteen ennen kuin ryhdymme logistiikkaan

Yleinen suunnittelu

Tulot

Valoanturi: määrittää huoneen valon määrän

Lähdöt

• Anodit: määrittää, mitä 7-segmenttisiä näyttöjä käytetään
• Segmentit: näyttää ajastimen
• LED: näyttää yövalot ON tai OFF

Arduino

Syöttö

Valoanturin signaali: huoneen valon määrän analoginen arvo

Lähtö

Valotulo (1 bitti): signaali, joka määrittää huoneen valotilan

Perusteet 3

Syöttö

• Valotulo (1 bitti): signaali, joka määrittää huoneen valotilan
• Kytkimet
• CLK

Lähtö

• Anodit: määrittää, mitä 7-segmenttisiä näyttöjä käytetään
• Segmentit: näyttää ajastimen
• LED: näyttää yövalot ON tai OFF

Vaihe 3: Laitteisto ja Arduino -koodi

Laitteisto

Arduino -koodin ymmärtämiseksi meidän on ymmärrettävä laitteisto, jonka kanssa koodi on vuorovaikutuksessa. Leipälautamme piiri sisältää valokennon, valodiodin ja useita johtimia ja vastuksia sen loppuun saattamiseksi. Piiri alkaa lähettämällä virtaa valokennolle, joka sitten lukee sitä ympäröivän valon määrän. Nämä tiedot siirretään analogiseen nastaan A0, mikä tekee niistä luettavissa Basys -kortille. Basys -levy ottaa nämä tiedot, alkaa laskea ja lähettää signaalin LED -valon syttymiseen.

Arduino -koodi

Arduino -koodi itse kommunikoi Basys -levyn kanssa lähettämällä sille signaalin, kun laitetta ympäröivä valo on tummempi kuin määritetty kynnys. Tämä signaali, jonka laukaisee pimeä huone, jossa on LED -valo, syttyy. Kokeilun avulla havaitsimme, että keskimääräinen kynnys tietylle valokennollemme pimeissä huoneissa on 30 - 60. Jokaisella valokennolla on erilainen herkkyys, joten muilla valokennoilla voi olla erilaiset kynnykset. Julkaistussa koodissamme asetimme kynnyksen 100 esittelyä varten.