IRIS - Лампата, която знае, когато сте наоколо: 12 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Здрасти! Да, всички са под карантина. Аз съм студент по инженерство. Бях отседнал в общежитие и съм свикнал да върша своите задачи и учене през нощта. Сега, когато съм вкъщи, семейството ми не се чувства удобно, защото всички тук са свикнали да спят рано. И аз нямам настолна лампа.

Но ако искам сам да си направя такъв, бих искал той да има повече функции, отколкото просто стандартна лампа. Предизвикателството беше да се намерят части. Поради заключването в цялата страна тук, в Индия, не работят електронни магазини. Това е моят изцяло домашен проект. Запознайте се с Ирис, интелигентната настолна лампа. Той има толкова функции, колкото мога да вложа в него с електрониката, която имах в къщата си.

Ръчен режим: Обичайно осветление за бюро

Интелигентен режим: Автоматично откриване на потребителя за включване / изключване на светлината

Интелигентна лампа за легло: Автоматично осветява пътя ви, когато искате да отидете някъде посред нощ

Адаптивна яркост: Автоматично регулира яркостта въз основа на околната светлина

Осъзнаване на дневна светлина: Може да включва автоматично интелигентен режим след залез слънце или когато няма друг източник на светлина наоколо.

Последните две функции тепърва ще бъдат добавени, но споменах принципа на работа, така че ако искате да ги добавите, ще знаете какво да правите. Хайде да правим!

Консумативи

Да, знам, че няма смисъл да се дават връзки за покупка, защото в повечето страни сайтовете за електронна търговия не са активни в момента. Но в случай, че четете това, след като този вирус е овладян и всичко се нормализира (което се надявам да се случи скоро), тогава … хм … добре дошли?

Arduino Uno:

Топла бяла LED лента:

Едноканално реле:

Сензор за близост/препятствие:

12v захранване:

GI проводник

Черна боя

Някои части тук и там могат да бъдат намерени у дома.

Стъпка 1: Оформяне на стойката

Сега наистина не би било вярно, ако кажа, че дизайнът на основата е изцяло мой. Видях този дизайн във видео. Но изпълнението е различно, така че да.

Първо взех дебел захранващ кабел. Исках черен, но това беше единственият, който лежеше в къщата ми. Проблемът е, че е прекалено гъвкав. Нуждаем се от нещо, което да запази формата си, след като се огъне. Така че премахнах алуминиевия проводник вътре и вместо него вмъкнах дебел GI проводник. След това огънах жицата във форма. Това беше толкова просто, колкото да направите кръг за дъното и след това да огънете останалата част от жицата в тънка S форма за стойката.

За съжаление вътре нямаше повече място за преминаване на захранващите кабели, така че ще направим нещо по -късно. Базата е почти направена.

Стъпка 2: Горната част на лампата

За целта взех два пластмасови контейнера от кухнята. И двата са малко заострени и единият е по -голям от другия. Маркирах линия по -големия контейнер и я скъсих.

Когато малкият контейнер е поставен върху големия, той изглежда точно като лампа. Страхотен!

Стъпка 3: Крушката

Това би могло да бъде толкова просто, колкото да отидете до стационара и да си купите нощна лампа. Но не исках толкова ярка светлина и също така исках да добавя автоматичен контрол на яркостта с частите, които имах у дома. Така че, аз направих крушката по поръчка.

Първо взех капака на малкия контейнер, който използвах преди, и залепих правоъгълна плоча от алуминий върху него. След това залепих две малки парчета топла бяла LED лента върху алуминия. Защо алуминиевата лента? Той действа като радиатор за светодиодите, защото те се затоплят, когато се използват за по -дълги периоди. Всичко беше залепено с помощта на топлоустойчиво лепило, което за щастие намерих да лежи в склада. Ако не можете да го намерите, всичко е наред. LED лентите обикновено имат лепило вече на гърба, можете просто да го залепите директно.

Запоявах проводниците, като държах двете ленти успоредно. След това отворих дифузора от стара LED крушка и го залепих върху капака.

Нашата LED крушка по поръчка е готова!

Направих бърз тест с 12v захранване. Можете да видите колко приятно изглежда вече.

Стъпка 4: Оцветете го в черно

Боядисах всичко в черно. Уверете се, че използвате шкурка, за да направите повърхността на контейнерите грапава, така че боята да може правилно да се залепи за нея.

Най -добре е да използвате спрей боя, но нямах такава вкъщи. Затова използвах акрилна боя. Наистина беше трудно да се боядиса основата, защото боята продължаваше да излиза. След три слоя останах доволен от външния вид. Въпреки че трябваше да го шлайфам и преди да рисувам.

Не боядисвах горната част на големия контейнер, защото беше полупрозрачен и при включване би образувал хладен светъл пръстен.

Стъпка 5: Електроника

След като споменах всички функции, може да сте претоварени и да мислите, че може да има някаква сложна схема. Но не, това е доста просто. Благодарение на дъската Arduino.

Сензорен вход: Сензорът за препятствия открива, когато сте пред него. ПИН D0 отива към щифта на Arduino 2. GND щифтът отива към GND щифта на Arduino, очевидно. Това е +5v пин отива към 5v pin на Arduino.

Релеен изход: Релето включва/изключва лампата, когато е в интелигентен режим. Входният му пин отива към щифт 3 на Arduino, а другият - към GND на Arduino.

Останалите връзки са доста прости. Просто следвайте схематичната диаграма. Ще бъде малко по -лесно, ако знаете какво се случва.

По принцип, ако плъзнете превключвателя надясно, захранвате директно лампата от захранването. Когато плъзнете превключвателя наляво, лампата е в интелигентен режим. Оттук нататък лампата се управлява от Arduino. По принцип, като плъзнете превключвателя наляво, изключвате захранването от лампата и вместо това захранвате Arduino. Ако Arduino иска да захранва лампата, той ще задейства релето, което просто късо свързва предишните изключени клеми на превключвателя.

Стъпка 6: Ами ако нямам Arduino?

В случай, че нямате Arduino, все още можете да направите интелигентен режим, като използвате BC547 или друг транзистор с общо предназначение и сензора за препятствия. Вижте схематичната диаграма. Тази схема трябва да бъде заменена с Arduino, релето и сензорното подреждане в схематичната диаграма в предишната стъпка. Въпреки че това е по -евтин вариант, ще има малка консумация на енергия при празен ход.

Стъпка 7: Програмиране

Всички тези интелигентни функции се контролират от Arduino. Нашата програма решава как работят. Ако искате да работи същото като моето, можете просто да изтеглите моя код и да го качите във вашия Arduino. В случай, че искате да разберете кода и да го настроите по ваш вкус, ще направя код, който ще разгледам в края на инструкцията, към който можете да се обърнете.

Както споменах по -рано, този код чете само данни от сензора за препятствия. Функциите за адаптивна яркост и осведоменост за дневна светлина все още не са добавени. Ще обясня това в раздела за кода, за да можете да ги добавите, ако желаете

Стъпка 8: Как работи?

Автоматично откриване на потребители:

Ще поставите сензора за препятствия под масата, обърнат към вас. Така че сега, когато седнете пред него, той ще ви открие и ще изпрати цифров сигнал към Arduino. След това Arduino включва релето, което включва лампата.

Характеристиката на нощната лампа:

Това всъщност не е отделна функция. Това е съществуващият сензор за препятствия, но с увеличаване на обхвата му чрез завъртане на потенциометъра. Ако лампата и бюрото ви се държат до леглото, когато станете от леглото, той ще ви разпознае и ще включи лампата за 15 секунди, след което лампата се изключва. Можете да държите лампата фокусирана върху пътя ви преди сън, така че да я запали.

Стъпка 9: Сглобете

След като цялата електроника е правилно свързана и тествана, я оправих в малка кутия. Можех да ги закача към лампата, но исках да изглежда минималистично, така че електрониката беше монтирана отделно в долната част на масата. Перфектно положение за сензора за препятствия и скрито от погледа.

Забих един захранващ проводник по стойката с помощта на суперлепило. Ами другият проводник? Помните ли, че вкарахме GI проводник през стойката? Ще го използваме като друг проводник. Това ще поддържа всичко спретнато.

След като всички проводници са правилно свързани и тествани, залепих двете части на главата на лампата с епоксидна смола. След това стойката беше прикрепена към главата, като направи дупка и прокара GI тел през нея. Една последна капка смола и всичко е здраво и добре за употреба.

Стъпка 10: Готови за работа

След като тествах всичко няколко пъти, наистина съм доволен от това как всичко работи. Да не говорим колко мека и приятна е светлината от нашата лампа по поръчка.

Имаше обаче някои дребни проблеми, които бих могъл да разреша лесно.

Сензорът за препятствия може да открива стола през цялото време. Това може да бъде преодоляно с помощта на стол, който има облегалка само в горната част, както моята. Дъното е кухо, така че сензорът за препятствия не го открива.

Сензорът за препятствия открива хората, които се разхождат, и продължава да включва/изключва лампата. За мен бюрото беше до леглото, така че никой не отива там, освен ако не иска да спи или да използва бюрото. Това, което можете да направите, е да регулирате правилно обхвата му, така че да ви разпознава само когато седите.

Лампата не се изключва. Това се случва, когато приемникът (черна крушка) на сензора за препятствия е твърде близо до предавателя (прозрачна крушка). Това е лесно за решаване. Всичко, което трябва да направите, е да ги огънете малко далеч един от друг.

Стъпка 11: Допълнителни функции и ощипване

Така че сега може да има един проблем. Как да превключвате между интелигентен режим за откриване на потребителя и режим на интелигентна лампа? В кода, който съм предоставил, и двете са основно едно и също нещо. Но ако искате специален режим за всеки от тях и превключвате между тях автоматично, можете да използвате микроконтролер Nodemcu (esp8266) вместо Arduino.

Можете да използвате услуга, наречена IFTTT, за да задействате автоматично всеки режим въз основа на часа и вашия график. Също така можете лесно да добавите още функции като управление на лампата от вашия смартфон, сигнали за времето, таймери и много други неща. Това може да направи Айрис наистина умна. За съжаление моят nodemcu се върна в хостела, така че останах с Arduino. Ще добавя тези функции, след като се върна, и може би ще направя още една инструкция!

Стъпка 12: Проход през кода

Кодът не само изглежда, но всъщност е доста прост.

Първо, декларираме входните и изходните щифтове на Arduino във функцията за настройка.

Пин 2 приема вход от сензора. Така че, ако чете HIGH, което означава, че някой е близо до него, той включва релето (щифт 3) за 15 секунди. След 15 секунди, ако щифт 2 все още чете високо, блокът if продължава да се изпълнява и лампата остава включена. В противен случай релето е изключено и лампата също.

В случай, че искате да работи автоматично след залез слънце, всичко, което трябва да направите, е да добавите LDR с транзистор с общо предназначение към друг щифт. След това целият код по -горе се поставя в блок if. Когато LDR не чете светлина, блокът if се изпълнява и процесът, обяснен по -горе, се извършва от Arduino.

Също така, за автоматично регулиране на яркостта, ще трябва да използвате LDR отново. Сега лампата трябва да се захранва директно от Arduino, за което може да се използва друго реле. Можете да използвате PWM, за да регулирате яркостта на лампата въз основа на аналоговия вход от LDR. Имайте предвид, че за това ще трябва да използвате 5v LED лента вместо 12v.

Втора награда в Speed Speed Challenge Work From Home