IRIS - lampa care știe când ești în jur: 12 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Salutare! Da, toată lumea este pusă în carantină. Sunt student la inginerie. Stăteam într-un hostel și obișnuiam să-mi fac sarcinile și studiile noaptea. Acum că sunt acasă, familiei mele nu li se pare atât de confortabil pentru că toată lumea de aici este obișnuită să doarmă devreme. Nici eu nu am o lampă de masă.

Dar dacă aș vrea să fac una singură, aș vrea să aibă mai multe caracteristici decât o lampă standard. Provocarea a fost să găsim piese. Datorită blocării la nivel național de aici, în India, nu sunt deschise magazine electronice. Acesta este proiectul meu complet construit în casă. Faceți cunoștință cu Iris, lampa de masă inteligentă. Are la fel de multe funcții pe care le-aș putea împinge cu dispozitivele electronice pe care le aveam la mine acasă.

Mod manual: iluminare obișnuită a biroului

Mod inteligent: detectarea automată a utilizatorului pentru a porni / opri lumina

Lampă inteligentă pentru pat: îți luminează automat calea când vrei să mergi undeva în mijlocul nopții

Luminozitate adaptivă: Reglează automat luminozitatea în funcție de lumina din jur

Conștientizarea luminii naturale: poate activa automat modul inteligent după apusul soarelui sau când nu există altă sursă de lumină în jur.

Ultimele două caracteristici sunt încă de adăugat, dar am menționat principiul de lucru, așa că, dacă doriți să le adăugați, veți ști ce să faceți. Hai să facem!

Provizii

Da, știu că nu are sens să oferim linkuri de cumpărare, deoarece în majoritatea țărilor site-urile de comerț electronic nu sunt active în acest moment. Dar, în cazul în care citiți acest lucru după ce acest virus a intrat sub control și totul a revenit la normal (ceea ce sper că se va întâmpla în curând), atunci … um … sunteți binevenit?

Arduino Uno:

Banda LED caldă albă:

Releu cu un singur canal:

Senzor de proximitate / obstacol:

Alimentare 12v:

Sârmă GI

Vopsea neagră

Unele părți aici și acolo pot fi găsite acasă.

Pasul 1: Realizarea standului

Acum nu ar fi adevărat dacă aș spune că designul bazei este al meu. Am văzut acest design într-un videoclip. Dar execuția este diferită, așa că da.

În primul rând, am luat un cablu de alimentare gros. Am vrut unul negru, dar acesta era singurul care stătea în casa mea. Problema este că este prea flexibilă. Avem nevoie de ceva care să-și poată păstra forma odată îndoit. Așa că am îndepărtat firul de aluminiu din interior și am introdus în schimb un fir GI gros. Apoi am îndoit firul în formă. Acest lucru a fost la fel de simplu ca realizarea unui cerc pentru partea inferioară și apoi îndoirea restului firului într-o formă subțire de S pentru suport.

Din păcate, nu mai exista spațiu în interior pentru a trece cablurile de alimentare, așa că vom face ceva în acest sens mai târziu. Baza este cam făcută.

Pasul 2: Partea superioară a lămpii

Pentru aceasta, am luat două bucăți de plastic din bucătărie. Ambele sunt puțin conice și una este mai mare decât cealaltă. Am marcat o linie de-a lungul recipientului mai mare și am tăiat-o scurt.

Când recipientul mic este așezat deasupra celui mare, arată exact ca o lampă. Grozav!

Pasul 3: Becul

Acest lucru ar putea fi la fel de simplu ca să mergi la staționar și să cumperi o lumină de noapte. Dar nu am vrut o lumină atât de strălucitoare și, de asemenea, am vrut să adaug un control automat al luminozității cu piesele pe care le aveam acasă. Așadar, am făcut becul personalizat.

Mai întâi, am luat capacul micului recipient pe care l-am folosit anterior și am lipit pe el o placă dreptunghiulară de aluminiu. Am lipit apoi două bucăți mici de bandă LED albă caldă pe aluminiu. De ce banda de aluminiu? Acționează ca un radiator pentru LED-uri, deoarece acestea se încălzesc atunci când sunt utilizate pentru perioade mai lungi. Totul a fost lipit împreună folosind adeziv rezistent la căldură pe care, din fericire, l-am găsit întins în camera de depozitare. Dacă nu o găsești, e în regulă. Benzile LED au, de obicei, adeziv deja pe spate, îl puteți lipi direct.

Am lipit firele ținând ambele benzi în paralel. Am deschis apoi difuzorul dintr-un bec vechi cu LED-uri și l-am lipit deasupra capacului.

Becul nostru LED personalizat este gata!

Am făcut un test rapid cu o sursă de alimentare de 12v. Puteți vedea cât de plăcut arată deja.

Pasul 4: Pictează-l în negru

Am vopsit totul în negru. Asigurați-vă că utilizați un șmirghel pentru a face suprafața recipientelor aspră, astfel încât vopseaua să se poată lipi corect de ea.

Cel mai bine este să folosiți vopsea spray, dar nu aveam una acasă. Așa că am folosit vopsea acrilică. A fost foarte greu să pictezi baza, deoarece vopseaua a continuat să iasă. După trei paltoane, am fost mulțumit de aspect. Deși ar fi trebuit să-l șlefuiesc și înainte de a picta.

Nu am vopsit partea de sus a recipientului mare, deoarece era semi-transparent și ar forma un inel de lumină rece atunci când este pornit.

Pasul 5: Electronică

După ce am menționat toate caracteristicile, s-ar putea să fiți copleșiți și să credeți că ar putea avea unele circuite complicate. Dar nu, este destul de simplu. Mulțumim plăcii Arduino.

Intrare senzor: senzorul obstacol detectează când vă aflați în fața acestuia. Este pinul D0 merge la pinul lui Arduino 2. Pinul GND merge la pinul GND al Arduino, evident. Este pinul + 5v merge la pinul 5v al lui Arduino.

Ieșire releu: releul pornește / oprește lampa atunci când este în modul inteligent. Pinul său de intrare merge la pinul Arduino 3, iar celălalt pin merge la pinul GND al Arduino.

Restul conexiunilor sunt destul de simple. Doar urmați diagrama schematică. Va fi puțin mai ușor dacă știi ce se întâmplă.

Practic, dacă glisați comutatorul spre dreapta, alimentați direct lampa de la sursă. Când glisați comutatorul spre stânga, lampa este în modul inteligent. De aici încolo, lampa este controlată de Arduino. Practic, glisând comutatorul spre stânga, deconectați sursa de alimentare de la lampă și alimentați Arduino. Dacă Arduino dorește să alimenteze lampa, va declanșa releul care scurtcircuită terminalele de comutare deconectate anterior.

Pasul 6: Ce se întâmplă dacă nu am un Arduino?

În cazul în care nu aveți un Arduino, puteți face în continuare modul inteligent folosind un BC547 sau orice alt tranzistor de uz general și senzorul de obstacole. Consultați schema schematică. Acest circuit ar trebui înlocuit cu dispunerea Arduino, releul și senzorul din schema din pasul anterior. Deși aceasta este o opțiune mai ieftină, va exista un consum redus de energie atunci când este inactiv.

Pasul 7: Programare

Toate aceste funcții inteligente sunt controlate de Arduino. Programul nostru decide cum funcționează. Dacă doriți să funcționeze la fel ca al meu, puteți descărca codul meu și încărca pe Arduino. În cazul în care doriți să înțelegeți codul și să-l modificați după bunul plac, voi face o trecere prin cod la sfârșitul instructabilului pe care îl puteți consulta.

După cum am menționat mai devreme, acest cod citește doar date de la senzorul de obstacole. Funcțiile de luminozitate adaptivă și lumina zilei nu sunt încă adăugate. Voi explica acest lucru în codul de parcurgere a piesei, astfel încât să le puteți adăuga dacă doriți

Pasul 8: Cum funcționează?

Detectarea automată a utilizatorului:

Veți plasa senzorul de obstacole sub masă, cu fața către voi. Deci, acum, când vă așezați în fața ei, vă va detecta și vă va trimite un semnal digital către Arduino. Arduino pornește apoi releul, care aprinde lampa.

Caracteristica lămpii de noptieră:

Aceasta nu este de fapt o caracteristică separată. Este senzorul de obstacol existent, dar cu raza sa de acțiune mărită prin rotirea potențiometrului. Dacă aranjamentul lămpii și biroului este păstrat lângă un pat, atunci când coborâți din pat, acesta vă detectează și aprinde lampa timp de 15 secunde, după care lampa se stinge. Puteți menține lampa focalizată pe calea dvs. înainte de somn, astfel încât să o aprindă.

Pasul 9: Asamblați

Odată ce toate componentele electronice sunt conectate și testate corect, le-am fixat într-o cutie mică. Le puteam atașa la lampă, dar am vrut să arate minimalist, așa că electronica a fost montată separat pe fundul mesei. Poziție perfectă pentru senzorul de obstacole și ascunsă de vedere.

Am lipit un fir de alimentare de-a lungul suportului folosind superglue. Dar celălalt fir? Vă amintiți că am introdus un fir GI prin suport? Vom folosi asta ca un alt fir. Acest lucru va păstra totul în ordine.

Odată ce toate firele sunt îmbinate și testate corect, am lipit cele două părți ale capului lămpii cu rășină epoxidică. Apoi suportul a fost atașat la cap făcând o gaură și trecând firul GI prin el. O ultimă picătură de rășină și totul este robust și plăcut.

Pasul 10: Gata de plecare

După ce am testat totul de câteva ori, sunt foarte mulțumit de modul în care funcționează totul. Ca să nu mai vorbim de cât de moale și plăcută este lumina de la becul nostru personalizat.

Cu toate acestea, au existat câteva probleme minore, pe care le-am putut rezolva cu ușurință.

Senzorul de obstacole poate detecta scaunul tot timpul. Acest lucru poate fi depășit folosind un scaun care are un spătar doar în partea de sus, așa cum a avut al meu. Fundul este gol, astfel încât senzorul de obstacole nu îl detectează.

Senzorul de obstacole detectează oamenii care se plimbă și continuă să aprindă / să stingă lampa. Pentru mine, biroul era lângă pat, așa că nimeni nu merge acolo decât dacă vrea să doarmă sau să folosească biroul. Ceea ce puteți face este să reglați în mod corespunzător intervalul, astfel încât să vă detecteze doar atunci când stați.

Lampa nu se stinge. Acest lucru se întâmplă atunci când receptorul (becul negru) al senzorului de obstacole este prea aproape de transmițător (becul transparent). Acest lucru este simplu de rezolvat. Tot ce trebuie să faceți este să le îndoiți puțin unul față de celălalt.

Pasul 11: Funcții suplimentare și ajustări

Deci, acum ar putea exista o problemă. Cum să comutați între modul inteligent pentru detectarea utilizatorului și modul inteligent cu lampă de pat? În codul pe care l-am furnizat, ambele sunt practic același lucru. Dar dacă doriți un mod dedicat pentru fiecare și comutați între ele automat, puteți utiliza un microcontroler Nodemcu (esp8266) în locul unui Arduino.

Puteți utiliza un serviciu numit IFTTT pentru a declanșa fiecare mod în funcție de timp și de programul dvs. automat. De asemenea, puteți adăuga cu ușurință mai multe funcții precum controlul lămpii de pe telefonul smartphone, alerte meteorologice, temporizatoare și multe alte lucruri. Acest lucru îl poate face pe Iris cu adevărat inteligent. Din păcate, nodemcu-ul meu a revenit la pensiune, așa că sunt blocat cu Arduino. Voi adăuga aceste caracteristici odată ce mă voi întoarce și poate voi face altul instructiv!

Pasul 12: Treceți prin cod

Codul nu numai că arată, dar este de fapt destul de simplu.

În primul rând, declarăm pinii de intrare și de ieșire ai Arduino în funcția de configurare.

Pinul 2 recepționează intrarea de la senzor. Deci, dacă citește HIGH, ceea ce înseamnă că cineva este aproape de el, pornește releul (pinul 3) timp de 15 secunde. După 15 secunde, dacă pinul 2 citește încă, blocul if continuă să fie executat și lampa rămâne aprinsă. În caz contrar, releul este oprit, la fel și lampa.

În cazul în care ați dori să funcționeze automat după apus, tot ce trebuie să faceți este să adăugați un LDR cu un tranzistor de uz general la un alt pin. Apoi, întregul cod de mai sus este plasat într-un bloc if. Când LDR nu citește lumină, blocul if este executat și procesul explicat mai sus este efectuat de Arduino.

De asemenea, pentru controlul automat al luminozității, va trebui să utilizați din nou un LDR. Lampa ar trebui acum să fie alimentată direct de pe Arduino pentru care poate fi utilizat un alt releu. Puteți utiliza PWM pentru a regla luminozitatea lămpii pe baza intrării analogice de la LDR. Rețineți că pentru aceasta, va trebui să utilizați o bandă LED de 5v în loc de 12v.

Premiul II la Provocarea vitezei Work From Home