IRIS - η λάμπα που ξέρει όταν είσαι κοντά: 12 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Γεια σου! Ναι, όλοι βρίσκονται σε καραντίνα. Είμαι φοιτητής μηχανικής. Μένω σε ξενώνα και συνηθίζω να κάνω τις εργασίες και τις σπουδές μου το βράδυ. Τώρα που είμαι σπίτι, η οικογένειά μου δεν το αισθάνεται άνετα γιατί όλοι εδώ έχουν συνηθίσει να κοιμούνται νωρίς. Ούτε έχω επιτραπέζιο φωτιστικό.

Αλλά αν θέλω να φτιάξω μόνος μου, θα ήθελα να έχει περισσότερες δυνατότητες από μια τυπική λάμπα. Η πρόκληση ήταν να βρούμε μέρη. Λόγω του αποκλεισμού σε όλη τη χώρα εδώ στην Ινδία, κανένα ηλεκτρονικό κατάστημα δεν είναι ανοιχτό. Αυτό είναι το εντελώς σπίτι μου. Γνωρίστε την Iris, την έξυπνη επιτραπέζια λάμπα. Έχει όσες δυνατότητες θα μπορούσα να σπρώξω με τα ηλεκτρονικά που είχα στο σπίτι μου.

Χειροκίνητη λειτουργία: Συνήθης φωτισμός γραφείου

Έξυπνη λειτουργία: Αυτόματη ανίχνευση του χρήστη για ενεργοποίηση / απενεργοποίηση του φωτός

Έξυπνο φωτιστικό κρεβατιού: Φωτίζει αυτόματα το μονοπάτι σας όταν θέλετε να πάτε κάπου στη μέση της νύχτας

Προσαρμοστική φωτεινότητα: Ρυθμίζει αυτόματα τη φωτεινότητα με βάση το περιβάλλον φως

Ενημέρωση για το φως της ημέρας: Μπορεί να ενεργοποιήσει την έξυπνη λειτουργία αυτόματα μετά το ηλιοβασίλεμα ή όταν δεν υπάρχει άλλη πηγή φωτός.

Τα δύο τελευταία χαρακτηριστικά δεν έχουν ακόμη προστεθεί, αλλά ανέφερα την αρχή λειτουργίας, οπότε αν θέλετε να τα προσθέσετε, θα ξέρετε τι να κάνετε. Πάμε να φτιάξουμε!

Προμήθειες

Ναι, ξέρω ότι δεν έχει νόημα να δίνουμε συνδέσμους αγορών επειδή στις περισσότερες χώρες οι ιστότοποι ηλεκτρονικού εμπορίου δεν είναι ενεργοί αυτήν τη στιγμή. Αλλά σε περίπτωση που το διαβάζετε αφού αυτός ο ιός έχει τεθεί υπό έλεγχο και όλα είναι πίσω στο φυσιολογικό (κάτι που ελπίζω να συμβεί σύντομα), τότε… εμ.. καλώς ήλθατε;

Arduino Uno:

Ζεστή λευκή λωρίδα LED:

Ρελέ ενός καναλιού:

Αισθητήρας εγγύτητας/εμποδίων:

Τροφοδοσία 12v:

Σύρμα GI

Μαύρο χρώμα

Ορισμένα μέρη εδώ και εκεί μπορούν να βρεθούν στο σπίτι.

Βήμα 1: Κάνοντας το περίπτερο

Τώρα δεν θα ήταν αλήθεια αν έλεγα ότι ο σχεδιασμός της βάσης είναι εντελώς δικός μου. Είδα αυτό το σχέδιο σε ένα βίντεο. Αλλά η εκτέλεση είναι διαφορετική, οπότε ναι.

Πρώτα απ 'όλα, πήρα ένα χοντρό καλώδιο ρεύματος. Iθελα ένα μαύρο, αλλά αυτό ήταν το μόνο που ήταν ξαπλωμένο στο σπίτι μου. Το πρόβλημα είναι ότι είναι πολύ ευέλικτο. Χρειαζόμαστε κάτι που μπορεί να διατηρήσει το σχήμα του μόλις λυγίσει. Έτσι αφαίρεσα το σύρμα αλουμινίου μέσα και τοποθέτησα ένα παχύ καλώδιο GI αντ 'αυτού. Στη συνέχεια έκανα το σύρμα σε σχήμα. Αυτό ήταν τόσο απλό όσο το να κάνεις έναν κύκλο για το κάτω μέρος και στη συνέχεια να λυγίζεις το υπόλοιπο σύρμα σε λεπτό σχήμα S για τη βάση.

Δυστυχώς δεν υπήρχε πλέον χώρος για να περάσει τα καλώδια τροφοδοσίας, οπότε θα κάνουμε κάτι γι 'αυτό αργότερα. Η βάση έχει σχεδόν ολοκληρωθεί.

Βήμα 2: Η κορυφή του λαμπτήρα

Για αυτό, πήρα δύο πλαστικά δοχεία από την κουζίνα. Και τα δύο είναι λίγο κωνικά και το ένα είναι μεγαλύτερο από το άλλο. Σημείωσα μια γραμμή κατά μήκος του μεγαλύτερου δοχείου και την έκοψα σύντομα.

Όταν το μικρό δοχείο τοποθετηθεί πάνω από το μεγάλο, μοιάζει ακριβώς με λάμπα. Μεγάλος!

Βήμα 3: Ο βολβός

Αυτό θα μπορούσε να είναι τόσο απλό όσο το να πηγαίνεις στατικά και να αγοράζεις νυχτερινό φως. Αλλά, δεν ήθελα τόσο έντονο φως και επίσης, ήθελα να προσθέσω έναν αυτόματο έλεγχο φωτεινότητας με τα μέρη που είχα στο σπίτι. Έτσι, έκανα κατά παραγγελία τη λάμπα.

Πρώτα, πήρα το καπάκι του μικρού δοχείου που χρησιμοποίησα προηγουμένως και κόλλησα πάνω του μια ορθογώνια πλάκα αλουμινίου. Στη συνέχεια κόλλησα δύο μικρά κομμάτια ζεστής λευκής λωρίδας LED στο αλουμίνιο. Γιατί η λωρίδα αλουμινίου; Λειτουργεί ως θερμοσίφωνας για τα LED επειδή θερμαίνονται όταν χρησιμοποιούνται για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα. Τα πάντα ήταν κολλημένα μαζί με ανθεκτική στη θερμότητα κόλλα που ευτυχώς βρήκα ξαπλωμένη στην αποθήκη. Αν δεν μπορείτε να το βρείτε, δεν πειράζει. Οι λωρίδες LED έχουν συνήθως κόλλα στο πίσω μέρος, μπορείτε απλά να το κολλήσετε απευθείας.

Συγκόλλησα τα καλώδια διατηρώντας παράλληλα και τις δύο λωρίδες. Στη συνέχεια άνοιξα τον διαχύτη από έναν παλιό λαμπτήρα LED και τον κόλλησα στο πάνω μέρος του καπακιού.

Ο προσαρμοσμένος λαμπτήρας LED είναι έτοιμος!

Έκανα μια γρήγορη δοκιμή με τροφοδοτικό 12v. Μπορείτε να δείτε πόσο ευχάριστο φαίνεται ήδη.

Βήμα 4: Ζωγραφίστε το Μαύρο

Τα έβαψα όλα μαύρα. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε γυαλόχαρτο για να κάνετε την επιφάνεια των δοχείων τραχιά, ώστε το χρώμα να κολλήσει σωστά πάνω του.

Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε σπρέι, αλλά δεν είχα ένα στο σπίτι. Έτσι χρησιμοποίησα ακρυλικό χρώμα. Reallyταν πραγματικά δύσκολο να βάψω τη βάση γιατί το χρώμα έβγαινε συνέχεια. Μετά από τρία παλτά, έμεινα ικανοποιημένη από την εμφάνιση. Αν και έπρεπε να το τρίψω κι εγώ πριν ζωγραφίσω.

Δεν έβαψα την κορυφή του μεγάλου δοχείου επειδή ήταν ημιδιαφανές και θα δημιουργούσε ένα δροσερό δαχτυλίδι όταν ήταν ενεργοποιημένο.

Βήμα 5: Ηλεκτρονικά

Αφού ανέφερα όλα τα χαρακτηριστικά, μπορεί να είστε συγκλονισμένοι και να σκεφτείτε ότι μπορεί να έχει κάποιο περίπλοκο κύκλωμα. Όχι όμως, είναι πολύ απλό. Χάρη στον πίνακα Arduino.

Είσοδος αισθητήρα: Ο αισθητήρας εμποδίων ανιχνεύει πότε βρίσκεστε μπροστά του. Η καρφίτσα D0 πηγαίνει στην καρφίτσα του Arduino 2. Η καρφίτσα GND πηγαίνει στην καρφίτσα GND του Arduino, προφανώς. Είναι καρφίτσα +5v πηγαίνει στην καρφίτσα 5v του Arduino.

Έξοδος ρελέ: Το ρελέ ενεργοποιεί/απενεργοποιεί τη λάμπα όταν είναι σε έξυπνη λειτουργία. Ο ακροδέκτης εισόδου πηγαίνει στον ακροδέκτη 3 του Arduino και ο άλλος ακροδέκτης πηγαίνει στον ακροδέκτη GND του Arduino.

Οι υπόλοιπες συνδέσεις είναι αρκετά απλές. Απλώς ακολουθήστε το σχηματικό διάγραμμα. Θα είναι λίγο πιο εύκολο αν γνωρίζετε τι συμβαίνει.

Βασικά, αν σύρετε το διακόπτη προς τα δεξιά, τροφοδοτείτε απευθείας τη λάμπα από την παροχή. Όταν σύρετε το διακόπτη προς τα αριστερά, η λυχνία είναι σε έξυπνη λειτουργία. Από εδώ και πέρα, η λάμπα ελέγχεται από το Arduino. Βασικά σύροντας το διακόπτη προς τα αριστερά, αποσυνδέετε την τροφοδοσία από τη λάμπα και τροφοδοτείτε το Arduino. Εάν το Arduino θέλει να τροφοδοτήσει τη λάμπα, θα ενεργοποιήσει το ρελέ που βραχυκυκλώνει τους τερματικούς διακόπτες που είχαν αποσυνδεθεί προηγουμένως.

Βήμα 6: Τι γίνεται αν δεν έχω Arduino;

Σε περίπτωση που δεν έχετε Arduino, μπορείτε ακόμα να πραγματοποιήσετε την έξυπνη λειτουργία χρησιμοποιώντας ένα BC547 ή οποιοδήποτε άλλο τρανζίστορ γενικής χρήσης και τον αισθητήρα εμποδίων. Ανατρέξτε στο σχηματικό διάγραμμα. Αυτό το κύκλωμα θα πρέπει να αντικατασταθεί με τη διάταξη Arduino, ρελέ και αισθητήρα στο σχηματικό διάγραμμα στο προηγούμενο βήμα. Αν και αυτή είναι μια φθηνότερη επιλογή, θα υπάρχει μικρή κατανάλωση ρεύματος όταν είναι σε αδράνεια.

Βήμα 7: Προγραμματισμός

Όλα αυτά τα έξυπνα χαρακτηριστικά ελέγχονται από το Arduino. Το πρόγραμμά μας αποφασίζει πώς λειτουργούν. Εάν θέλετε να λειτουργεί όπως και ο δικός μου, μπορείτε απλά να κατεβάσετε τον κωδικό μου και να τον ανεβάσετε στο Arduino σας. Σε περίπτωση που θέλετε να κατανοήσετε τον κώδικα και να τον προσαρμόσετε σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας, θα κάνω μια βόλτα με τον κώδικα στο τέλος του διδακτέου στον οποίο μπορείτε να ανατρέξετε.

Όπως ανέφερα νωρίτερα, αυτός ο κώδικας διαβάζει μόνο δεδομένα από τον αισθητήρα εμποδίων. Οι προσαρμοστικές δυνατότητες ευαισθητοποίησης για τη φωτεινότητα και το φως της ημέρας δεν έχουν ακόμη προστεθεί. Θα το εξηγήσω στο μέρος του κώδικα, ώστε να μπορείτε να τα προσθέσετε αν θέλετε

Βήμα 8: Πώς λειτουργεί;

Αυτόματη ανίχνευση χρήστη:

Θα τοποθετήσετε τον αισθητήρα εμποδίων κάτω από το τραπέζι, στραμμένο προς το μέρος σας. Έτσι, τώρα που κάθεστε μπροστά του, θα σας εντοπίσει και θα στείλει ένα ψηφιακό σήμα στο Arduino. Στη συνέχεια, το Arduino ενεργοποιεί το ρελέ, το οποίο ανάβει τη λάμπα.

Χαρακτηριστικό του φωτιστικού:

Αυτό δεν είναι ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό στην πραγματικότητα. Είναι ο υπάρχων αισθητήρας εμποδίων, αλλά με το εύρος του να αυξάνεται περιστρέφοντας το ποτενσιόμετρο. Εάν η διάταξη του λαμπτήρα και του γραφείου σας διατηρείται δίπλα σε ένα κρεβάτι, όταν σηκώνεστε από το κρεβάτι, σας εντοπίζει και ανάβει τη λάμπα για 15 δευτερόλεπτα, μετά την οποία η λάμπα σβήνει. Μπορείτε να κρατήσετε τη λάμπα εστιασμένη στο μονοπάτι σας πριν από τον ύπνο, έτσι ώστε να ανάψει.

Βήμα 9: Συναρμολόγηση

Μόλις συνδεθούν και δοκιμαστούν σωστά όλα τα ηλεκτρονικά, τα στερέωσα σε ένα μικρό κουτί. Θα μπορούσα να τα συνδέσω με τη λάμπα, αλλά ήθελα να φαίνεται μινιμαλιστικό, οπότε τα ηλεκτρονικά ήταν τοποθετημένα ξεχωριστά στο κάτω μέρος του τραπεζιού. Τέλεια θέση για τον αισθητήρα εμποδίων και κρυμμένη από το βλέμμα.

Κόλλησα ένα καλώδιο τροφοδοσίας κατά μήκος της βάσης χρησιμοποιώντας superglue. Τι γίνεται με το άλλο καλώδιο; Θυμάστε ότι τοποθετήσαμε ένα καλώδιο GI μέσω της βάσης; Θα το χρησιμοποιήσουμε ως άλλο καλώδιο. Αυτό θα διατηρήσει τα πάντα καθαρά.

Μόλις συνδεθούν και δοκιμαστούν σωστά όλα τα καλώδια, κόλλησα τα δύο μέρη της κεφαλής του λαμπτήρα με εποξειδική ρητίνη. Στη συνέχεια, η βάση στερεώθηκε στο κεφάλι κάνοντας μια τρύπα και περνώντας το σύρμα GI μέσα από αυτό. Μια τελευταία σταγόνα ρητίνης και όλα είναι γερά και καλά για να πάει.

Βήμα 10: Ready to Go

Αφού δοκίμασα τα πάντα μερικές φορές, είμαι πραγματικά ικανοποιημένος με το πώς λειτουργούν όλα. Για να μην αναφέρουμε πόσο απαλό και ευχάριστο είναι το φως από τον προσαρμοσμένο λαμπτήρα μας.

Υπήρχαν κάποια μικρά ζητήματα, τα οποία μπορούσα να λύσω εύκολα.

Ο αισθητήρας εμποδίων μπορεί να ανιχνεύει την καρέκλα όλη την ώρα. Αυτό μπορεί να ξεπεραστεί χρησιμοποιώντας μια καρέκλα που έχει μια πλάτη μόνο στην κορυφή, όπως είχε η δική μου. Το κάτω μέρος είναι κούφιο, οπότε ο αισθητήρας εμποδίων δεν το εντοπίζει.

Ο αισθητήρας εμποδίων ανιχνεύει ανθρώπους που περπατούν και συνεχίζει να ανάβει/σβήνει τη λάμπα. Για μένα, το γραφείο ήταν δίπλα στο κρεβάτι, οπότε κανείς δεν πηγαίνει εκεί αν δεν θέλει να κοιμηθεί ή να χρησιμοποιήσει το γραφείο. Αυτό που μπορείτε να κάνετε είναι να προσαρμόσετε σωστά το εύρος του, έτσι ώστε να σας εντοπίζει μόνο όταν κάθεστε.

Ο λαμπτήρας δεν σβήνει. Αυτό συμβαίνει όταν ο δέκτης (μαύρος λαμπτήρας) του αισθητήρα εμποδίων βρίσκεται πολύ κοντά στον πομπό (διαφανής λάμπα). Αυτό είναι απλό να λυθεί. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να τα λυγίσετε λίγο μακριά το ένα από το άλλο.

Βήμα 11: Πρόσθετες δυνατότητες και τροποποίηση

Οπότε τώρα μπορεί να υπάρχει ένα πρόβλημα. Πώς γίνεται εναλλαγή μεταξύ της έξυπνης λειτουργίας ανίχνευσης χρήστη και της λειτουργίας έξυπνου λαμπτήρα; Στον κώδικα που έχω δώσει, και τα δύο είναι βασικά το ίδιο πράγμα. Αλλά εάν θέλετε μια ειδική λειτουργία για κάθε μία και αλλάζετε αυτόματα μεταξύ τους, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν μικροελεγκτή Nodemcu (esp8266) αντί για Arduino.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια υπηρεσία που ονομάζεται IFTTT για να ενεργοποιήσετε κάθε λειτουργία αυτόματα με βάση την ώρα και το πρόγραμμά σας. Επίσης, μπορείτε να προσθέσετε περισσότερες λειτουργίες όπως τον έλεγχο της λάμπας σας από το smartphone σας, ειδοποιήσεις καιρού, χρονοδιακόπτες και πολλά άλλα πράγματα εύκολα. Αυτό μπορεί να κάνει την risριδα πραγματικά έξυπνη. Δυστυχώς, το nodemcu μου είναι πίσω στον ξενώνα, έτσι έχω κολλήσει με το Arduino. Θα προσθέσω αυτά τα χαρακτηριστικά μόλις επιστρέψω και ίσως κάνω ένα άλλο διδακτικό!

Βήμα 12: Code Walk Through

Ο κώδικας όχι μόνο φαίνεται, αλλά στην πραγματικότητα είναι αρκετά απλός.

Αρχικά, δηλώνουμε τις ακίδες εισόδου και εξόδου του Arduino στη λειτουργία ρύθμισης.

Το pin 2 λαμβάνει είσοδο από τον αισθητήρα. Έτσι, αν διαβάζει Υ HIGHΗΛΟ, που σημαίνει ότι κάποιος είναι κοντά του, ενεργοποιεί το ρελέ (ακίδα 3) για 15 δευτερόλεπτα. Μετά από 15 δευτερόλεπτα, εάν ο ακροδέκτης 2 εξακολουθεί να διαβάζει υψηλά, το μπλοκ if εκτελείται συνεχώς και η λυχνία παραμένει αναμμένη. Διαφορετικά, το ρελέ σβήνει και το λαμπτήρα.

Σε περίπτωση που θα θέλατε να λειτουργεί αυτόματα μετά το ηλιοβασίλεμα, το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να προσθέσετε ένα LDR με τρανζίστορ γενικής χρήσης σε μια άλλη καρφίτσα. Στη συνέχεια, ολόκληρος ο παραπάνω κώδικας τοποθετείται μέσα σε ένα μπλοκ if. Όταν το LDR δεν διαβάζει φως, το μπλοκ if εκτελείται και η διαδικασία που εξηγείται παραπάνω εκτελείται από το Arduino.

Επίσης, για τον αυτόματο έλεγχο φωτεινότητας, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ξανά LDR. Ο λαμπτήρας πρέπει τώρα να τροφοδοτείται απευθείας από το Arduino για το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα άλλο ρελέ. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το PWM για να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα της λάμπας με βάση την αναλογική είσοδο από το LDR. Σημειώστε ότι για αυτό, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια λωρίδα LED 5v αντί για 12v.

Δεύτερο βραβείο στην πρόκληση ταχύτητας εργασίας από το σπίτι