IRIS - چراغی که می داند وقتی در اطراف هستید: 12 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

سلام! بله ، همه در قرنطینه هستند من دانشجوی مهندسی هستم من قبلاً در خوابگاه اقامت داشتم و به انجام وظایف و مطالعات شبانه عادت کرده ام. اکنون که من در خانه هستم ، خانواده ام اینطور راحت نیستند زیرا همه اینجا عادت دارند زود بخوابند. من هم چراغ رومیزی ندارم.

اما اگر بخواهم خودم یکی را بسازم ، می خواهم ویژگی های آن بیشتر از یک لامپ معمولی باشد. چالش پیدا کردن قطعات بود. به دلیل قفل شدن در سراسر کشور در اینجا ، هیچ فروشگاه الکترونیکی باز نیست. این پروژه کاملاً خانه من است. با آیریس ، چراغ رومیزی هوشمند آشنا شوید. این وسیله به همان اندازه که می توانم با وسایل برقی که در خانه ام داشتم به آن بپردازم.

حالت دستی: نورپردازی معمول میز

حالت هوشمند: تشخیص خودکار کاربر برای روشن / خاموش کردن چراغ

چراغ خواب هوشمند: وقتی می خواهید در نیمه شب به جایی بروید ، به طور خودکار مسیر شما را روشن می کند

روشنایی تطبیقی: به طور خودکار روشنایی را بر اساس نور محیط تنظیم می کند

آگاهی از نور روز: می تواند حالت هوشمند را به طور خودکار پس از غروب آفتاب یا زمانی که منبع نور دیگری در اطراف نیست روشن کند.

دو ویژگی آخر هنوز اضافه نمی شوند ، اما من اصل کار را ذکر کردم ، بنابراین اگر می خواهید آنها را اضافه کنید ، می دانید که باید چه کار کنید. بیایید به ساخت برسیم!

تدارکات

بله ، من می دانم که دادن لینک خرید واقعا منطقی نیست زیرا در اکثر کشورها سایت های تجارت الکترونیک در حال حاضر فعال نیستند. اما در صورت خواندن این مطلب پس از کنترل این ویروس و بازگشت همه چیز به حالت عادی (که امیدوارم به زودی اتفاق بیفتد) ، پس … ام … خوش آمدید؟

Arduino Uno:

نوار LED سفید گرم:

رله تک کانال:

سنسور مجاورت/مانع:

منبع تغذیه 12 ولت:

سیم GI

رنگ مشکی

برخی از قطعات اینجا و آنجا را می توانید در خانه پیدا کنید.

مرحله 1: ایجاد موضع

حالا اگر بگویم که طراحی پایه کاملاً مربوط به من است ، واقعاً درست نخواهد بود. من این طرح را در یک فیلم دیدم. اما اعدام متفاوت است ، بنابراین بله.

اول از همه ، یک کابل شبکه ضخیم گرفتم. من یک مشکی می خواستم ، اما این تنها کسی بود که در خانه من خوابیده بود. مشکل این است که بسیار انعطاف پذیر است. ما به چیزی نیاز داریم که بتواند بعد از خم شدن شکل خود را حفظ کند. بنابراین سیم آلومینیومی را از داخل جدا کردم و به جای آن یک سیم GI ضخیم وارد کردم. سپس سیم را به شکل خم کردم. این به سادگی ایجاد یک دایره برای پایین و سپس خم شدن بقیه سیم به شکل S نازک برای پایه بود.

متأسفانه فضای بیشتری برای عبور کابل های برق در داخل وجود نداشت ، بنابراین بعداً در مورد آن کاری انجام خواهیم داد. پایه تقریباً تمام شده است.

مرحله 2: قسمت بالای لامپ

برای این کار ، دو ظرف پلاستیکی از آشپزخانه برداشتم. هر دو کمی مخروط هستند و یکی بزرگتر از دیگری است. خطی را در امتداد ظرف بزرگتر علامت گذاری کردم و کوتاه کردم.

هنگامی که ظرف کوچک روی یک ظرف بزرگ قرار می گیرد ، دقیقاً شبیه یک لامپ به نظر می رسد. عالی!

مرحله 3: لامپ

این می تواند به سادگی رفتن به ایستگاه ثابت و خرید چراغ شب ساده باشد. اما ، من چنین نور درخشانی نمی خواستم و همچنین ، می خواستم یک کنترل اتوماتیک روشنایی را با قطعاتی که در خانه داشتم اضافه کنم. بنابراین ، من لامپ را سفارشی ساختم.

ابتدا ، درب ظرف کوچکی را که قبلاً استفاده کرده بودم برداشتم و یک صفحه مستطیلی از آلومینیوم را روی آن چسباندم. سپس دو قطعه کوچک از نوار LED سفید گرم را روی آلومینیوم چسباندم. چرا نوار آلومینیوم؟ این چراغ برای LED ها عمل می کند زیرا در صورت استفاده طولانی مدت گرم می شوند. همه چیز با استفاده از چسب مقاوم در برابر گرما به هم چسبیده بود که خوشبختانه در اتاق فروشگاه دراز کشیده بود. اگر نمی توانید آن را پیدا کنید ، اشکالی ندارد. نوارهای LED به طور کلی چسب در پشت دارند ، فقط می توانید آن را مستقیماً بچسبانید.

سیمها را لحیم کردم و هر دو نوار را به موازات هم نگه داشتم. سپس دیفیوزر را از لامپ LED قدیمی باز کردم و آن را بالای درب چسباندم.

لامپ LED سفارشی ما آماده است!

من یک تست سریع با منبع تغذیه 12 ولت انجام دادم. می بینید که چقدر خوشایند به نظر می رسد.

مرحله 4: رنگ آن را سیاه کنید

همه چیز را سیاه رنگ کردم. مطمئن شوید که از یک کاغذ سنباده برای خشن شدن سطح ظروف استفاده می کنید تا رنگ به درستی به آن بچسبد.

بهتر است از رنگ اسپری استفاده کنید ، اما من آن را در خانه نداشتم. بنابراین من از رنگ اکریلیک استفاده کردم. رنگ آمیزی پایه بسیار سخت بود زیرا رنگ مدام بیرون می آمد. بعد از سه کت ، از ظاهر راضی بودم. گرچه قبل از نقاشی باید آن را هم سنباده می کردم.

من قسمت بالای ظرف بزرگ را رنگ آمیزی نکردم زیرا نیمه شفاف بود و هنگام روشن شدن یک حلقه نور خنک ایجاد می کرد.

مرحله 5: الکترونیک

بعد از اینکه تمام ویژگی ها را ذکر کردم ، ممکن است غرق شوید و فکر کنید که ممکن است مدار پیچیده ای در جریان باشد. اما نه ، خیلی ساده است. با تشکر از برد آردوینو.

ورودی سنسور: سنسور موانع زمانی را تشخیص می دهد که در مقابل آن قرار دارید. این پین D0 به پین آردوینو 2 می رود. بدیهی است که پین GND به پین GND آردوینو می رود. این پین +5 ولت به پین 5 ولت آردوینو می رود.

خروجی رله: رله هنگامی که در حالت هوشمند است لامپ را روشن/خاموش می کند. پین ورودی آن به پین 3 آردوینو و پین دیگر به پین GND آردوینو می رود.

بقیه اتصالات بسیار ساده هستند. فقط نمودار شماتیک را دنبال کنید. اگر بدانید چه اتفاقی می افتد ، کمی ساده تر می شود.

اساساً ، اگر سوئیچ را به راست بکشید ، مستقیماً لامپ را از منبع تغذیه تغذیه می کنید. هنگامی که سوئیچ را به سمت چپ می کشید ، لامپ در حالت هوشمند قرار دارد. از اینجا به بعد ، لامپ توسط آردوینو کنترل می شود. اساساً با کشیدن کلید به چپ ، منبع تغذیه را از لامپ جدا کرده و به جای آن آردوینو را تغذیه می کنید. اگر آردوینو بخواهد لامپ را تغذیه کند ، رله ای را فعال می کند که فقط پایانه های سوئیچ قبلاً قطع شده را کوتاه می کند.

مرحله 6: اگر آردوینو نداشته باشم چه می شود؟

در صورت نداشتن آردوینو ، می توانید با استفاده از BC547 یا هر ترانزیستور عمومی دیگر و سنسور مانع حالت هوشمند ایجاد کنید. به نمودار شماتیک مراجعه کنید. این مدار باید در مرحله قبل با نمودار آردوینو ، رله و حسگر در نمودار شماتیک جایگزین شود. اگرچه این گزینه ارزان تر است ، اما در صورت بیکاری مصرف برق کمی وجود خواهد داشت.

مرحله 7: برنامه نویسی

همه این ویژگی های هوشمند توسط آردوینو کنترل می شوند. برنامه ما نحوه کار آنها را تعیین می کند. اگر می خواهید مانند من کار کند ، می توانید کد من را بارگیری کرده و در Arduino خود بارگذاری کنید. اگر می خواهید کد را بفهمید و آن را به دلخواه خود تغییر دهید ، من در انتهای دستورالعمل یک کد را مرور می کنم که می توانید به آن مراجعه کنید.

همانطور که قبلاً اشاره کردم ، این کد فقط داده های سنسور موانع را می خواند. روشنایی تطبیقی و ویژگی های آگاهی از نور روز هنوز اضافه نشده است. من این را در قسمت راه رفتن کد توضیح خواهم داد تا اگر دوست دارید آنها را اضافه کنید

مرحله 8: چگونه کار می کند؟

تشخیص خودکار کاربر:

شما سنسور موانع را زیر میز و رو به روی خود قرار می دهید. بنابراین وقتی جلوی آن می نشینید ، شما را شناسایی کرده و یک سیگنال دیجیتالی به آردوینو ارسال می کند. سپس آردوینو رله را روشن می کند که لامپ را روشن می کند.

ویژگی چراغ خواب:

این در واقع یک ویژگی جداگانه نیست. این سنسور مانع موجود است اما با چرخاندن پتانسیومتر آن ، دامنه آن افزایش می یابد. اگر چیدمان چراغ و میز شما در کنار یک تخت نگه داشته شود ، وقتی از تخت بلند می شوید ، شما را تشخیص داده و لامپ را به مدت 15 ثانیه روشن می کند و پس از آن لامپ خاموش می شود. می توانید لامپ را قبل از خواب روی مسیر خود متمرکز کنید تا روشن شود.

مرحله 9: جمع آوری

هنگامی که تمام وسایل الکترونیکی به درستی متصل و آزمایش شدند ، آنها را در یک جعبه کوچک ثابت کردم. من می توانم آنها را به لامپ متصل کنم ، اما می خواستم مینیمالیستی به نظر برسد ، بنابراین لوازم الکترونیکی به طور جداگانه در پایین میز نصب شده بود. موقعیت مناسب برای سنسور موانع و از دید پنهان است.

من یک سیم برق را در امتداد پایه با استفاده از چسب فوق العاده چسباندم. سیم دیگر چطور؟ به خاطر دارید ما یک سیم GI را از طریق پایه وارد کردیم؟ ما قصد داریم از آن به عنوان سیم دیگری استفاده کنیم. این کار همه چیز را منظم و منظم نگه می دارد.

هنگامی که همه سیمها به درستی وصل شده و آزمایش شده اند ، من دو قسمت سر لامپ را با رزین اپوکسی چسباندم. سپس پایه را با ایجاد سوراخی و عبور سیم GI از آن به سر وصل کرد. آخرین قطره رزین و همه چیز محکم و خوب است.

مرحله 10: آماده برای رفتن

پس از آزمایش همه چیز چند بار ، من از نحوه کار همه چیز واقعا راضی هستم. ناگفته نماند که نور لامپ سفارشی ما چقدر نرم و دلپذیر است.

برخی مسائل جزئی وجود داشت که من می توانم آنها را به راحتی حل کنم.

حسگر موانع ممکن است صندلی را همیشه تشخیص دهد. با استفاده از صندلی که پشتی آن فقط در قسمت بالا قرار دارد ، مانند صندلی من می توان بر این مشکل غلبه کرد. قسمت پایین توخالی است بنابراین سنسور مانع آن را تشخیص نمی دهد.

سنسور موانع افراد را در حال راه رفتن تشخیص داده و لامپ را روشن/خاموش می کند. برای من ، میز کنار تخت بود ، بنابراین هیچ کس به آنجا نمی رود مگر اینکه بخواهد بخوابد یا از میز استفاده کند. کاری که می توانید انجام دهید این است که محدوده آن را به درستی تنظیم کنید تا فقط هنگام نشستن شما را تشخیص دهد.

لامپ خاموش نمی شود. این اتفاق زمانی می افتد که گیرنده (لامپ سیاه) سنسور مانع بسیار نزدیک به فرستنده (لامپ شفاف) باشد. حل این مسئله ساده است. تنها کاری که باید انجام دهید این است که آنها را کمی از یکدیگر خم کنید.

مرحله 11: ویژگی های اضافی و اصلاح

بنابراین اکنون ممکن است یک مشکل وجود داشته باشد. چگونه می توان بین حالت هوشمند برای تشخیص کاربر و حالت چراغ خواب هوشمند جابجا شد؟ در کدی که ارائه کرده ام ، اساساً هر دو یک چیز هستند. اما اگر می خواهید برای هر یک حالت اختصاصی داشته باشید و به طور خودکار بین آنها جابجا شوید ، می توانید به جای آردوینو از میکروکنترلر Nodemcu (esp8266) استفاده کنید.

می توانید از سرویسی به نام IFTTT برای فعال کردن هر حالت بر اساس زمان و برنامه خود به صورت خودکار استفاده کنید. همچنین ، می توانید به راحتی ویژگی های بیشتری مانند کنترل لامپ خود را از طریق تلفن هوشمند خود ، هشدارهای هواشناسی ، زمان سنج و بسیاری موارد دیگر اضافه کنید. این می تواند Iris را واقعا باهوش کند. متأسفانه nodemcu من در خوابگاه است ، بنابراین من با آردوینو گیر کرده ام. وقتی به عقب برگشتم و شاید یک دستورالعمل دیگر بسازم ، این ویژگی ها را اضافه می کنم!

مرحله 12: کد را طی کنید

کد نه تنها به نظر می رسد ، بلکه در واقع بسیار ساده است.

ابتدا پین های ورودی و خروجی آردوینو را در تابع setup اعلام می کنیم.

پین 2 ورودی را از سنسور دریافت می کند. بنابراین اگر HIGH را بخواند ، به این معنی که کسی به آن نزدیک است ، رله (پین 3) را به مدت 15 ثانیه روشن می کند. پس از 15 ثانیه ، اگر پین 2 هنوز در حال خواندن بالا است ، بلوک if همچنان اجرا می شود و لامپ روشن می ماند. در غیر این صورت ، رله و لامپ نیز خاموش است.

اگر می خواهید بعد از غروب آفتاب به طور خودکار کار کند ، تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک LDR با ترانزیستور همه منظوره را به پین دیگری اضافه کنید. سپس ، کل کد بالا در داخل یک بلوک if قرار می گیرد. هنگامی که LDR بدون نور نمی خواند ، بلوک if اجرا می شود و فرآیند توضیح داده شده در بالا توسط آردوینو انجام می شود.

همچنین ، برای کنترل روشنایی خودکار ، باید دوباره از LDR استفاده کنید. اکنون لامپ باید مستقیماً از آردوینو تغذیه شود که برای آن می توان از رله دیگری استفاده کرد. می توانید از PWM برای تنظیم روشنایی لامپ بر اساس ورودی آنالوگ از LDR استفاده کنید. توجه داشته باشید که برای این کار باید از نوار LED 5 ولت به جای 12 ولت استفاده کنید.

جایزه دوم در چالش سرعت کار از خانه