چراغ خاموش در شب: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

وقت خوابیدن است. شما بلند می شوید تا چراغ ها را برای شب خاموش کنید ، و بعد از چرخاندن سوئیچ متوجه می شوید که یک سفر سیاه و سفید به سمت ایمنی تخت خود در پیش رو دارید. خوشبختانه شما چراغ های شب اختراع شد و شما برای پیدا کردن چراغ به مکان مناسب آمده اید! اما … چگونه می توانید بخوابید وقتی آن چراغ مزاحم شب در طول شب روشن است و اتاق شما را روشن می کند؟ علاوه بر این ، آیا از این تاریکی خالی که باعث می شود چراغ های شب شما روشن بمانند و انرژی را هدر دهند ، خسته نشده اید؟ خوب ، شما هنوز در مکان مناسب هستید ، زیرا ما دقیقاً همان چیزی را داریم که شما نیاز دارید!

ما می خواهیم با کمک به شما در ایجاد یک نور پایدار در شب ، زندگی شما را روشن کنیم.

در این آموزش ، ما قصد داریم شما را با مراحل ساخت چراغ شب که با تایمر خاموش می شود آشنا کنیم. سیستم قادر خواهد بود هنگام خاموش شدن چراغ اصلی ، از طریق سنسور نور تشخیص دهد و چراغ را برای مدت زمان تعیین شده توسط کاربر روشن کرده و پس از سپری شدن این زمان خاموش شود. این چراغ شب متفاوت از سایر چراغ های شب است زیرا با روشن ماندن در هنگام خواب و نیازی به آن انرژی را هدر نمی دهد. این پروژه از دو نوع برد ، Basys 3 و Arduino و یک سنسور نور استفاده می کند.

سازندگان: لوک مک دانیل ، اریک رامازینی ، مونیکا نگریت ، هیلی یانگ

مرحله 1: مواد و نرم افزار

مواد

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

تخته نان

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

مقاومت 10k Ω

پیوند مشابه با تخته نان

سیم های جامپر

پیوند مشابه با تخته نان

سنسور نور (مینی فتوسل)

www.sparkfun.com/products/9088

نرم افزار

Vivado HL WebPACK Edition (PDF پیوست شامل دستورالعمل ها است)

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

آردوینو IDE

www.arduino.cc/fa/Main/Software

مرحله 2: معماری سیستم

گام بعدی درک معماری سیستم است. ما یک نمودار جعبه سیاه و یک ماشین حالت محدود (در بالا نشان داده شده) ایجاد کردیم تا قبل از ورود به تدارکات ، ساختار طراحی خود را سازماندهی کنیم

طراحی کلی

ورودی ها

سنسور نور: میزان نور اتاق را تعیین می کند

خروجی ها

• آند: تعیین می کند که از کدام صفحه نمایش 7 قسمتی استفاده می شود
• بخش ها: زمان سنج را نمایش می دهد
• LED: شرایط روشنایی شب روشن یا خاموش را نمایش می دهد

آردوینو

ورودی

سیگنال سنسور نور: مقدار آنالوگ مقدار نور در اتاق

خروجی

ورودی نور (1 بیت): سیگنالی است که وضعیت نور اتاق را تعیین می کند

پایه 3

ورودی

• ورودی نور (1 بیت): سیگنالی است که وضعیت نور اتاق را تعیین می کند
• سوئیچ ها
• CLK

خروجی

• آند: تعیین می کند که از نمایشگرهای 7 قسمتی استفاده شود
• بخش ها: زمان سنج را نمایش می دهد
• LED: شرایط روشنایی شب روشن یا خاموش را نمایش می دهد

مرحله 3: سخت افزار و کد آردوینو

سخت افزار

برای درک کد آردوینو ، باید سخت افزاری را که کد با آن تعامل دارد ، درک کنیم. مدار روی تخته نان ما شامل یک فتوسل ، یک دیود ساطع کننده نور و چندین سیم و مقاومت برای تکمیل آن است. مدار با ارسال نیرو به فتوسل شروع می شود و سپس مقدار نور اطراف آن را می خواند. این اطلاعات به پین آنالوگ A0 منتقل می شود که این امر برای برد Basys قابل خواندن است. سپس برد Basys این اطلاعات را گرفته ، شروع به شمارش می کند و سیگنالی برای روشن شدن LED ارسال می کند.

کد آردوینو

خود کد آردوینو با ارسال سیگنال هنگامی که نور اطراف دستگاه تیره تر از آستانه مشخص شده است ، با برد Basys ارتباط برقرار می کند. این سیگنال توسط یک اتاق تاریک با سرنخ به LED روشن می شود. ما از طریق آزمایش دریافتیم که میانگین آستانه برای سلولهای خاص ما در اتاقهای تاریک 30-60 است. هر فتوسل حساسیت متفاوتی دارد ، بنابراین سایر سلولهای فتوسل ممکن است آستانه های متفاوتی داشته باشند. در کد منتشر شده ما ، آستانه 100 را برای اهداف تظاهرات ایجاد کردیم.