IRIS - המנורה שיודעת כשאתה בסביבה: 12 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

היי! כן, כולם בהסגר. אני סטודנט להנדסה. הייתי נשאר בהוסטל ואני רגיל לבצע משימות ולימודים בלילה. עכשיו כשאני בבית, המשפחה שלי לא מרגישה שזה נוח כי כולם כאן רגילים לישון מוקדם. וגם אין לי מנורת שולחן.

אבל אם אני רוצה להכין כזה בעצמי, הייתי רוצה שיהיו לו יותר תכונות מאשר רק מנורה רגילה. האתגר היה למצוא חלקים. בשל הנעילה ברחבי הארץ כאן בהודו, אין חנויות אלקטרוניקה פתוחות. זהו הפרויקט הבנוי לגמרי ביתי. הכירו את איריס, מנורת השולחן החכמה. יש לו תכונות רבות שיכולתי לדחוף לתוכו עם האלקטרוניקה שהייתה לי בבית.

מצב ידני: תאורה רגילה לשולחן העבודה

מצב חכם: זיהוי אוטומטי של המשתמש כדי להדליק / לכבות את האור

מנורת מיטה חכמה: מאירה את הנתיב שלך באופן אוטומטי כאשר אתה רוצה ללכת לאנשהו באמצע הלילה

בהירות מסתגלת: התאמה אוטומטית של הבהירות בהתבסס על האור הסובב

מודעות לאור יום: יכול להפעיל מצב חכם באופן אוטומטי לאחר השקיעה או כאשר אין מקור אור אחר בסביבה.

שתי התכונות האחרונות עדיין לא נוספו, אבל הזכרתי את עקרון העבודה, כך שאם אתה רוצה להוסיף אותן תדע מה לעשות. בואו נכין!

אספקה

כן אני יודע שזה לא ממש הגיוני לתת קישורי רכישה כי ברוב המדינות אתרי מסחר אלקטרוני אינם פעילים כרגע. אבל למקרה שאתה קורא את זה אחרי שהנגיף הזה השתלט והכל יחזור לקדמותו (מה שאני מקווה שיקרה בקרוב), אז … אממ.. אתה מוזמן?

Arduino Uno:

רצועת LED לבנה חמימה:

ממסר ערוץ יחיד:

חיישן קרבה/מכשול:

ספק כוח 12v:

חוט GI

צבע שחור

כמה חלקים פה ושם אפשר למצוא בבית.

שלב 1: הכנת הסטנד

עכשיו זה לא באמת יהיה נכון אם הייתי אומר שהעיצוב של הבסיס הוא לגמרי שלי. ראיתי את העיצוב הזה בסרטון. אבל הביצוע שונה, אז כן.

קודם כל, לקחתי כבל חשמל עבה. רציתי אחד שחור, אבל זה היה היחיד ששכב בבית שלי. הבעיה היא שזה גמיש מדי. אנו זקוקים למשהו שיכול לשמור על צורתו ברגע שהוא כפוף. אז הסרתי את חוט האלומיניום בפנים והכנסתי חוט GI עבה במקום. ואז כופפתי את החוט לצורה. זה היה פשוט כמו לעשות עיגול לתחתית ואז לכופף את שאר החוט בצורת S דק לדוכן.

לרוע המזל לא היה יותר מקום בפנים להעביר את כבלי החשמל, אז נעשה משהו בנידון מאוחר יותר. הבסיס די עשוי.

שלב 2: החלק העליון של המנורה

לשם כך הוצאתי שני מיכלי פלסטיק מהמטבח. שניהם מעט מחודדים והאחד גדול מהשני. סימנתי קו לאורך המיכל הגדול וקיצרתי אותו.

כאשר המיכל הקטן מונח על גבי הגדול, הוא נראה בדיוק כמו מנורה. גדול!

שלב 3: הנורה

זה יכול להיות פשוט כמו ללכת למצב נייח ולקנות מנורת לילה. אבל, לא רציתי אור כה עז וגם רציתי להוסיף בקרת בהירות אוטומטית עם החלקים שהיו לי בבית. אז הכנתי את הנורה בהתאמה אישית.

ראשית, לקחתי את מכסה המיכל הקטן שהשתמשתי בו בעבר והדבקתי עליו לוח מלבני של אלומיניום. לאחר מכן הדבקתי שתי חתיכות קטנות של רצועת LED לבנה חמה על האלומיניום. למה רצועת האלומיניום? הוא משמש כיור קירור לנוריות מכיוון שהן מתחממות כאשר משתמשים בהן לתקופות ארוכות יותר. הכל נדבק יחד באמצעות דבק עמיד בחום שלמזלי מצאתי שוכב בחדר החנות. אם אתה לא יכול למצוא אותו, זה בסדר. לרצועות לד יש בדרך כלל דבק כבר מאחור, אתה יכול פשוט להדביק אותו ישירות.

הלחמתי את החוטים תוך שמירה על שתי הרצועות במקביל. לאחר מכן פתחתי את המפזר מנורת לד ישנה ותקעתי אותו על המכסה.

נורת הלד המותאמת אישית שלנו מוכנה!

עשיתי בדיקה מהירה עם ספק כוח של 12 וולט. אתה יכול לראות כמה זה כבר נראה נעים.

שלב 4: צייר אותו בשחור

צבעתי הכל בשחור. הקפד להשתמש בנייר זכוכית כדי להפוך את משטח המיכלים מחוספס כך שהצבע יידבק אליו כראוי.

עדיף להשתמש בצבע ריסוס, אבל לא היה לי כזה בבית. אז השתמשתי בצבע אקרילי. זה היה ממש קשה לצבוע את הבסיס כי הצבע המשיך לצאת. לאחר שלוש שכבות, הייתי מרוצה מהמראה. למרות שהייתי צריך לשייף אותו גם לפני הצביעה.

לא ציירתי את החלק העליון של המיכל הגדול מכיוון שהוא היה שקוף למחצה וייצור טבעת אור קרירה כשהוא מופעל.

שלב 5: אלקטרוניקה

לאחר שהזכרתי את כל התכונות, אתה עלול להיות המום ולחשוב שאולי יש מעגלים מסובכים. אבל לא, זה די פשוט. תודה ללוח Arduino.

קלט חיישן: חיישן המכשולים מזהה כשאתה מולו. סיכת D0 עוברת לסיכה של Arduino 2. סיכת GND עוברת לסיכת GND של Arduino, ברור. זה סיכת +5v עובר לסיכה 5v של Arduino.

פלט ממסר: הממסר מדליק/כבה את הנורה כשהוא במצב חכם. סיכת הכניסה עוברת לסיכה 3 של Arduino והסיכה השנייה עוברת לסיכת ה- GND של Arduino.

שאר החיבורים די פשוטים. פשוט עקוב אחר התרשים הסכימטי. זה יהיה קצת יותר קל אם אתה יודע מה קורה.

בעיקרון, אם אתה מחליק את המתג ימינה, אתה מפעיל את המנורה ישירות מהאספקה. כאשר אתה מחליק את המתג שמאלה, המנורה נמצאת במצב חכם. מכאן ואילך, המנורה נשלטת על ידי הארדואינו. בעצם על ידי הזזה של המתג שמאלה, אתה מנתק את ספק הכוח מהמנורה ומפעיל את הארדואינו במקום זאת. אם הארדואינו רוצה להפעיל את המנורה, הוא יפעיל את הממסר אשר רק קצר את מסופי המתגים שהנותקו בעבר.

שלב 6: מה אם אין לי ארדואינו?

במקרה שאין לך Arduino, אתה עדיין יכול לעשות את המצב החכם באמצעות BC547 או כל טרנזיסטור למטרות כלליות אחרות וחיישן המכשולים. עיין בתרשים הסכימטי. מעגל זה צריך להיות מוחלף בסידור Arduino, ממסר וחיישנים בתרשים הסכימטי בשלב הקודם. למרות שזו אופציה זולה יותר, תהיה צריכת חשמל קטנה כאשר הוא לא פעיל.

שלב 7: תכנות

כל התכונות החכמות הללו נשלטות על ידי ה- Arduino. התוכנית שלנו קובעת כיצד הם פועלים. אם אתה רוצה שזה יעבוד כמו שלי, אתה יכול פשוט להוריד את הקוד שלי ולהעלות ל- Arduino שלך. למקרה שתרצה להבין את הקוד ולשנות אותו כרצונך, אעשה מסלול קוד בסוף המדריך אותו תוכל להפנות.

כפי שציינתי קודם, קוד זה קורא רק נתונים מחיישן המכשולים. עדיין לא נוספו תכונות הבהירות והמודעות לאור היום. אני אסביר את זה בקוד העברת החלק כך שתוכל להוסיף אותם אם תרצה

שלב 8: איך זה עובד?

זיהוי משתמשים אוטומטי:

אתה תציב את חיישן המכשולים מתחת לשולחן, מולך. אז עכשיו כשאתה יושב מולו, הוא יזהה אותך וישדר אות דיגיטלי לארדואינו. הארדואינו מפעיל את הממסר, ומדליק את המנורה.

מנורת המיטה כוללת:

זוהי למעשה לא תכונה נפרדת. זהו חיישן המכשולים הקיים אך עם הגדלת הטווח שלו על ידי סיבוב הפוטנציומטר שלו. אם המנורה ושולחן הכתיבה שלך נשמרים ליד מיטה, כאשר אתה יורד מהמיטה, הוא מזהה אותך ומדליק את המנורה למשך 15 שניות, ולאחר מכן המנורה נכבית. אתה יכול לשמור את המנורה ממוקדת במסלול שלך לפני השינה כך שתדליק אותו.

שלב 9: הרכבה

לאחר שכל האלקטרוניקה מחוברים ונבדקים כראוי, תיקנתי אותם בקופסה קטנה. יכולתי לחבר אותם למנורה, אבל רציתי שזה ייראה מינימליסטי, כך שהאלקטרוניקה מותקנת בנפרד בתחתית השולחן. מיקום מושלם עבור חיישן המכשולים ומוסתר מן העין.

הדבקתי חוט חשמל אחד לאורך הדוכן באמצעות דבק -על. מה עם החוט השני? זוכרים שהכנסנו חוט GI דרך המעמד? אנחנו הולכים להשתמש בזה כעוד חוט. זה ישמור שהכל נראה מסודר.

לאחר שכל החוטים מחוברים ונבדקים כראוי, הדבקתי את שני חלקי ראש המנורה עם שרף אפוקסי. אז המעמד הוצמד לראש על ידי יצירת חור והעברת חוט ה- GI דרכו. טיפת שרף אחרונה והכל יציב וכדאי ללכת אליו.

שלב 10: מוכן לדרך

לאחר שבדקתי הכל כמה פעמים, אני ממש מרוצה מאיך שהכל עובד. שלא לדבר על כמה האור הרך והנעים מהנורה בהתאמה אישית שלנו.

עם זאת היו כמה בעיות קטנות, שיכולתי לפתור בקלות.

חיישן מכשולים עשוי לזהות את הכיסא כל הזמן. ניתן להתגבר על כך באמצעות כיסא בעל משענת רק בחלקו העליון, כמו שלי. החלק התחתון חלול כך שחיישן המכשולים לא מזהה אותו.

חיישן מכשולים מזהה אנשים שמסתובבים וממשיך להדליק/לכבות את המנורה. בשבילי, השולחן היה ליד המיטה כך שאף אחד לא הולך לשם אלא אם הוא רוצה לישון או להשתמש בשולחן העבודה. מה שאתה יכול לעשות הוא להתאים את הטווח שלו כראוי כך שהוא יזהה אותך רק כאשר אתה יושב.

המנורה לא נכבית. זה קורה כאשר המקלט (הנורה השחורה) של חיישן המכשולים קרוב מדי למשדר (נורה שקופה). זה פשוט לפתרון. כל שעליך לעשות הוא לכופף אותם מעט זה מזה.

שלב 11: תכונות נוספות ועיצוב

אז עכשיו אולי יש בעיה אחת. כיצד לעבור בין המצב החכם לזיהוי משתמשים למצב פנס מיטה חכם? בקוד שסיפקתי, שניהם בעצם אותו דבר. אבל אם אתה רוצה מצב ייעודי לכל אחד ועבור ביניהם באופן אוטומטי, אתה יכול להשתמש במיקרו -בקר Nodemcu (esp8266) במקום ב- Arduino.

אתה יכול להשתמש בשירות שנקרא IFTTT כדי להפעיל כל מצב בהתאם לשעה ולוח הזמנים שלך באופן אוטומטי. כמו כן, תוכל להוסיף תכונות נוספות כמו שליטה במנורה שלך מהסמארטפון, התראות מזג אוויר, טיימרים והרבה דברים אחרים בקלות. זה יכול להפוך את איריס לחכמה באמת. לרוע המזל nodemcu שלי חזר להוסטל אז אני תקוע עם Arduino. אוסיף את התכונות האלה ברגע שאחזור ואולי אכין עוד הוראה!

שלב 12: קוד מעבר

הקוד לא רק נראה, אלא שהוא די פשוט.

ראשית, אנו מצהירים על סיכות הכניסה והפלט של ה- Arduino בפונקציית ההתקנה.

סיכה 2 מקבלת קלט מהחיישן. אז אם הוא קורא HIGH, מה שאומר שמישהו קרוב אליו, הוא מדליק את הממסר (סיכה 3) למשך 15 שניות. לאחר 15 שניות, אם סיכה 2 עדיין קוראת גבוה, בלוק ה- if ממשיך להתבצע והמנורה נשארת דולקת. אחרת הממסר כבוי וכך גם המנורה.

במקרה שהיית רוצה שזה יעבוד אוטומטית לאחר השקיעה, כל שעליך לעשות הוא להוסיף LDR עם טרנזיסטור למטרות כלליות לסיכה אחרת. לאחר מכן, כל הקוד שלמעלה ממוקם בתוך בלוק if. כאשר ה- LDR אינו קורא אור, בלוק ה- if מבוצע והתהליך המוסבר לעיל מבוצע על ידי הארדואינו.

כמו כן, לבקרת הבהירות האוטומטית תצטרך להשתמש שוב ב- LDR. כעת יש להפעיל את המנורה ישירות מה- Arduino שאפשר להשתמש בה ממסר אחר. אתה יכול להשתמש ב- PWM כדי להתאים את בהירות המנורה על סמך הקלט האנלוגי מ- LDR. שים לב שבשביל זה יהיה עליך להשתמש ברצועת LED של 5V במקום 12V.

פרס שני באתגר המהירות מהבית