IRIS - lampa, ktorá vie, keď ste okolo: 12 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Dobrý deň! Áno, všetci sú v karanténe. Som študent inžinierstva. Býval som na ubytovni a zvyknem si robiť úlohy a učiť sa v noci. Teraz, keď som doma, sa moja rodina necíti tak pohodlne, pretože všetci tu sú zvyknutí skoro spať. Ani ja nemám stolnú lampu.

Ale ak si chcem jeden vyrobiť sám, chcel by som, aby mal viac funkcií ako len štandardné svietidlo. Úlohou bolo nájsť súčiastky. Vzhľadom na celonárodnú uzáveru tu v Indii nie sú otvorené žiadne elektronické obchody. Toto je môj úplne domáci projekt. Zoznámte sa s Iris, inteligentnou stolnou lampou. Má toľko funkcií, koľko by som do neho dokázal vtlačiť s elektronikou, ktorú som mal doma.

Manuálny režim: Zvyčajné osvetlenie stola

Inteligentný režim: Automatická detekcia používateľa na zapnutie / vypnutie svetla

Inteligentná lampa do postele: Automaticky rozsvieti vašu cestu, keď chcete ísť niekde uprostred noci

Adaptívny jas: Automaticky upravuje jas na základe okolitého svetla

Informácia o dennom svetle: Inteligentný režim sa môže automaticky zapnúť po západe slnka alebo vtedy, keď nie je k dispozícii žiadny iný svetelný zdroj.

Posledné dve funkcie ešte nie sú k dispozícii, ale spomenul som pracovný princíp, takže ak ich budete chcieť pridať, budete vedieť, čo máte robiť. Poďme na výrobu!

Zásoby

Áno, viem, že dáva zmysel dávať odkazy na nákup, pretože vo väčšine krajín nie sú webové stránky elektronického obchodu v súčasnosti aktívne. Ale ak to čítate potom, čo sa tento vírus dostal pod kontrolu a všetko je v poriadku (dúfam, že sa to čoskoro stane), potom … hm.. ste vítaní?

Arduino Uno:

Teplý biely LED pásik:

Jednokanálové relé:

Senzor priblíženia/prekážky:

Napájanie 12 V:

GI drôt

Čierna farba

Niektoré časti tu a tam nájdete doma.

Krok 1: Vytvorenie stojana

Teraz by to naozaj nebola pravda, keby som povedal, že dizajn základne je úplne môj. Tento dizajn som videl vo videu. Ale prevedenie je iné, takže áno.

Najprv som vzal hrubý sieťový kábel. Chcel som čierny, ale toto bol jediný, ktorý ležal v mojom dome. Problém je, že je príliš flexibilný. Potrebujeme niečo, čo si môže zachovať svoj tvar, aj keď je ohnuté. Odstránil som teda hliníkový drôt dovnútra a namiesto toho vložil hrubý GI drôt. Potom som drôt ohnul do tvaru. To bolo také jednoduché, ako vytvoriť kruh pre spodok a potom ohnúť zvyšok drôtu v tenkom tvare S pre stojan.

Vnútri bohužiaľ už nebol priestor na prechod napájacích káblov, takže s tým niečo urobíme neskôr. Základňa je skoro hotová.

Krok 2: Horná časť lampy

Na to som vzal z kuchyne dve plastové nádoby. Oba sú trochu zúžené a jeden je väčší ako druhý. Poznačil som čiaru pozdĺž väčšieho kontajnera a skrátil som ho.

Keď je malý kontajner umiestnený na vrchole veľkého, vyzerá presne ako lampa. Skvelé!

Krok 3: Žiarovka

To môže byť také jednoduché, ako ísť na stacionárne miesto a kúpiť si nočné svetlo. Ale nechcel som také jasné svetlo a tiež som chcel pridať automatické ovládanie jasu s časťami, ktoré som mal doma. Žiarovku som teda vyrobil na mieru.

Najprv som vzal veko malého kontajnera, ktorý som použil predtým, a nalepil naň obdĺžnikový plech z hliníka. Potom som na hliník nalepil dva malé kúsky teplého bieleho LED pásu. Prečo hliníkový pás? Funguje ako chladič diód LED, pretože sa pri dlhšom používaní zohrievajú. Všetko bolo zlepené tepelne odolným lepidlom, ktoré som našťastie našiel ležať v sklade. Ak to nemôžete nájsť, je to v poriadku. LED pásy majú spravidla lepidlo už na zadnej strane, môžete ho jednoducho nalepiť priamo.

Spájkoval som drôty tak, aby oba pásy boli rovnobežné. Potom som otvoril difúzor zo starej žiarovky LED a prilepil ho na vrch veka.

Naša vlastná LED žiarovka je pripravená!

Urobil som rýchly test s napájaním 12 V. Už môžete vidieť, ako príjemne to vyzerá.

Krok 4: Nakreslite to na čierno

Všetko som namaľoval na čierno. Uistite sa, že použijete brúsny papier na to, aby bol povrch nádob drsný, aby sa naň farba mohla správne prilepiť.

Najlepšie je použiť farbu v spreji, ale takú som doma nemal. Použil som teda akrylovú farbu. Natieranie podkladu bolo skutočne ťažké, pretože farba stále vychádzala. Po troch vrstvách som bol so vzhľadom spokojný. Aj keď som to mal pred maľovaním aj prebrúsiť.

Nenatrel som vrch veľkej nádoby, pretože bola polopriehľadná a pri zapnutí by vytvorila chladný svetelný prstenec.

Krok 5: Elektronika

Potom, čo som spomenul všetky funkcie, môžete byť ohromení a myslieť si, že môže ísť o nejaký komplikovaný obvod. Ale nie, je to celkom jednoduché. Vďaka doske Arduino.

Vstup senzora: Snímač prekážok detekuje, keď ste pred ním. Je to D0 pin ide na Arduino pin 2. GND pin ide na Arduino GND pin, samozrejme. Je to +5V pin, ide na 5V pin Arduina.

Reléový výstup: Relé zapne/vypne lampu, ak je v inteligentnom režime. Jeho vstupný kolík ide na pin 3 Arduina a druhý pin smeruje na pin GND Arduina.

Ostatné pripojenia sú veľmi jednoduché. Postupujte podľa schematického diagramu. Bude to trochu jednoduchšie, ak budete vedieť, čo sa deje.

V zásade, ak posuniete prepínač doprava, lampu napájate priamo zo zdroja. Keď posuniete prepínač doľava, lampa je v inteligentnom režime. Odtiaľto je lampa ovládaná Arduinom. V zásade posunutím prepínača doľava odpojíte napájanie od žiarovky a namiesto toho napájate Arduino. Ak chce Arduino napájať lampu, spustí relé, ktoré skratuje predtým odpojené svorky spínača.

Krok 6: Čo keď nemám Arduino?

V prípade, že nemáte Arduino, môžete si napriek tomu vytvoriť inteligentný režim pomocou BC547 alebo akéhokoľvek iného univerzálneho tranzistora a senzora prekážok. Pozrite sa na schematický diagram. Tento obvod by mal byť nahradený usporiadaním Arduino, relé a senzora v schematickom diagrame v predchádzajúcom kroku. Aj keď je to lacnejšia možnosť, pri nečinnosti bude malá spotreba energie.

Krok 7: Programovanie

Všetky tieto inteligentné funkcie ovláda Arduino. Náš program rozhoduje o tom, ako fungujú. Ak chcete, aby fungoval rovnako ako môj, stačí si stiahnuť môj kód a nahrať ho do svojho Arduina. V prípade, že chcete kódu porozumieť a vyladiť ho podľa seba, urobím na konci pokynu kód, na ktorý sa môžete obrátiť.

Ako som už spomenul, tento kód číta iba údaje zo senzora prekážok. Adaptívne funkcie jasu a denného svetla zatiaľ neboli pridané. Vysvetlím to v časti na prechádzanie kódu, aby ste ich mohli pridať, ak chcete

Krok 8: Ako to funguje?

Automatická detekcia používateľov:

Snímač prekážok umiestnite pod stôl tvárou k sebe. Takže teraz, keď si sadnete pred neho, detekuje vás a vyšle digitálny signál do Arduina. Arduino potom zapne relé, ktoré rozsvieti lampu.

Funkcia nočnej lampy:

V skutočnosti to nie je samostatná funkcia. Je to existujúci snímač prekážok, ale so zväčšeným dosahom otáčaním je to potenciometer. Ak je lampa a stôl usporiadané vedľa postele, vstanete z postele, detekuje vás a zapne lampu na 15 sekúnd, potom sa lampa vypne. Lampu môžete pred spánkom nechať zaostrenú na svoju cestu, aby sa rozsvietila.

Krok 9: Zostavte

Akonáhle je všetka elektronika správne pripojená a otestovaná, opravil som ich v malom boxe. Mohol som ich pripevniť k lampe, ale chcel som, aby to vyzeralo minimalisticky, takže elektronika bola oddelene upevnená na spodnej časti stola. Perfektná poloha pre snímač prekážok a skrytá pred zrakom.

Superglue som prilepil jeden napájací drôt pozdĺž stojana. A čo ten druhý drôt? Pamätáte si, že sme vložili GI drôt cez stojan? Použijeme to ako ďalší drôt. Vďaka tomu bude všetko vyzerať úhľadne.

Keď sú všetky drôty správne spojené a vyskúšané, prilepil som dve časti hlavy žiarovky epoxidovou živicou. Potom bol stojan pripevnený k hlave vytvorením otvoru a prevlečením GI drôtu. Jedna posledná kvapka živice a všetko je pevné a môžete ísť.

Krok 10: Pripravení ísť

Potom, čo som všetko párkrát vyskúšal, som skutočne spokojný s tým, ako všetko funguje. Nehovoriac o tom, aké jemné a príjemné je svetlo z našej žiarovky vyrobenej na mieru.

Vyskytli sa však menšie problémy, ktoré som mohol ľahko vyriešiť.

Senzor prekážky môže kreslo detekovať neustále. To sa dá prekonať pomocou stoličky, ktorá má operadlo iba hore, ako to bolo u mňa. Spodok je dutý, takže ho snímač prekážok nerozpozná.

Senzor prekážky detekuje okoloidúcich ľudí a stále zapína/vypína lampu. Písací stôl bol pre mňa vedľa postele, takže tam nikto nechodí, pokiaľ nechce spať alebo používať stôl. Čo môžete urobiť, je správne nastaviť rozsah tak, aby vás detekoval iba vtedy, keď sedíte.

Lampa sa nevypína. Stáva sa to vtedy, keď je prijímač (čierna žiarovka) senzora prekážok príliš blízko vysielača (priehľadná žiarovka). Toto je jednoduché vyriešiť. Stačí ich len trochu ohnúť od seba.

Krok 11: Ďalšie funkcie a doladenie

Teraz teda môže nastať jeden problém. Ako prepínať medzi inteligentným režimom na zisťovanie používateľov a režimom inteligentnej žiarovky? V kóde, ktorý som poskytol, sú obidva v zásade to isté. Ak však chcete pre každý jeden vyhradený režim a automaticky medzi nimi prepínať, môžete namiesto Arduina použiť mikrokontrolér Nodemcu (esp8266).

Na automatické spustenie každého režimu na základe času a plánu môžete použiť službu s názvom IFTTT. Môžete tiež pridať ďalšie funkcie, ako je ľahké ovládanie žiarovky pomocou smartfónu, upozornenia na počasie, časovače a mnoho ďalších vecí. Vďaka tomu môže byť Iris skutočne múdra. Môj nodemcu je bohužiaľ späť v hosteli, takže som uviazol na Arduine. Tieto funkcie doplním, akonáhle sa vrátim, a možno urobím ďalší podľa pokynov!

Krok 12: Prejdite kódom

Kód nielenže vyzerá, ale je aj celkom jednoduchý.

Najprv vo funkcii nastavenia deklarujeme vstupné a výstupné piny Arduina.

Pin 2 prijíma vstup zo snímača. Ak teda číta HIGH, čo znamená, že je k nemu niekto blízko, zapne relé (pin 3) na 15 sekúnd. Ak aj po 15 sekundách pin 2 stále číta vysoko, blok if sa stále vykonáva a kontrolka zostáva rozsvietená. V opačnom prípade je relé vypnuté a žiarovka tiež.

V prípade, že by ste chceli, aby to fungovalo automaticky po západe slnka, stačí na ďalší pin pridať LDR s univerzálnym tranzistorom. Potom je celý vyššie uvedený kód umiestnený do bloku if. Keď LDR nečíta svetlo, vykoná sa blok if a proces popísaný vyššie vykoná Arduino.

Tiež na automatické ovládanie jasu budete musieť znova použiť LDR. Lampa by teraz mala byť napájaná priamo z Arduina, pre ktoré je možné použiť ďalšie relé. PWM môžete použiť na úpravu jasu žiarovky na základe analógového vstupu z LDR. Všimnite si toho, že na to budete musieť použiť 5v LED pás namiesto 12v.

Druhá cena v súťaži Speed from Work From Home