IRIS - lampa, která ví, když jste kolem: 12 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Na zdraví! Ano, všichni jsou v karanténě. Jsem student inženýrství. Býval jsem na ubytovně a jsem zvyklý dělat své úkoly a studovat v noci. Teď, když jsem doma, se moje rodina necítila tak pohodlně, protože všichni tady jsou zvyklí spát brzy. Ani já nemám stolní lampu.

Ale pokud si chci takovou vyrobit sám, chtěl bych, aby měla více funkcí než jen standardní lampa. Úkolem bylo najít díly. Vzhledem k celorepublikovému zámku zde v Indii nejsou otevřené žádné elektronické obchody. Toto je můj úplně domácí projekt. Seznamte se s Iris, chytrou stolní lampou. Má tolik funkcí, kolik bych do něj mohl vložit s elektronikou, kterou jsem měl doma.

Manuální režim: Obvyklé osvětlení stolu

Inteligentní režim: Automatická detekce uživatele pro zapnutí / vypnutí světla

Inteligentní lampa do postele: Automaticky rozsvítí vaši cestu, když chcete jít někam uprostřed noci

Adaptivní jas: Automaticky upravuje jas podle okolního světla

Informovanost o denním světle: Může se automaticky zapnout inteligentní režim po západu slunce nebo když není poblíž žádný jiný zdroj světla.

Poslední dvě funkce teprve budou přidány, ale zmínil jsem pracovní princip, takže pokud je budete chtít přidat, budete vědět, co máte dělat. Pojďme vyrábět!

Zásoby

Ano, vím, že nemá smysl dávat odkazy na nákup, protože ve většině zemí nejsou stránky elektronického obchodování v tuto chvíli aktivní. Ale v případě, že to čtete poté, co se tento virus dostal pod kontrolu a vše se vrátilo do normálu (což se doufám brzy stane), pak … hm.. jste vítáni?

Arduino Uno:

Teplý bílý LED pásek:

Jednokanálové relé:

Senzor přiblížení/překážek:

Napájení 12v:

GI drát

Černá barva

Některé části tu a tam najdete doma.

Krok 1: Vytvoření stojanu

Teď by to opravdu nebyla pravda, kdybych řekl, že design základny je zcela můj. Tento design jsem viděl ve videu. Ale provedení je jiné, takže ano.

Nejprve jsem vzal silný napájecí kabel. Chtěl jsem černý, ale tenhle jediný ležel v mém domě. Problém je, že je příliš flexibilní. Potřebujeme něco, co si dokáže zachovat svůj tvar i po ohnutí. Takže jsem odstranil hliníkový drát dovnitř a místo toho vložil silný drát GI. Potom jsem drát ohnul do tvaru. Bylo to tak jednoduché, jako vytvořit kruh pro dno a potom ohnout zbytek drátu v tenkém tvaru S pro stojan.

Bohužel uvnitř už nebyl prostor pro průchod napájecích kabelů, takže s tím něco uděláme později. Základna je celkem hotová.

Krok 2: Horní část lampy

Za to jsem vzal z kuchyně dva plastové kontejnery. Oba jsou trochu zúžené a jeden je větší než druhý. Poznamenal jsem čáru podél větší nádoby a zkrátil ji.

Když je malý kontejner umístěn na velký, vypadá přesně jako lampa. Skvělý!

Krok 3: Žárovka

To by mohlo být tak jednoduché, jako jít na stacionární a koupit si noční světlo. Ale nechtěl jsem tak jasné světlo a také jsem chtěl přidat automatické ovládání jasu s díly, které jsem měl doma. Žárovku jsem tedy vyrobil na míru.

Nejprve jsem vzal víko malé nádoby, kterou jsem použil dříve, a nalepil na ni obdélníkovou desku z hliníku. Poté jsem na hliník nalepil dva malé kousky teplého bílého LED pásku. Proč hliníkový pás? Působí jako chladič LED, protože se při delším používání zahřívají. Všechno bylo slepeno tepelně odolným lepidlem, které jsem naštěstí našel ležet ve skladu. Pokud to nemůžete najít, je to v pořádku. LED pásky mají obecně lepidlo již na zadní straně, stačí je přímo nalepit.

Pájel jsem dráty a držel oba pásy paralelně. Potom jsem otevřel difuzor ze staré LED žárovky a nalepil ho na víko.

Naše vlastní LED žárovka je připravena!

Udělal jsem rychlý test s napájením 12v. Už vidíte, jak příjemně to vypadá.

Krok 4: Namalujte to černě

Všechno jsem namaloval černě. Ujistěte se, že použijete brusný papír, aby byl povrch nádob drsný, aby se na něj barva mohla pořádně nalepit.

Nejlepší je použít barvu ve spreji, ale tu jsem doma neměl. Použil jsem tedy akrylovou barvu. Bylo opravdu těžké namalovat základnu, protože barva stále vycházela. Po třech vrstvách jsem byl se vzhledem spokojený. I když jsem to měl před malováním také obrousit.

Nenatřel jsem horní část velkého kontejneru, protože byl poloprůhledný a po zapnutí by vytvořil chladný světelný prsten.

Krok 5: Elektronika

Poté, co jsem zmínil všechny funkce, jste možná ohromeni a myslíte si, že to může mít nějaký komplikovaný obvod. Ale ne, je to docela jednoduché. Díky desce Arduino.

Vstup senzoru: Snímač překážek detekuje, když jste před ním. Je to D0 pin jde na Arduino pin 2. GND pin jde na Arduino GND pin, samozřejmě. Je to +5v pin jde na 5v pin Arduina.

Reléový výstup: Relé zapíná/vypíná lampu, když je v inteligentním režimu. Jeho vstupní pin jde na pin 3 Arduina a druhý pin jde na pin GND Arduina.

Zbytek připojení je celkem jednoduchý. Postupujte podle schématu. Bude to trochu snazší, pokud budete vědět, co se děje.

V zásadě platí, že pokud posunete přepínač doprava, napájíte lampu přímo ze zdroje. Když posunete přepínač doleva, lampa je v chytrém režimu. Od této chvíle je lampa ovládána Arduinem. V zásadě posunutím přepínače doleva odpojíte napájecí zdroj od lampy a místo toho napájíte Arduino. Pokud chce Arduino napájet lampu, spustí relé, které právě zkratuje dříve odpojené svorky spínače.

Krok 6: Co když nemám Arduino?

V případě, že nemáte Arduino, můžete stále vytvořit inteligentní režim pomocí BC547 nebo jiného univerzálního tranzistoru a snímače překážek. Viz schematický diagram. Tento obvod by měl být nahrazen uspořádáním Arduino, relé a senzorů ve schematickém diagramu v předchozím kroku. Přestože se jedná o levnější variantu, bude při nečinnosti malá spotřeba energie.

Krok 7: Programování

Všechny tyto chytré funkce ovládá Arduino. Náš program rozhoduje o tom, jak fungují. Pokud chcete, aby fungoval stejně jako můj, stačí si stáhnout můj kód a nahrát do svého Arduina. V případě, že chcete kódu porozumět a vyladit ho podle svých představ, udělám na konci instrukce, kterou můžete odkázat, procházení kódu.

Jak jsem již zmínil, tento kód čte pouze data ze senzoru překážek. Funkce adaptivního jasu a denního světla zatím nebyly přidány. Vysvětlím to v části procházení kódu, abyste je mohli přidat, pokud chcete

Krok 8: Jak to funguje?

Automatická detekce uživatele:

Snímač překážek umístíte pod stůl čelem k vám. Takže teď, když si sednete před něj, detekuje vás a pošle digitální signál do Arduina. Arduino poté sepne relé, které rozsvítí lampu.

Funkce noční lampy:

Toto ve skutečnosti není samostatná funkce. Je to stávající snímač překážek, ale se zvětšením jeho dosahu otáčením je to potenciometr. Pokud je vaše lampa a stůl uspořádány vedle postele, když vstanete z postele, detekuje vás a zapne lampu na 15 sekund, poté se lampa vypne. Před spaním můžete nechat lampu zaostřenou na vaši cestu, aby ji rozsvítila.

Krok 9: Sestavte

Jakmile je veškerá elektronika správně připojena a otestována, zafixoval jsem ji do malé krabičky. Mohl jsem je připevnit k lampě, ale chtěl jsem, aby to vypadalo minimalisticky, takže elektronika byla samostatně připevněna na spodní část stolu. Perfektní poloha pro snímač překážek a skrytá z dohledu.

Pomocí napájecího lepidla jsem přilepil jeden napájecí vodič podél stojanu. A co ten druhý drát? Pamatujete si, že jsme vložili GI drát skrz stojan? Použijeme to jako další drát. Díky tomu bude vše vypadat úhledně.

Jakmile jsou všechny dráty řádně spojeny a vyzkoušeny, přilepil jsem dvě části hlavy lampy epoxidovou pryskyřicí. Poté byl stojan připevněn k hlavě vytvořením otvoru a protažením GI drátu skrz něj. Jedna poslední kapka pryskyřice a vše je robustní a můžete jít.

Krok 10: Připraveni jít

Po pár testech všeho jsem opravdu spokojen s tím, jak vše funguje. Nemluvě o tom, jak měkké a příjemné je světlo z naší vlastní žárovky.

Vyskytly se však drobné problémy, které jsem mohl snadno vyřešit.

Čidlo překážek může židli detekovat neustále. To lze překonat použitím židle, která má opěradlo pouze nahoře, jako to mělo moje. Dno je duté, takže snímač překážek to nerozpozná.

Překážkový senzor detekuje lidi, kteří jdou kolem, a stále zapíná/vypíná lampu. Pro mě byl stůl vedle postele, takže tam nikdo nechodí, pokud nechce spát nebo používat stůl. Co můžete udělat, je upravit jeho rozsah tak, aby vás detekoval, jen když sedíte.

Lampa se nevypíná. K tomu dochází, když je přijímač (černá žárovka) senzoru překážek příliš blízko vysílače (průhledná žárovka). To lze snadno vyřešit. Stačí je jen trochu ohnout od sebe.

Krok 11: Další funkce a vylepšení

Nyní tedy může nastat jeden problém. Jak přepínat mezi inteligentním režimem pro detekci uživatelů a režimem inteligentní lampy? V kódu, který jsem poskytl, jsou oba v zásadě totéž. Pokud ale chcete pro každý jeden vyhrazený režim a automaticky mezi nimi přepínat, můžete místo Arduina použít mikrokontrolér Nodemcu (esp8266).

Službu s názvem IFTTT můžete použít ke spuštění každého režimu na základě času a vašeho plánu automaticky. Také můžete snadno přidat další funkce, jako je ovládání lampy ze smartphonu, upozornění na počasí, časovače a spoustu dalších věcí. Díky tomu může být Iris opravdu chytrá. Bohužel můj nodemcu je zpět v hostelu, takže jsem uvízl v Arduinu. Jakmile se vrátím, přidám tyto funkce a možná udělám další instruktáž!

Krok 12: Procházka kódem

Kód nejen vypadá, ale ve skutečnosti je velmi jednoduchý.

Nejprve deklarujeme vstupní a výstupní piny Arduina ve funkci nastavení.

Pin 2 přijímá vstup ze senzoru. Pokud tedy čte HIGH, což znamená, že je k němu někdo blízko, sepne relé (pin 3) na 15 sekund. Po 15 sekundách, pokud je pin 2 stále vysoko, bude blok if stále prováděn a kontrolka zůstane rozsvícená. V opačném případě je relé vypnuto a lampa také.

V případě, že byste chtěli, aby to fungovalo automaticky po západu slunce, stačí k jinému pinu přidat LDR s univerzálním tranzistorem. Poté je celý výše uvedený kód umístěn do bloku if. Když LDR nečte žádné světlo, provede se blok if a výše popsaný proces provede Arduino.

Také pro automatické ovládání jasu budete muset znovu použít LDR. Lampa by nyní měla být napájena přímo z Arduina, pro které lze použít jiné relé. Pomocí PWM můžete upravit jas lampy na základě analogového vstupu z LDR. Všimněte si toho, že k tomu budete muset použít 5v LED pásek místo 12v.

Druhá cena za rychlost práce z domova