IRIS: la làmpada que sap quan hi és: 12 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Vaja! Sí, tothom està en quarantena. Sóc estudiant d’enginyeria. Solia quedar-me a un alberg i estic acostumat a fer els meus encàrrecs i estudis a la nit. Ara que estic a casa, a la meva família no li sembla tan còmode perquè tothom acostuma a dormir aviat. Tampoc tinc llum de taula.

Però si vull fer-ne un jo mateix, voldria que tingués més funcions que una làmpada estàndard. El repte era trobar peces. A causa del bloqueig nacional a l'Índia, no hi ha botigues d'electrònica obertes. Aquest és el meu projecte completament construït a casa. Coneix Iris, el llum de taula intel·ligent. Té tantes funcions com podria empènyer-hi amb l’electrònica que tenia a casa meva.

Mode manual: Il·luminació habitual de l'escriptori

Mode intel·ligent: detecció automàtica de l’usuari per encendre / apagar la llum

Llum de llit intel·ligent: il·lumina automàticament el vostre camí quan vulgueu anar a algun lloc a mitja nit

Brillantor adaptativa: ajusta automàticament la brillantor en funció de la llum circumdant

Consciència de la llum del dia: pot activar el mode intel·ligent automàticament després de la posta de sol o quan no hi ha cap altra font de llum al voltant.

Les dues darreres funcions encara no s'han afegit, però he esmentat el principi de funcionament, de manera que si voleu afegir-les, sabreu què fer. Comencem a fer!

Subministraments

Sí, sé que no té cap sentit donar enllaços de compra, ja que a la majoria de països els llocs de comerç electrònic no estan actius en aquest moment. Però, en cas que llegiu això després que aquest virus estigui controlat i tot torni a la normalitat (cosa que espero que passi aviat), llavors … heu de venir?

Arduino Uno:

Tira de LED blanc càlid:

Relé d'un canal:

Sensor de proximitat / obstacle:

Font d'alimentació de 12v:

Filferro GI

Pintura negra

Algunes parts aquí i allà es poden trobar a casa.

Pas 1: fer l'estand

Ara no seria veritat si digués que el disseny de la base és completament meu. He vist aquest disseny en un vídeo. Però l'execució és diferent, així que sí.

Primer de tot, vaig agafar un cable de xarxa espès. En volia un de negre, però aquest era l’únic que estava a casa meva. El problema és que és massa flexible. Necessitem alguna cosa que pugui conservar la seva forma un cop doblegada. Així que vaig treure el fil d’alumini que hi havia a l’interior i, al seu lloc, vaig inserir un fil gros de GI. Després vaig doblar el filferro en forma. Això era tan senzill com fer un cercle per a la part inferior i després doblegar la resta del fil en forma de S fina per al suport.

Malauradament, no hi havia més espai a l'interior per passar els cables d'alimentació, així que farem alguna cosa més endavant. La base està pràcticament feta.

Pas 2: la part superior del llum

Per això, vaig agafar dos contenidors de plàstic de la cuina. Tots dos són una mica cònics i un és més gran que l’altre. Vaig marcar una línia al llarg del contenidor més gran i el vaig tallar.

Quan es col·loca el petit recipient damunt del gran, sembla exactament com un llum. Genial!

Pas 3: la bombeta

Això podria ser tan senzill com anar a la parada i comprar una llum nocturna. Però, no volia una llum tan brillant i, a més, volia afegir un control de brillantor automàtic amb les peces que tenia a casa. Per tant, he fet la bombeta a mida.

Primer, vaig agafar la tapa del petit recipient que he utilitzat anteriorment i hi vaig enganxar una placa rectangular d'alumini. Llavors vaig enganxar dues petites peces de tira LED de color blanc càlid a l’alumini. Per què la tira d'alumini? Actua com a dissipador de calor dels LED perquè s’escalfen quan s’utilitzen durant períodes més llargs. Tot s’enganxava amb un adhesiu resistent a la calor que afortunadament vaig trobar estirat al traster. Si no el trobeu, està bé. Les tires LED solen tenir adhesiu a la part posterior, només podeu enganxar-lo directament.

Vaig soldar els cables mantenint les dues tires en paral·lel. Llavors vaig obrir el difusor d’una antiga bombeta LED i el vaig enganxar a la part superior de la tapa.

La nostra bombeta LED personalitzada ja està a punt.

Vaig fer una prova ràpida amb una font d'alimentació de 12v. Ja podeu veure el agradable que queda.

Pas 4: Pinteu-lo de negre

Ho vaig pintar tot de negre. Assegureu-vos d’utilitzar un paper de vidre per fer que la superfície dels contenidors sigui rugosa de manera que la pintura s’hi pugui adherir correctament.

El millor és utilitzar pintura en aerosol, però a casa no en tenia. Així que vaig utilitzar pintura acrílica. Va ser molt difícil pintar la base perquè la pintura seguia sortint. Després de tres abrics, em va quedar satisfet amb la mirada. Tot i que també ho hauria d’haver deixat abans de pintar.

No vaig pintar la part superior del gran contenidor perquè era semitransparent i formaria un anell de llum freda quan l’encengués.

Pas 5: electrònica

Després d’haver esmentat totes les funcions, és possible que estigueu aclaparat i penseu que pot tenir alguns circuits complicats. Però no, és bastant senzill. Gràcies a la placa Arduino.

Entrada del sensor: el sensor d’obstacles detecta quan esteu al davant. És el pin D0 que va al pin d'Arduino 2. El pin GND va al pin GND d'Arduino, òbviament. És un pin de + 5v que passa al pin de 5v d’Arduino.

Sortida de relé: el relé encén / apaga el llum quan està en mode intel·ligent. El pin d'entrada va al pin 3 d'Arduino i l'altre pin al pin GND d'Arduino.

La resta de connexions són bastant senzilles. Simplement seguiu el diagrama esquemàtic. Serà una mica més fàcil si sabeu què passa.

Bàsicament, si feu lliscar l’interruptor cap a la dreta, alimentareu la llum directament des del subministrament. Quan feu lliscar l'interruptor cap a l'esquerra, el llum es troba en mode intel·ligent. A partir d’aquí, la làmpada està controlada per l’Arduino. Bàsicament, fent lliscar l'interruptor cap a l'esquerra, desconnectareu la font d'alimentació de la làmpada i, en lloc d'això, alimentareu l'Arduino. Si l'Arduino vol encendre la làmpada, activarà el relé que està curtcircuitant els terminals de commutació prèviament desconnectats.

Pas 6: Què passa si no tinc un Arduino?

En cas que no tingueu un Arduino, encara podeu fer el mode intel·ligent mitjançant un BC547 o qualsevol altre transistor d’ús general i el sensor d’obstacles. Consulteu el diagrama esquemàtic. Aquest circuit s’ha de substituir per la disposició Arduino, relé i sensor del diagrama esquemàtic del pas anterior. Tot i que aquesta és una opció més barata, hi haurà un consum d’energia reduït quan estigui inactiu.

Pas 7: Programació

Totes aquestes funcions intel·ligents estan controlades per Arduino. El nostre programa decideix com funcionen. Si voleu que funcioni igual que el meu, només podeu descarregar el meu codi i penjar-lo al vostre Arduino. En cas que vulgueu entendre el codi i modificar-lo al vostre gust, faré un recorregut de codi al final de la instrucció que podeu consultar.

Com he esmentat anteriorment, aquest codi només llegeix dades del sensor d’obstacles. Les funcions de brillantor adaptativa i llum de dia encara no s’han afegit. Ho explicaré a la secció de recorregut de codi per afegir-los si voleu

Pas 8: Com funciona?

Detecció automàtica d'usuaris:

Col·loqueu el sensor d’obstacles a sota de la taula, mirant cap a vosaltres. Així que ara, quan us asseieu davant, us detectarà i us enviarà un senyal digital a l’Arduino. A continuació, l'Arduino engega el relé, que encén el llum.

La làmpada de nit inclou:

Aquesta no és una característica independent. És el sensor d’obstacles existent, però amb el seu abast augmentat girant el potenciòmetre. Si la vostra làmpada i l’escriptori es mantenen al costat d’un llit, quan baixeu del llit, us detecta i encén el llum durant 15 segons, després dels quals s’apagarà. Podeu mantenir la llum enfocada al vostre camí abans de dormir perquè s’encengui.

Pas 9: Muntatge

Un cop connectats i provats tots els aparells electrònics, els he fixat en una petita caixa. Podria fixar-los a la làmpada, però volia que semblés minimalista, de manera que els aparells electrònics es muntaven per separat a la part inferior de la taula. Posició perfecta per al sensor d'obstacles i oculta de la vista.

Vaig enganxar un cable d'alimentació al llarg del suport amb superglue. Què passa amb l'altre cable? Recordeu que hem inserit un cable GI a l'estand? Ho farem servir com un altre filferro. D’aquesta manera, tot quedarà net.

Un cop tots els cables s’han unit i provat correctament, he enganxat les dues parts del cap de la làmpada amb resina epoxi. Després, el suport es va fixar al cap fent un forat i passant-hi el filferro GI. Una gota final de resina i tot és resistent i bo per anar.

Pas 10: llest per començar

Després de provar-ho tot un parell de vegades, estic molt satisfet de com funciona tot. Per no mencionar el suau i agradable que és la llum de la nostra bombeta feta a mida.

No obstant això, hi havia alguns problemes menors que podia resoldre fàcilment.

El sensor d’obstacles pot detectar la cadira tot el temps. Això es pot superar utilitzant una cadira que només té un respatller a la part superior, com tenia la meva. La part inferior és buida de manera que el sensor d’obstacles no la detecta.

El sensor d’obstacles detecta persones que passegen i continua encenent / apagant el llum. Per a mi, l'escriptori estava al costat del llit, de manera que ningú hi va, tret que vulgui dormir o utilitzar l'escriptori. El que podeu fer és ajustar el seu rang correctament perquè només us detecti quan us asseieu.

El llum no s’apaga. Això passa quan el receptor (bombeta negra) del sensor d’obstacles està massa a prop del transmissor (bombeta transparent). Això és senzill de resoldre. Tot el que heu de fer és doblar-los una mica allunyats els uns dels altres.

Pas 11: funcions addicionals i ajustaments

Per tant, ara hi pot haver un problema. Com canviar entre el mode intel·ligent per a la detecció d’usuaris i el mode de llit de llit intel·ligent? Al codi que he proporcionat, tots dos són bàsicament el mateix. Però si voleu un mode dedicat per a cadascun i canvieu entre ells automàticament, podeu utilitzar un microcontrolador Nodemcu (esp8266) en lloc d’un Arduino.

Podeu utilitzar un servei anomenat IFTTT per activar cada mode en funció de l'hora i de la vostra programació automàticament. A més, podeu afegir més funcions com controlar la llum des del telèfon intel·ligent, alertes meteorològiques, temporitzadors i moltes altres coses fàcilment. Això pot fer que Iris sigui realment intel·ligent. Malauradament, el meu nodemcu torna a ser a l’alberg, així que em quedo amb Arduino. Afegiré aquestes funcions un cop torni i potser us faré una altra instrucció.

Pas 12: passeig del codi

El codi no només es veu, sinó que en realitat és bastant senzill.

En primer lloc, declarem els pins d'entrada i sortida de l'Arduino a la funció de configuració.

El pin 2 està rebent l'entrada del sensor. Per tant, si es llegeix HIGH, el que significa que hi ha algú a prop, engega el relé (pin 3) durant 15 segons. Després de 15 segons, si el pin 2 segueix llegint alt, el bloc if continua executant-se i el llum es queda encès. En cas contrari, el relé està apagat i la làmpada també.

Per si voleu que funcioni automàticament després de la posta de sol, tot el que heu de fer és afegir un LDR amb un transistor d’ús general a un altre pin. A continuació, tot el codi anterior es col·loca dins d’un bloc if. Quan el LDR no llegeix cap llum, el bloc if s'executa i el procés explicat anteriorment el porta a terme Arduino.

A més, per al control automàtic de la brillantor, haureu de tornar a utilitzar un LDR. Ara el llum s’hauria d’alimentar directament des de l’Arduino per al qual es pot utilitzar un altre relé. Podeu utilitzar PWM per ajustar la brillantor de la làmpada en funció de l'entrada analògica de LDR. Tingueu en compte que, per a això, haureu d'utilitzar una tira LED de 5v en lloc d'un 12v.

Accèssit al Work From Home Speed Challenge