IRIS - lampen som vet når du er i nærheten: 12 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hei! Ja, alle er i karantene. Jeg er ingeniørstudent. Jeg pleide å bo på et herberge, og jeg er vant til å gjøre oppgaver og studier om natten. Nå som jeg er hjemme, synes ikke familien min er så behagelig fordi alle her er vant til å sove tidlig. Jeg har heller ikke en bordlampe.

Men hvis jeg vil lage en selv, vil jeg at den skal ha flere funksjoner enn bare en standard lampe. Utfordringen var å finne deler. På grunn av den landsdekkende låsen her i India er ingen elektronikkbutikker åpne. Dette er mitt helt hjemmebygde prosjekt. Møt Iris, den smarte bordlampen. Den har så mange funksjoner som jeg kunne presse inn i den med elektronikken jeg hadde hjemme.

Manuell modus: Vanlig bordbelysning

Smartmodus: Automatisk registrering av brukeren for å slå lyset på / av

Smart sengelampe: Lyser opp banen automatisk når du vil gå et sted midt på natten

Adaptiv lysstyrke: Justerer automatisk lysstyrken basert på omgivende lys

Dagslysbevissthet: Kan slå på smartmodus automatisk etter solnedgang eller når ingen andre lyskilder er i nærheten.

De to siste funksjonene er ennå ikke lagt til, men jeg har nevnt arbeidsprinsippet, så hvis du vil legge dem til, vet du hva du skal gjøre. La oss lage!

Rekvisita

Ja, jeg vet at det egentlig ikke er fornuftig å gi kjøpskoblinger fordi e-handelsnettsteder i de fleste land ikke er aktive for øyeblikket. Men i tilfelle du leser dette etter at dette viruset har kommet under kontroll og alt er tilbake til det normale (som jeg håper skjer snart), så … er du velkommen?

Arduino Uno:

Varm hvit LED-stripe:

Enkelt kanal relé:

Nærhets-/hindringssensor:

12v strømforsyning:

GI -ledning

Svart maling

Noen deler her og der finner du hjemme.

Trinn 1: Gjør stativet

Nå ville det egentlig ikke være sant hvis jeg sa at utformingen av basen er helt min egen. Jeg så dette designet i en video. Men utførelsen er annerledes, så ja.

Først og fremst tok jeg en tykk strømkabel. Jeg ville ha en svart, men dette var den eneste som lå i huset mitt. Problemet er at det er for fleksibelt. Vi trenger noe som kan beholde formen når den er bøyd. Så jeg fjernet aluminiumstråden inni og satte inn en tykk GI -ledning i stedet. Så bøyde jeg tråden i form. Dette var så enkelt som å lage en sirkel for bunnen og deretter bøye resten av tråden i en tynn S -form for stativet.

Dessverre var det ikke mer plass inne for å passere strømkablene, så vi skal gjøre noe med det senere. Basen er stort sett ferdig.

Trinn 2: Toppen av lampen

For dette tok jeg to plastbeholdere fra kjøkkenet. Begge er litt koniske og den ene er større enn den andre. Jeg markerte en linje langs den større beholderen og kuttet den kort.

Når den lille beholderen er plassert på toppen av den store, ser den akkurat ut som en lampe. Flott!

Trinn 3: Pæren

Dette kan være så enkelt som å gå på det stasjonære og kjøpe et nattlys. Men jeg ville ikke ha et så sterkt lys, og jeg ville også legge til en automatisk lysstyrkekontroll med delene jeg hadde hjemme. Så jeg skreddersydde pæren.

Først tok jeg lokket på den lille beholderen som jeg brukte tidligere, og stakk en rektangulær plate av aluminium på den. Jeg stakk deretter to små biter av varm hvit LED -stripe på aluminiumet. Hvorfor aluminiumslist? Det fungerer som en kjøleribbe for lysdiodene fordi de blir varme når de brukes i lengre perioder. Alt hang sammen ved hjelp av varmebestandig lim som jeg heldigvis fant liggende i butikken. Hvis du ikke finner det, er det greit. LED -strimler har vanligvis lim allerede på baksiden, du kan bare lime det direkte.

Jeg loddet ledningene og holdt begge strimlene parallelle. Jeg åpnet deretter diffusoren fra en gammel LED -lyspære og satte den på toppen av lokket.

Vår tilpassede LED -pære er klar!

Jeg gjorde en rask test med en 12v strømforsyning. Du kan se hvor hyggelig det ser ut allerede.

Trinn 4: Paint It Black

Jeg malte alt svart. Sørg for å bruke sandpapir for å gjøre overflaten på beholderne grov, slik at malingen kan feste seg ordentlig til den.

Det er best å bruke spraymaling, men jeg hadde ikke en hjemme. Så jeg brukte akrylmaling. Det var veldig vanskelig å male basen fordi malingen fortsatte å komme ut. Etter tre strøk var jeg fornøyd med utseendet. Selv om jeg burde ha pusset den også før jeg maler.

Jeg malte ikke toppen av den store beholderen fordi den var halvgjennomsiktig og ville danne en kul lysring når den ble slått på.

Trinn 5: Elektronikk

Etter at jeg hadde nevnt alle funksjonene, kan du bli overveldet og tro at det kan ha noen kompliserte kretser på gang. Men nei, det er ganske enkelt. Takk til Arduino -brettet.

Sensorinngang: Hindringssensoren oppdager når du er foran den. Det er D0 -pin som går til Arduinos pin 2. GND -pin går til Arduinos GND -pin, åpenbart. Det er +5v pin går til Arduinos 5v pin.

Reléutgang: Reléet slår lampen på/av når den er i smartmodus. Den er inngangspinnen går til Arduinos pin 3 og den andre pinnen går til Arduinos GND -pin.

Resten av tilkoblingene er ganske enkle. Bare følg det skjematiske diagrammet. Det blir litt lettere hvis du vet hva som skjer.

I utgangspunktet, hvis du skyver bryteren til høyre, driver du lampen direkte fra strømforsyningen. Når du skyver bryteren til venstre, er lampen i smartmodus. Herfra og fremover styres lampen av Arduino. I utgangspunktet ved å skyve bryteren til venstre, kobler du strømforsyningen fra lampen og driver Arduino i stedet. Hvis Arduino vil drive lampen, vil den utløse reléet som bare kortslutter de tidligere frakoblede bryterterminalene.

Trinn 6: Hva om jeg ikke har en Arduino?

Hvis du ikke har en Arduino, kan du fremdeles lage smartmodus ved hjelp av en BC547 eller en annen transistor og en objektivsensor. Se skjematisk diagram. Denne kretsen bør erstattes med Arduino, relé og sensorarrangement i skjematisk diagram i forrige trinn. Selv om dette er et billigere alternativ, vil det være et lite strømforbruk når den er inaktiv.

Trinn 7: Programmering

Alle disse smarte funksjonene styres av Arduino. Programmet vårt bestemmer hvordan de fungerer. Hvis du vil at den skal fungere på samme måte som min, kan du bare laste ned koden min og laste den opp til Arduino. Hvis du vil forstå koden og tilpasse den til din egen smak, gjør jeg en kodevisning på slutten av instruksjonsboken som du kan referere til.

Som jeg nevnte tidligere, leser denne koden bare data fra hindersensoren. Funksjonene for adaptiv lysstyrke og dagslys er ennå ikke lagt til. Jeg forklarer dette i koden gå gjennom delen, slik at du kan legge dem til hvis du vil

Trinn 8: Hvordan fungerer det?

Automatisk brukerdeteksjon:

Du plasserer hindersensoren under bordet, mot deg. Så nå når du sitter foran den, vil den oppdage deg og sende et digitalt signal til Arduino. Arduino slår deretter på reléet, som slår på lampen.

Nattlampen har:

Dette er faktisk ikke en egen funksjon. Det er den eksisterende hindersensoren, men med rekkevidde økt ved å dreie potensiometeret. Hvis lampen og skrivebordet ditt oppbevares ved siden av en seng, når du går av sengen, oppdager det deg og slår på lampen i 15 sekunder, hvoretter lampen slås av. Du kan holde lampen fokusert på veien før du sover, slik at den lyser opp.

Trinn 9: Monter

Når all elektronikken er riktig tilkoblet og testet, fikset jeg dem i en liten eske. Jeg kunne feste dem til lampen, men jeg ville at den skulle se minimalistisk ut, så elektronikken ble montert separat på bunnen av bordet. Perfekt posisjon for hindersensoren og skjult for syn.

Jeg stakk en strømledning langs stativet med superlim. Hva med den andre ledningen? Husker du at vi satte inn en GI -ledning gjennom stativet? Vi kommer til å bruke det som en annen ledning. Dette vil holde alt pent utseende.

Når alle ledningene er skikkelig forbundet og testet, stakk jeg de to delene av lampehodet med epoksyharpiks. Deretter ble stativet festet til hodet ved å lage et hull og føre GI -ledningen gjennom det. En siste dråpe harpiks og alt er solid og godt å gå.

Trinn 10: Klar til å gå

Etter å ha testet alt et par ganger, er jeg veldig fornøyd med hvordan alt fungerer. For ikke å snakke om hvor mykt og behagelig lyset fra vår skreddersydde pære er.

Det var imidlertid noen mindre problemer, som jeg lett kunne løse.

Hindringssensor kan oppdage stolen hele tiden. Dette kan overvinnes ved å bruke en stol som bare har ryggstøtte øverst, slik som min hadde. Bunnen er hul så hindringssensoren ikke oppdager den.

Hindringssensor oppdager folk som går rundt og slår på/av lampen. For meg var skrivebordet ved siden av sengen, så ingen går dit med mindre de vil sove eller bruke skrivebordet. Det du kan gjøre er å justere rekkevidden ordentlig slik at den bare oppdager deg når du sitter.

Lampen slås ikke av. Dette skjer når mottakeren (svart pære) til hindersensoren er for nær senderen (gjennomsiktig pære). Dette er enkelt å løse. Alt du trenger å gjøre er å bøye dem litt bort fra hverandre.

Trinn 11: Ytterligere funksjoner og justeringer

Så nå kan det være ett problem. Hvordan bytte mellom smartmodus for brukerdeteksjon og smart sengelampemodus? I koden jeg har oppgitt, er begge i utgangspunktet det samme. Men hvis du vil ha en dedikert modus for hver enkelt og bytte mellom dem automatisk, kan du bruke en Nodemcu (esp8266) mikrokontroller i stedet for en Arduino.

Du kan bruke en tjeneste kalt IFTTT for å aktivere hver modus basert på tidspunktet og timeplanen din automatisk. Du kan også legge til flere funksjoner som å styre lampen din fra smarttelefonen, værvarsler, tidtakere og mange andre ting enkelt. Dette kan gjøre Iris virkelig smart. Dessverre er min nodemcu tilbake på vandrerhjemmet, så jeg sitter fast med Arduino. Jeg vil legge til disse funksjonene når jeg kommer tilbake og kanskje lage en annen instruerbar!

Trinn 12: Code Walk Through

Koden ser ikke bare ut, men den er faktisk ganske enkel.

Først erklærer vi inngangs- og utgangspinnene til Arduino i oppsettfunksjonen.

Pin 2 mottar inngang fra sensoren. Så hvis den leser HIGH, noe som betyr at noen er i nærheten av den, slår den på reléet (pin 3) i 15 sekunder. Etter 15 sekunder, hvis pinne 2 fortsatt leser høyt, fortsetter if -blokken å bli utført og lampen forblir på. Ellers er reléet slått av og lampen også.

Hvis du vil at den skal fungere automatisk etter solnedgang, er alt du trenger å gjøre å legge til en LDR med en transistor for all bruk til en annen pin. Deretter plasseres hele koden ovenfor i en if -blokk. Når LDR ikke leser noe lys, blir if -blokken utført og prosessen forklart ovenfor utført av Arduino.

For den automatiske lysstyrkekontrollen må du også bruke en LDR igjen. Lampen skal nå drives direkte fra Arduino som et annet relé kan brukes til. Du kan bruke PWM til å justere lysstyrken til lampen basert på den analoge inngangen fra LDR. Vær oppmerksom på at for dette må du bruke en 5v LED -stripe i stedet for en 12v.

Andre pris i Work From Home Speed Challenge