Zgaszona lampka nocna: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Czas do łóżka. Wstajesz, żeby zgasić światła na noc, a po przekręceniu przełącznika zdajesz sobie sprawę, że masz przed sobą czarną jak smoła podróż z powrotem do bezpiecznego łóżka. Na szczęście wynaleziono lampki nocne i jesteś we właściwym miejscu, aby je znaleźć! Ale… jak możesz zasnąć, kiedy ta nieznośna lampka nocna świeci przez całą noc, oświetlając twój pokój? Ponadto, czy nie jesteś zmęczony tą pustą ciemnością, która powoduje, że twoje nocne światła pozostają włączone i marnują energię? Cóż, NADAL jesteś we właściwym miejscu, ponieważ mamy dokładnie to, czego potrzebujesz!

Chcemy rozjaśnić Twoje życie, pomagając Ci stworzyć zrównoważone oświetlenie nocne.

W tym samouczku przeprowadzimy Cię przez proces tworzenia lampki nocnej, która wyłączy się wraz z zegarem. System będzie w stanie rozpoznać, kiedy główne światło jest wyłączone, za pomocą czujnika światła i włączyć światło na czas ustawiony przez użytkownika i wyłączyć po upływie tego czasu. Ta lampka nocna różni się od innych lampek nocnych, ponieważ marnuje energię, pozostając włączone, gdy śpisz i jej nie potrzebujesz. Ten projekt wykorzystuje dwa rodzaje płytek Basys 3 i Arduino oraz czujnik światła.

Twórcy: Luke McDaniel, Erik Ramazzini, Monica Negrete, Hayley Young

Krok 1: Materiały i oprogramowanie

Materiały

Płytka szkoleniowa FPGA Basys 3 Artix-7

store.digilentinc.com/basys-3-artix-7-fpga…

Arduino Uno Rev3

store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

Deska do krojenia chleba

www.amazon.com/Elegoo-EL-CK-002-Elektroniczny…

Rezystor 10kΩ

Ten sam link co tablica prototypowa

Przewody połączeniowe

Ten sam link co tablica prototypowa

Czujnik światła (mini fotokomórka)

www.sparkfun.com/products/9088

Oprogramowanie

Vivado HL WebPACK Edition (dołączony plik PDF zawiera instrukcje)

www.xilinx.com/products/design-tools/vivad…

IDE Arduino

www.arduino.cc/en/Main/Software

Krok 2: Architektura systemu

Następnym krokiem jest zrozumienie architektury systemu. Stworzyliśmy schemat czarnej skrzynki i maszynę skończoną (wyświetlaną powyżej) w celu uporządkowania struktury naszego projektu przed wejściem do logistyki

Ogólny projekt

Wejścia

Czujnik światła: określa ilość światła w pomieszczeniu

Wyjścia

• Anody: określa, które wyświetlacze 7-segmentowe będą używane;
• Segmenty: wyświetla timer
• LED: wyświetla warunki oświetlenia nocnego WŁĄCZONE lub WYŁĄCZONE

Arduino

Wejście

Sygnał czujnika światła: analogowa wartość ilości światła w pomieszczeniu

Wyjście

Wejście światła (1 bit): sygnał określający stan oświetlenia w pomieszczeniu

Podstawy 3

Wejście

• Wejście światła (1 bit): sygnał określający stan oświetlenia w pomieszczeniu
• Przełączniki
• CLK

Wyjście

• Anody: określa, które wyświetlacze 7-segmentowe będą używane
• Segmenty: wyświetla timer
• LED: wyświetla warunki oświetlenia nocnego ON lub OFF

Krok 3: Sprzęt i kod Arduino

Sprzęt komputerowy

Aby zrozumieć kod Arduino, musimy zrozumieć sprzęt, z którym współdziała kod. Obwód na naszej płytce stykowej zawiera fotokomórkę, diodę elektroluminescencyjną oraz wiele przewodów i rezystorów, które go uzupełniają. Obwód rozpoczyna się od wysłania zasilania do fotokomórki, która następnie odczytuje ilość otaczającego go światła. Ta informacja jest przekazywana do pinu analogowego A0, dzięki czemu jest czytelna dla płytki Basys. Płyta Basys następnie pobiera te informacje, rozpoczyna liczenie i wysyła sygnał do włączenia diody LED.

Kod Arduino

Sam kod Arduino komunikuje się z płytką Basys wysyłając jej sygnał, gdy światło otaczające urządzenie jest ciemniejsze niż określony próg. Ten sygnał wyzwolony przez ciemne pomieszczenie z wyprowadzeniem do diody LED włączy się. Doświadczyliśmy, że średni próg dla naszej konkretnej fotokomórki w ciemnych pomieszczeniach wynosi 30 - 60. Każda fotokomórka ma inną czułość, więc inne fotokomórki mogą mieć inne progi. W naszym opublikowanym kodzie utworzyliśmy próg 100 do celów demonstracyjnych.