IRIS - โคมไฟที่รู้เมื่อคุณอยู่ใกล้: 12 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

เฮ้! ใช่ ทุกคนถูกกักกัน ฉันเป็นนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ ฉันเคยพักในหอพัก และฉันก็เคยทำงานที่ได้รับมอบหมายและเรียนหนังสือตอนกลางคืน ตอนนี้ฉันอยู่บ้าน ครอบครัวไม่ค่อยสบายนัก เพราะทุกคนที่นี่เคยชินกับการนอนเร็ว ฉันไม่มีโคมไฟตั้งโต๊ะ

แต่ถ้าผมอยากสร้างมันขึ้นมาเอง ผมอยากให้มันมีคุณสมบัติมากกว่าโคมไฟมาตรฐาน ความท้าทายคือการหาชิ้นส่วน เนื่องจากอินเดียมีการล็อกดาวน์ทั่วประเทศ จึงไม่มีร้านอิเล็กทรอนิกส์เปิด นี่คือโครงการสร้างบ้านของฉันทั้งหมด พบกับไอริส โคมไฟตั้งโต๊ะอัจฉริยะ มันมีคุณสมบัติมากมายเท่าที่ฉันจะทำได้ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ฉันมีที่บ้าน

โหมดแมนนวล: ไฟตั้งโต๊ะปกติ

โหมดอัจฉริยะ: ตรวจจับผู้ใช้อัตโนมัติเพื่อเปิด/ปิดไฟ

โคมไฟเตียงอัจฉริยะ: ส่องสว่างทางเดินของคุณโดยอัตโนมัติเมื่อคุณต้องการไปที่ไหนสักแห่งในตอนกลางคืน

ความสว่างที่ปรับได้: ปรับความสว่างโดยอัตโนมัติตามแสงโดยรอบ

การรับรู้แสงแดด: สามารถเปิดโหมดอัจฉริยะโดยอัตโนมัติหลังจากพระอาทิตย์ตกดินหรือเมื่อไม่มีแหล่งกำเนิดแสงอื่นอยู่ใกล้

คุณสมบัติสองอย่างสุดท้ายยังไม่ได้เพิ่มเข้ามา แต่ฉันได้กล่าวถึงหลักการทำงานแล้ว ดังนั้นหากคุณต้องการเพิ่ม คุณจะรู้ว่าต้องทำอย่างไร มาทำกัน!

เสบียง

ใช่ ฉันรู้ว่าการให้ลิงก์ซื้อไม่สมเหตุสมผลเลย เพราะในประเทศส่วนใหญ่ ไซต์อีคอมเมิร์ซไม่ได้เปิดใช้งานอยู่ในขณะนี้ แต่ในกรณีที่คุณกำลังอ่านข้อความนี้หลังจากที่ไวรัสนี้ควบคุมได้และทุกอย่างกลับมาเป็นปกติ (ซึ่งฉันหวังว่าจะเกิดขึ้นเร็ว ๆ นี้) งั้น…อืม..

Arduino Uno:

แถบ LED สีขาวนวล:

รีเลย์ช่องทางเดียว:

เซนเซอร์จับความใกล้เคียง/สิ่งกีดขวาง:

แหล่งจ่ายไฟ 12v:

GI ลวด

สีดำ

บางส่วนที่นี่และสามารถพบได้ที่บ้าน

ขั้นตอนที่ 1: การสร้างขาตั้ง

ตอนนี้มันจะไม่เป็นจริงถ้าฉันบอกว่าการออกแบบฐานเป็นของฉันโดยสมบูรณ์ ฉันเห็นการออกแบบนี้ในวิดีโอ แต่การประหารชีวิตนั้นแตกต่างกัน ดังนั้นใช่

อย่างแรกเลย ฉันเอาสายไฟหลักแบบหนา ฉันต้องการสีดำ แต่นี่เป็นอันเดียวที่อยู่ในบ้านของฉัน ปัญหาคือมันยืดหยุ่นเกินไป เราต้องการสิ่งที่สามารถคงรูปร่างไว้ได้เมื่องอ ดังนั้นฉันจึงถอดลวดอลูมิเนียมด้านในแล้วใส่ลวด GI แบบหนาแทน จากนั้นฉันก็ดัดลวดให้เป็นรูปร่าง ง่ายพอๆ กับการทำวงกลมที่ด้านล่างแล้วดัดลวดที่เหลือให้เป็นรูปตัว S บางๆ สำหรับขาตั้ง

น่าเสียดายที่ไม่มีที่ว่างภายในสำหรับส่งสายไฟ ดังนั้นเราจะทำบางอย่างในภายหลัง ฐานทำเสร็จแล้วสวยมาก

ขั้นตอนที่ 2: ด้านบนของโคมไฟ

สำหรับสิ่งนี้ ฉันหยิบภาชนะพลาสติกสองใบจากห้องครัว ทั้งสองมีความเรียวเล็กน้อยและตัวหนึ่งใหญ่กว่าอีกตัวหนึ่ง ฉันทำเครื่องหมายเส้นตามภาชนะขนาดใหญ่แล้วตัดให้สั้น

เมื่อวางภาชนะขนาดเล็กไว้บนภาชนะขนาดใหญ่ จะมีลักษณะเหมือนโคมไฟทุกประการ ยอดเยี่ยม!

ขั้นตอนที่ 3: หลอดไฟ

มันอาจจะง่ายพอๆ กับการไปที่เครื่องเขียนและซื้อไฟกลางคืน แต่ฉันไม่ต้องการแสงที่สว่างจ้าเช่นนี้ และฉันต้องการเพิ่มการควบคุมความสว่างอัตโนมัติด้วยส่วนต่างๆ ที่ฉันมีอยู่ที่บ้าน ดังนั้นฉันจึงทำเองหลอดไฟ

ขั้นแรก ฉันเปิดฝาภาชนะขนาดเล็กที่ฉันเคยใช้ก่อนหน้านี้ และติดแผ่นอลูมิเนียมสี่เหลี่ยมไว้บนนั้น จากนั้นฉันก็ติดแถบ LED สีขาวอบอุ่นสองชิ้นเล็กๆ ไว้บนอะลูมิเนียม ทำไมต้องเป็นแถบอลูมิเนียม? มันทำหน้าที่เป็นตัวระบายความร้อนสำหรับไฟ LED เนื่องจากจะร้อนขึ้นเมื่อใช้เป็นเวลานาน ทุกอย่างถูกยึดเข้าด้วยกันโดยใช้กาวทนความร้อน ซึ่งโชคดีที่พบว่าอยู่ในห้องเก็บของ ถ้าหาไม่ได้ก็ไม่เป็นไร โดยทั่วไปแถบ LED จะมีกาวติดอยู่ที่ด้านหลัง คุณสามารถติดโดยตรง

ฉันบัดกรีสายไฟโดยให้แถบทั้งสองขนานกัน จากนั้นฉันก็เปิดดิฟฟิวเซอร์จากหลอดไฟ LED เก่าแล้วติดไว้บนฝา

หลอดไฟ LED แบบกำหนดเองของเราพร้อมแล้ว!

ฉันทำการทดสอบอย่างรวดเร็วด้วยแหล่งจ่ายไฟ 12v คุณสามารถดูว่ามันดูน่าพอใจแค่ไหนแล้ว

ขั้นตอนที่ 4: ทาสีดำ

ฉันทาทุกอย่างเป็นสีดำ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้กระดาษทรายเพื่อทำให้พื้นผิวของภาชนะบรรจุมีความหยาบ เพื่อให้สีสามารถเกาะติดได้อย่างเหมาะสม

ควรใช้สีสเปรย์ แต่ฉันไม่มีที่บ้าน ก็เลยใช้สีอะครีลิค เป็นการยากที่จะทาสีฐานเพราะสีออกมาเรื่อยๆ หลังจากทาไปสามรอบฉันก็พอใจกับลุคนี้ แม้ว่าฉันควรจะขัดมันด้วยก่อนทาสี

ฉันไม่ได้ทาสีด้านบนของภาชนะขนาดใหญ่เพราะมันกึ่งโปร่งใสและจะสร้างวงแหวนแสงเย็นเมื่อเปิดเครื่อง

ขั้นตอนที่ 5: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

หลังจากที่ฉันพูดถึงคุณสมบัติทั้งหมดแล้ว คุณอาจรู้สึกหนักใจและคิดว่ามันอาจมีวงจรที่ซับซ้อนเกิดขึ้น แต่ไม่เป็นไร มันค่อนข้างง่าย ขอบคุณบอร์ด Arduino

อินพุตเซ็นเซอร์: เซ็นเซอร์สิ่งกีดขวางจะตรวจจับเมื่อคุณอยู่ข้างหน้า มันคือ D0 พินไปที่พินของ Arduino 2 พิน GND ไปที่พิน GND ของ Arduino อย่างชัดเจน มันคือ +5v พินไปที่พิน 5v ของ Arduino

เอาต์พุตรีเลย์: รีเลย์จะเปิด/ปิดหลอดไฟเมื่ออยู่ในโหมดอัจฉริยะ มันคืออินพุตพินไปที่พิน 3 ของ Arduino และพินอื่น ๆ ไปที่พิน GND ของ Arduino

การเชื่อมต่อที่เหลือนั้นค่อนข้างง่าย เพียงทำตามแผนผังไดอะแกรม มันจะง่ายขึ้นเล็กน้อยถ้าคุณรู้ว่าเกิดอะไรขึ้น

โดยทั่วไป หากคุณเลื่อนสวิตช์ไปทางขวา แสดงว่าคุณกำลังเปิดไฟจากแหล่งจ่ายไฟโดยตรง เมื่อคุณเลื่อนสวิตช์ไปทางซ้าย หลอดไฟอยู่ในโหมดอัจฉริยะ จากนี้ไปหลอดไฟจะถูกควบคุมโดย Arduino โดยพื้นฐานแล้ว การเลื่อนสวิตช์ไปทางซ้าย คุณจะถอดแหล่งจ่ายไฟออกจากหลอดไฟและเปิดเครื่อง Arduino แทน หาก Arduino ต้องการจ่ายไฟให้กับหลอดไฟ มันจะทริกเกอร์รีเลย์ซึ่งเพิ่งจะลัดวงจรขั้วสวิตช์ที่ตัดการเชื่อมต่อก่อนหน้านี้

ขั้นตอนที่ 6: จะเป็นอย่างไรถ้าฉันไม่มี Arduino

ในกรณีที่คุณไม่มี Arduino คุณยังสามารถสร้างโหมดอัจฉริยะโดยใช้ BC547 หรือทรานซิสเตอร์วัตถุประสงค์ทั่วไปอื่นๆ และเซ็นเซอร์สิ่งกีดขวางได้ อ้างถึงแผนผังไดอะแกรม วงจรนี้ควรถูกแทนที่ด้วยการจัดเรียง Arduino รีเลย์และเซ็นเซอร์ในแผนผังในขั้นตอนก่อนหน้า แม้ว่านี่จะเป็นตัวเลือกที่ถูกกว่า แต่จะใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยเมื่อไม่ได้ใช้งาน

ขั้นตอนที่ 7: การเขียนโปรแกรม

ฟีเจอร์อัจฉริยะเหล่านี้ควบคุมโดย Arduino โปรแกรมของเรากำหนดวิธีการทำงาน หากคุณต้องการให้มันทำงานแบบเดียวกับที่ฉันทำ คุณสามารถดาวน์โหลดโค้ดของฉันและอัปโหลดไปยัง Arduino ของคุณได้ ในกรณีที่คุณต้องการเข้าใจโค้ดและปรับแต่งตามความชอบของคุณ ฉันจะทำโค้ดอธิบายที่ส่วนท้ายของคำแนะนำที่คุณสามารถอ้างอิงได้

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ รหัสนี้อ่านเฉพาะข้อมูลจากเซ็นเซอร์สิ่งกีดขวางเท่านั้น ยังไม่ได้เพิ่มคุณสมบัติการปรับความสว่างและการรับรู้แสงในเวลากลางวัน ฉันจะอธิบายสิ่งนี้ในโค้ดแนะนำส่วนต่างๆ เพื่อให้คุณสามารถเพิ่มได้หากต้องการ

ขั้นตอนที่ 8: มันทำงานอย่างไร

การตรวจจับผู้ใช้อัตโนมัติ:

คุณจะต้องวางเซ็นเซอร์ตรวจจับสิ่งกีดขวางไว้ใต้โต๊ะโดยหันเข้าหาคุณ ตอนนี้เมื่อคุณนั่งอยู่ข้างหน้า มันจะตรวจจับคุณและส่งสัญญาณดิจิตอลไปยัง Arduino จากนั้น Arduino จะเปิดรีเลย์ซึ่งจะเปิดหลอดไฟ

คุณสมบัติของโคมไฟข้างเตียง:

นี่ไม่ใช่คุณลักษณะที่แยกจากกันจริงๆ มันเป็นเซ็นเซอร์สิ่งกีดขวางที่มีอยู่ แต่ด้วยช่วงที่เพิ่มขึ้นโดยการหมุนโพเทนชิออมิเตอร์ หากการจัดวางโคมไฟและโต๊ะของคุณไว้ข้างเตียง เมื่อคุณลุกจากเตียง อุปกรณ์จะตรวจจับคุณและเปิดไฟเป็นเวลา 15 วินาที หลังจากนั้นไฟจะดับลง คุณสามารถตั้งหลอดไฟให้โฟกัสไปที่ทางเดินของคุณก่อนนอนเพื่อให้ไฟสว่างขึ้น

ขั้นตอนที่ 9: ประกอบ

เมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดเชื่อมต่อและทดสอบอย่างถูกต้องแล้ว ผมก็ซ่อมมันในกล่องเล็กๆ ฉันสามารถติดมันเข้ากับโคมไฟได้ แต่ฉันต้องการให้มันดูเรียบง่าย ดังนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จึงถูกติดตั้งแยกต่างหากที่ด้านล่างของโต๊ะ ตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบสำหรับเซ็นเซอร์สิ่งกีดขวางและซ่อนจากมุมมอง

ฉันติดสายไฟเส้นหนึ่งไว้บนขาตั้งโดยใช้ซุปเปอร์กลู แล้วสายอื่นล่ะ? จำได้ไหมว่าเราใส่ลวด GI ผ่านขาตั้ง? เราจะใช้สิ่งนั้นเป็นสายอื่น สิ่งนี้จะทำให้ทุกอย่างดูเรียบร้อย

เมื่อเชื่อมต่อและทดสอบสายไฟทั้งหมดอย่างถูกต้องแล้ว ฉันก็ติดอีพอกซีเรซินที่หัวหลอดทั้งสองส่วน จากนั้นยึดขาตั้งเข้ากับหัวโดยทำรูแล้วสอดลวด GI ผ่านเข้าไป เรซินหยดสุดท้ายและทุกอย่างก็แข็งแรงและใช้งานได้ดี

ขั้นตอนที่ 10: พร้อมที่จะไป

หลังจากทดสอบทุกอย่างสองสามครั้ง ฉันพอใจมากกับการทำงานของทุกอย่าง ไม่ต้องพูดถึงความนุ่มนวลและน่าพึงพอใจของแสงจากหลอดไฟที่เราสั่งทำเป็นพิเศษ

มีปัญหาเล็กน้อยซึ่งฉันสามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดาย

เซ็นเซอร์สิ่งกีดขวางอาจตรวจจับเก้าอี้ตลอดเวลา สิ่งนี้สามารถเอาชนะได้โดยใช้เก้าอี้ที่มีพนักพิงด้านบนเท่านั้นเหมือนของฉัน ด้านล่างกลวง เซ็นเซอร์สิ่งกีดขวางไม่ตรวจจับ

เซ็นเซอร์ตรวจจับสิ่งกีดขวางจะตรวจจับผู้คนที่เดินไปมาและยังคงเปิด/ปิดหลอดไฟอยู่ สำหรับฉันโต๊ะทำงานอยู่ข้างเตียงจึงไม่มีใครไปที่นั่นเว้นแต่พวกเขาต้องการนอนหรือใช้โต๊ะ สิ่งที่คุณทำได้คือปรับระยะให้เหมาะสมเพื่อตรวจจับคุณเมื่อคุณนั่งเท่านั้น

ไฟไม่ติด. สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อตัวรับ (หลอดสีดำ) ของเซ็นเซอร์สิ่งกีดขวางอยู่ใกล้กับตัวส่งสัญญาณมากเกินไป (หลอดใส) นี้เป็นเรื่องง่ายในการแก้ปัญหา สิ่งที่คุณต้องทำคืองอพวกมันให้ห่างจากกันเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 11: คุณสมบัติเพิ่มเติมและการปรับแต่ง

ตอนนี้อาจมีปัญหาอยู่อย่างหนึ่ง จะสลับระหว่างโหมดอัจฉริยะสำหรับการตรวจจับผู้ใช้และโหมดโคมไฟนอนอัจฉริยะได้อย่างไร ในรหัสที่ฉันได้ให้ไว้ ทั้งสองโดยพื้นฐานแล้วเป็นสิ่งเดียวกัน แต่ถ้าคุณต้องการโหมดเฉพาะสำหรับแต่ละโหมดและสลับไปมาระหว่างกันโดยอัตโนมัติ คุณสามารถใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Nodemcu (esp8266) แทน Arduino

คุณสามารถใช้บริการที่เรียกว่า IFTTT เพื่อทริกเกอร์แต่ละโหมดตามเวลาและกำหนดการของคุณโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ คุณสามารถเพิ่มคุณสมบัติอื่นๆ เช่น การควบคุมหลอดไฟจากสมาร์ทโฟน การเตือนสภาพอากาศ ตัวจับเวลา และอื่นๆ อีกมากมายได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้สามารถทำให้ไอริสฉลาดได้อย่างแท้จริง น่าเสียดายที่ nodemcu ของฉันกลับมาที่โฮสเทลแล้ว ดังนั้นฉันจึงติดอยู่กับ Arduino ฉันจะเพิ่มคุณสมบัติเหล่านี้เมื่อฉันกลับมาและอาจสร้างคำสั่งอื่นได้!

ขั้นตอนที่ 12: รหัสเดินผ่าน

รหัสไม่เพียง แต่ดูเท่านั้น แต่จริง ๆ แล้วค่อนข้างง่าย

ขั้นแรก เราประกาศพินอินพุตและเอาต์พุตของ Arduino ในฟังก์ชันการตั้งค่า

พิน 2 กำลังรับอินพุตจากเซ็นเซอร์ ดังนั้นหากอ่านค่า HIGH ซึ่งหมายความว่ามีคนอยู่ใกล้ ๆ มันจะเปิดรีเลย์ (พิน 3) เป็นเวลา 15 วินาที หลังจากผ่านไป 15 วินาที หากพิน 2 ยังคงอ่านค่าสูง บล็อก if จะทำงานต่อไปและไฟจะยังสว่างอยู่ มิฉะนั้นรีเลย์จะปิดและหลอดไฟก็เช่นกัน

ในกรณีที่คุณต้องการให้มันทำงานโดยอัตโนมัติหลังจากพระอาทิตย์ตกดิน สิ่งที่คุณต้องทำคือเพิ่ม LDR ที่มีทรานซิสเตอร์เอนกประสงค์เข้ากับพินอื่น จากนั้นโค้ดทั้งหมดด้านบนจะอยู่ในบล็อก if เมื่อ LDR ไม่อ่านแสง บล็อก if จะถูกดำเนินการและ Arduino ดำเนินการตามที่อธิบายไว้ข้างต้น

นอกจากนี้ สำหรับการควบคุมความสว่างอัตโนมัติ คุณจะต้องใช้ LDR อีกครั้ง ตอนนี้หลอดไฟควรได้รับพลังงานโดยตรงจาก Arduino ซึ่งสามารถใช้รีเลย์อื่นได้ คุณสามารถใช้ PWM เพื่อปรับความสว่างของหลอดไฟตามอินพุตแบบอะนาล็อกจาก LDR โปรดทราบว่าสำหรับสิ่งนี้ คุณจะต้องใช้แถบ LED 5v แทน 12v

รางวัลที่สอง การแข่งขันความเร็ว Work From Home