IRIS - Ngọn đèn biết khi bạn ở gần: 12 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Chào! Đúng, mọi người đã bị cách ly. Tôi là một sinh viên kỹ thuật. Tôi đã từng ở trong một ký túc xá và tôi thường làm bài tập và học tập vào ban đêm. Giờ về nhà rồi, gia đình tôi cũng không thấy thoải mái vì mọi người ở đây đã quen ngủ sớm. Tôi cũng không có đèn bàn.

Nhưng nếu tôi muốn tự làm một chiếc, tôi muốn nó có nhiều tính năng hơn chỉ là một chiếc đèn tiêu chuẩn. Thử thách là tìm các bộ phận. Do ở đây, Ấn Độ bị khóa toàn quốc nên không có cửa hàng điện tử nào mở cửa. Đây là dự án xây nhà hoàn toàn của tôi. Gặp gỡ Iris, chiếc đèn bàn thông minh. Nó có nhiều tính năng như tôi có thể sử dụng với các thiết bị điện tử mà tôi có ở nhà.

Chế độ thủ công: Đèn bàn thông thường

Chế độ thông minh: Tự động phát hiện người dùng để bật / tắt đèn

Đèn ngủ thông minh: Tự động chiếu sáng đường đi của bạn khi bạn muốn đi đâu đó vào lúc nửa đêm

Độ sáng thích ứng: Tự động điều chỉnh độ sáng dựa trên ánh sáng xung quanh

Nhận biết ánh sáng ban ngày: Có thể tự động bật chế độ thông minh sau khi mặt trời lặn hoặc khi không có nguồn sáng nào khác xung quanh.

Hai tính năng cuối cùng vẫn chưa được thêm vào nhưng tôi đã đề cập đến nguyên tắc hoạt động nên nếu bạn muốn thêm chúng, bạn sẽ biết phải làm gì. Hãy bắt tay vào làm!

Quân nhu

Vâng, tôi biết không thực sự có ý nghĩa khi đưa ra các liên kết mua hàng vì ở hầu hết các quốc gia, các trang web thương mại điện tử không hoạt động vào lúc này. Nhưng trong trường hợp bạn đang đọc nó sau khi virus này đã được kiểm soát và mọi thứ trở lại bình thường (mà tôi hy vọng sẽ sớm xảy ra), thì… ừm.. bạn được chào đón?

Arduino Uno:

Dải đèn LED màu trắng ấm:

Chuyển tiếp kênh đơn:

Cảm biến tiệm cận / chướng ngại vật:

Nguồn điện 12v:

Dây GI

Sơn đen

Một số bộ phận ở đây và ở đó có thể được tìm thấy ở nhà.

Bước 1: Làm giá đỡ

Bây giờ sẽ không thực sự đúng nếu tôi nói rằng thiết kế của phần đế hoàn toàn là của tôi. Tôi đã thấy thiết kế này trong một video. Nhưng cách thực hiện là khác nhau, vì vậy yeah.

Trước hết, tôi lấy một sợi cáp chính dày. Tôi muốn một chiếc màu đen, nhưng đây là chiếc duy nhất nằm trong nhà tôi. Vấn đề là nó quá linh hoạt. Chúng ta cần một cái gì đó có thể giữ nguyên hình dạng của nó sau khi bị uốn cong. Vì vậy, tôi đã loại bỏ dây nhôm bên trong và chèn một dây GI dày để thay thế. Sau đó, tôi uốn dây thành hình dạng. Điều này đơn giản như tạo một vòng tròn cho đáy và sau đó uốn phần còn lại của dây thành hình chữ S mỏng cho giá đỡ.

Thật không may, không có thêm không gian bên trong để luồn dây cáp điện, vì vậy chúng tôi sẽ làm điều gì đó về nó sau. Cơ sở được thực hiện khá nhiều.

Bước 2: Đỉnh đèn

Đối với điều này, tôi lấy hai hộp nhựa từ nhà bếp. Cả hai đều thon hơn một chút và một chiếc lớn hơn chiếc kia. Tôi đã đánh dấu một đường dọc theo thùng lớn hơn và cắt ngắn.

Khi thùng nhỏ được đặt lên trên thùng lớn, nó trông giống hệt như một chiếc đèn. Tuyệt vời!

Bước 3: Bóng đèn

Điều này có thể đơn giản như đi đến văn phòng phẩm và mua một chiếc đèn ngủ. Tuy nhiên, tôi không muốn có một ánh sáng rực rỡ như vậy và tôi cũng muốn thêm tính năng điều khiển độ sáng tự động với các bộ phận mà tôi có ở nhà. Vì vậy, tôi đã tùy chỉnh làm bóng đèn.

Đầu tiên, tôi lấy nắp của chiếc hộp nhỏ mà tôi đã sử dụng trước đây và dán một tấm nhôm hình chữ nhật lên đó. Sau đó, tôi dán hai mảnh nhỏ của dải đèn LED màu trắng ấm trên Nhôm. Tại sao lại là dải nhôm? Nó hoạt động như một bộ tản nhiệt cho đèn LED vì chúng sẽ ấm lên khi sử dụng trong thời gian dài. Mọi thứ được kết dính với nhau bằng chất kết dính chịu nhiệt mà tôi may mắn tìm thấy khi nằm trong phòng lưu trữ. Nếu bạn không thể tìm thấy nó, không sao cả. Dải đèn LED thường có keo dính ở mặt sau, bạn có thể chỉ cần dán trực tiếp.

Tôi hàn các dây giữ cả hai dải song song. Sau đó, tôi mở bộ khuếch tán từ một bóng đèn LED cũ và dán nó lên trên nắp.

Bóng đèn LED tùy chỉnh của chúng tôi đã sẵn sàng!

Tôi đã làm một bài kiểm tra nhanh với nguồn điện 12v. Bạn có thể thấy nó trông dễ chịu như thế nào rồi.

Bước 4: Sơn màu đen

Tôi sơn mọi thứ màu đen. Nhớ dùng giấy nhám để làm nhám bề mặt của thùng để sơn có thể bám vào đúng cách.

Tốt nhất là dùng sơn xịt, nhưng tôi không có ở nhà. Vì vậy, tôi đã sử dụng sơn acrylic. Thật sự rất khó để sơn lớp nền vì sơn cứ chảy ra. Sau ba lớp sơn, tôi đã hài lòng về cái nhìn. Mặc dù lẽ ra tôi cũng nên chà nhám nó trước khi sơn.

Tôi không sơn phần trên của thùng chứa lớn vì nó bán trong suốt và sẽ tạo thành một vòng sáng mát khi bật nguồn.

Bước 5: Điện tử

Sau khi tôi đã đề cập đến tất cả các tính năng, bạn có thể bị choáng ngợp và nghĩ rằng nó có thể có một số mạch phức tạp đang diễn ra. Nhưng không, nó khá đơn giản. Cảm ơn bảng Arduino.

Đầu vào cảm biến: Cảm biến chướng ngại vật phát hiện khi bạn ở phía trước nó. Đó là chân D0 đi đến chân của Arduino 2. Chân GND đi đến chân GND của Arduino, rõ ràng. Đó là chân + 5v đi đến chân 5v của Arduino.

Ngõ ra rơ le: Rơ le bật / tắt đèn khi nó ở chế độ thông minh. Chân đầu vào của nó đi đến chân 3 của Arduino và chân còn lại đi đến chân GND của Arduino.

Phần còn lại của các kết nối khá đơn giản. Chỉ cần làm theo sơ đồ giản đồ. Sẽ dễ dàng hơn một chút nếu bạn biết điều gì đang xảy ra.

Về cơ bản, nếu bạn trượt công tắc sang bên phải, bạn đang trực tiếp cấp nguồn cho đèn từ nguồn cung cấp. Khi bạn trượt công tắc sang trái, đèn đang ở chế độ thông minh. Từ đây trở đi, đèn được điều khiển bởi Arduino. Về cơ bản, bằng cách trượt công tắc sang trái, bạn đang ngắt nguồn điện khỏi đèn và thay vào đó cấp nguồn cho Arduino. Nếu Arduino muốn cấp nguồn cho đèn, nó sẽ kích hoạt rơ le chỉ làm ngắn các đầu nối công tắc đã ngắt kết nối trước đó.

Bước 6: Điều gì xảy ra nếu tôi không có Arduino?

Trong trường hợp bạn không có Arduino, bạn vẫn có thể tạo chế độ thông minh bằng cách sử dụng BC547 hoặc bất kỳ bóng bán dẫn đa năng nào khác và cảm biến chướng ngại vật. Tham khảo sơ đồ giản đồ. Mạch này nên được thay thế bằng cách sắp xếp Arduino, rơ le và cảm biến trong sơ đồ ở bước trước. Mặc dù đây là một lựa chọn rẻ hơn, nhưng sẽ có một mức tiêu thụ điện năng nhỏ khi không hoạt động.

Bước 7: Lập trình

Tất cả các tính năng thông minh này được điều khiển bởi Arduino. Chương trình của chúng tôi quyết định cách chúng hoạt động. Nếu bạn muốn nó hoạt động giống như mã của tôi, bạn chỉ cần tải xuống mã của tôi và tải lên Arduino của bạn. Trong trường hợp bạn muốn hiểu mã và chỉnh sửa nó theo ý thích của mình, tôi sẽ thực hiện một đoạn mã ở cuối hướng dẫn mà bạn có thể tham khảo.

Như tôi đã đề cập trước đó, mã này chỉ đọc dữ liệu từ cảm biến chướng ngại vật. Các tính năng nhận biết ánh sáng ban ngày và độ sáng thích ứng vẫn chưa được thêm vào. Tôi sẽ giải thích điều này trong phần hướng dẫn mã để bạn có thể thêm chúng nếu muốn

Bước 8: Nó hoạt động như thế nào?

Tự động phát hiện người dùng:

Bạn sẽ đặt cảm biến chướng ngại vật bên dưới bàn, đối diện với bạn. Vì vậy, bây giờ khi bạn ngồi trước nó, nó sẽ phát hiện bạn và gửi tín hiệu kỹ thuật số đến Arduino. Sau đó Arduino bật rơ le, bật đèn.

Đèn đầu giường có tính năng:

Đây thực sự không phải là một tính năng riêng biệt. Đó là cảm biến chướng ngại vật hiện có nhưng phạm vi của nó được tăng lên bằng cách xoay chiết áp. Nếu đèn và bàn của bạn được bố trí cạnh giường, khi bạn bước xuống giường, nó sẽ phát hiện ra bạn và bật đèn trong 15 giây, sau đó đèn sẽ tắt. Bạn có thể để đèn tập trung vào lối đi của bạn trước khi ngủ để đèn sáng lên.

Bước 9: Lắp ráp

Sau khi tất cả các thiết bị điện tử được kết nối và kiểm tra đúng cách, tôi đã cố định chúng trong một chiếc hộp nhỏ. Tôi có thể gắn chúng vào đèn, nhưng tôi muốn nó trông tối giản, vì vậy các thiết bị điện tử được gắn riêng ở dưới cùng của bàn. Vị trí hoàn hảo cho cảm biến chướng ngại vật và khuất tầm nhìn.

Tôi đã mắc một dây điện dọc theo chân đế bằng cách sử dụng superglue. Còn dây kia thì sao? Hãy nhớ rằng chúng tôi đã chèn một dây GI qua chân đế? Chúng tôi sẽ sử dụng nó như một dây khác. Điều này sẽ giữ cho mọi thứ trông gọn gàng.

Sau khi tất cả các dây được nối và kiểm tra đúng cách, tôi dán hai phần của đầu đèn bằng nhựa epoxy. Sau đó, chân đế được gắn vào đầu bằng cách tạo một lỗ và luồn dây GI qua đó. Một giọt nhựa cuối cùng và mọi thứ đều chắc chắn và tốt để sử dụng.

Bước 10: Sẵn sàng bắt đầu

Sau khi thử nghiệm mọi thứ một vài lần, tôi thực sự hài lòng với cách mọi thứ hoạt động. Chưa kể ánh sáng từ bóng đèn tùy chỉnh của chúng tôi mềm mại và dễ chịu như thế nào.

Tuy nhiên, có một số vấn đề nhỏ mà tôi có thể giải quyết dễ dàng.

Cảm biến chướng ngại vật có thể phát hiện ghế mọi lúc. Điều này có thể được khắc phục bằng cách sử dụng một chiếc ghế chỉ có tựa lưng ở phía trên, giống như chiếc ghế của tôi. Phần dưới rỗng nên cảm biến chướng ngại vật không phát hiện ra.

Cảm biến chướng ngại vật phát hiện người đi bộ xung quanh và tiếp tục bật / tắt đèn. Đối với tôi, bàn làm việc bên cạnh giường nên không ai đến đó trừ khi họ muốn ngủ hoặc sử dụng bàn làm việc. Những gì bạn có thể làm là điều chỉnh phạm vi của nó phù hợp để nó chỉ phát hiện ra bạn khi bạn ngồi.

Đèn không tắt. Điều này xảy ra khi đầu thu (bóng đen) của cảm biến chướng ngại vật quá gần máy phát (bóng đèn trong suốt). Điều này là đơn giản để giải quyết. Tất cả những gì bạn phải làm là uốn cong chúng ra xa nhau một chút.

Bước 11: Các tính năng bổ sung và tinh chỉnh

Vì vậy, bây giờ có thể có một vấn đề. Làm thế nào để chuyển đổi giữa chế độ thông minh để phát hiện người dùng và chế độ đèn ngủ thông minh? Trong đoạn mã mà tôi đã cung cấp, cả hai về cơ bản đều giống nhau. Nhưng nếu bạn muốn có một chế độ dành riêng cho từng chế độ và tự động chuyển đổi giữa chúng, bạn có thể sử dụng vi điều khiển Nodemcu (esp8266) thay vì Arduino.

Bạn có thể sử dụng dịch vụ có tên IFTTT để tự động kích hoạt từng chế độ dựa trên thời gian và lịch trình của mình. Ngoài ra, bạn có thể thêm nhiều tính năng khác như điều khiển đèn từ điện thoại thông minh, cảnh báo thời tiết, hẹn giờ và nhiều thứ khác một cách dễ dàng. Điều này có thể làm cho Iris thực sự thông minh. Thật không may, gật đầu của tôi đã trở lại ký túc xá nên tôi bị mắc kẹt với Arduino. Tôi sẽ thêm các tính năng này khi tôi quay lại và có thể tạo ra một hướng dẫn khác!

Bước 12: Đi qua mã

Mã không chỉ trông mà nó thực sự khá đơn giản.

Đầu tiên, chúng ta khai báo các chân đầu vào và đầu ra của Arduino trong chức năng thiết lập.

Chân 2 đang nhận đầu vào từ cảm biến. Vì vậy, nếu nó đọc HIGH, có nghĩa là ai đó đang ở gần nó, nó sẽ bật rơ le (chân 3) trong 15 giây. Sau 15 giây, nếu chân 2 vẫn đọc ở mức cao, khối if tiếp tục được thực thi và đèn vẫn sáng. Nếu không, rơ le sẽ bị ngắt và đèn cũng vậy.

Trong trường hợp bạn muốn nó hoạt động tự động sau khi mặt trời lặn, tất cả những gì bạn phải làm là thêm một LDR với bóng bán dẫn đa năng vào một chân khác. Sau đó, toàn bộ mã ở trên được đặt bên trong một khối if. Khi LDR đọc không có đèn, khối if sẽ được thực thi và quá trình được giải thích ở trên được thực hiện bởi Arduino.

Ngoài ra, để điều khiển độ sáng tự động, bạn sẽ cần sử dụng lại LDR. Đèn bây giờ phải được cấp nguồn trực tiếp từ Arduino mà một rơ le khác có thể được sử dụng. Bạn có thể sử dụng PWM để điều chỉnh độ sáng của đèn dựa trên đầu vào tương tự từ LDR. Lưu ý rằng đối với điều này, bạn sẽ phải sử dụng dải LED 5v thay vì 12v.

Giải Nhì trong Thử thách Tốc độ Làm việc Từ Nhà