Svjetla se isključuju Noćno svjetlo: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Vrijeme je za krevet. Ustajete kako biste ugasili svjetla za noć, a nakon što prebacite prekidač, shvaćate da je pred vama potpuno mračno putovanje natrag u sigurnost vašeg kreveta. Na vašu sreću, noćna svjetla su izmišljena, a vi ste došli na pravo mjesto da ih pronađete! Ali … kako možete zaspati kad je to dosadno noćno svjetlo upaljeno cijelu noć osvjetljavajući vašu sobu? Osim toga, niste li umorni od ove prazne tame zbog koje vaša noćna svjetla ostaju upaljena i troše energiju? Pa, i dalje ste na pravom mjestu, jer mi imamo upravo ono što vam treba!

Želimo vam uljepšati život pomažući vam da napravite održivo noćno svjetlo.

U ovom vodiču ćemo vas provesti kroz proces izgradnje noćnog svjetla koje će se isključiti pomoću mjerača vremena. Sustav će moći prepoznati kada je glavno svjetlo isključeno, putem svjetlosnog senzora, i upaliti svjetlo na vrijeme koje je postavio korisnik, te se ugasiti nakon isteka tog vremena. Ovo noćno svjetlo razlikuje se od ostalih noćnih svjetiljki jer troši energiju ostajući upaljeno dok spavate i nije vam potrebno. Ovaj projekt koristi dvije vrste ploča, Basys 3 i Arduino te senzor svjetla.

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

Korak 1: Materijali i softver

Materijali

Basys 3 Artix-7 FPGA trenažna ploča

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

Arduino Uno Rev3

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

Oglasna ploča

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

10k Ω otpornik

Ista veza kao i ploča

Žice za kratkospojnike

Ista veza kao i ploča

Senzor svjetla (mini fotoćelija)

www.sparkfun.com/products/9088

Softver

Vivado HL WebPACK Edition (priloženi PDF sadrži upute)

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

Arduino IDE

www.arduino.cc/en/Main/Software

Korak 2: Arhitektura sustava

Sljedeći korak je razumijevanje arhitekture sustava. Napravili smo dijagram crne kutije i konačni stroj (prikazano gore) kako bismo organizirali strukturu našeg dizajna prije nego što uđemo u logistiku

Cjelokupni dizajn

Ulazi

Senzor svjetla: određuje količinu svjetla u prostoriji

Izlazi

• Anode: određuje koji će se 7-segmentni zasloni koristiti
• Segmenti: prikazuje mjerač vremena
• LED: prikazuje stanje uključenog ili isključenog noćnog svjetla

Arduino

Ulazni

Signal svjetlosnog senzora: analogna vrijednost količine svjetla u prostoriji

Izlaz

Ulaz svjetla (1 bit): signal koji određuje stanje svjetla u prostoriji

Osnove 3

Ulazni

• Ulaz svjetla (1 bit): signal koji određuje stanje svjetla u prostoriji
• Prekidači
• CLK

Izlaz

• Anode: određuje koji će se 7-segmentni zasloni koristiti
• Segmenti: prikazuje mjerač vremena
• LED: prikazuje stanje uključenosti ili isključenosti noćnog svjetla

Korak 3: Hardver i Arduino kod

Hardver

Da bismo razumjeli Arduino kôd, moramo razumjeti hardver s kojim je kôd u interakciji. Krug na našoj ploči uključuje fotoćeliju, diodu koja emitira svjetlost i više žica i otpornika koji je dovršavaju. Krug počinje slanjem energije fotoćeliji, koja zatim očitava količinu svjetlosti koja je okružuje. Ove se informacije prenose na analogni pin, A0, što ih čini čitljivim za Basys ploču. Basysova ploča tada uzima te podatke, počinje brojati i šalje signal da se LED uključi.

Arduino kod

Arduino kôd sam komunicira s Basys pločom šaljući mu signal kada je svjetlo koje okružuje uređaj tamnije od zadanog praga. Ovaj signal koji je pokrenula mračna prostorija s olovom do LED diode će se uključiti. Eksperimentom smo otkrili da je prosječni prag za našu specifičnu fotoćeliju u tamnim prostorijama 30 - 60. Svaka fotoćelija ima različitu osjetljivost, pa druge fotoćelije mogu imati različite pragove. U našem objavljenom kodu napravili smo prag 100 u svrhu demonstracije.