Ugasi noćno svjetlo: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Vrijeme je za spavanje. Ustajete kako biste ugasili svjetla za noć, a nakon što prebacite prekidač, shvatite da je pred vama potpuno mračno putovanje natrag u sigurnost vašeg kreveta. Srećom po vas, noćna svjetla su izmišljena i došli ste na pravo mjesto da ih pronađete! Ali … kako možete zaspati kad je to dosadno noćno svjetlo upaljeno cijelu noć i osvjetljava 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 tajmera. Sistem će moći prepoznati kada je glavno svjetlo isključeno, putem svjetlosnog senzora, i uključiti svjetlo na vrijeme koje je postavio korisnik, te se isključiti nakon isteka tog vremena. Ovo noćno svjetlo se razlikuje od ostalih noćnih svjetala 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 ploča za trenere

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

Arduino Uno Rev3

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

Breadboard

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

10k Ω otpornik

Ista veza kao i matična ploča

Džemper žice

Ista veza kao i matična 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 sistema

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

Opšti dizajn

Ulazi

Senzor svjetla: određuje količinu svjetla u prostoriji

Izlazi

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

Arduino

Ulaz

Signal svjetlosnog senzora: analogna vrijednost količine svjetla u prostoriji

Output

Ulaz svjetla (1 bit): signal koji određuje stanje osvjetljenja prostorije

Basys 3

Ulaz

• Ulaz svjetla (1 bit): signal koji određuje stanje osvjetljenja prostorije
• Prekidači
• CLK

Output

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

Korak 3: Hardver i Arduino kod

Hardver

Da bismo razumjeli Arduino kod, moramo razumjeti hardver s kojim je u interakciji. Krug na našoj matičnoj 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 informacije se prenose na analogni pin, A0, što ih čini čitljivim za Basys ploču. Basysova ploča tada uzima ove informacije, 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 pokreće mračna prostorija sa LED -om će se uključiti. Eksperimentom smo otkrili da je prosječni prag za našu specifičnu fotoćeliju u tamnim prostorijama 30 - 60. Svaka fotoćelija ima različitu količinu osjetljivosti, pa druge fotoćelije mogu imati različite pragove. U našem objavljenom kodu napravili smo prag 100 u svrhu demonstracije.