IRIS - lampan som vet när du är i närheten: 12 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Hej! Ja, alla är i karantän. Jag är ingenjörsstudent. Jag brukade bo på ett vandrarhem och jag är van att göra mina uppdrag och studier på natten. Nu när jag är hemma tycker min familj inte att det är bekvämt eftersom alla här är vana vid att sova tidigt. Jag har inte heller en bordslampa.

Men om jag vill göra en själv skulle jag vilja att den skulle ha fler funktioner än bara en vanlig lampa. Utmaningen var att hitta delar. På grund av den landsomfattande låsningen här i Indien är inga elektroniska butiker öppna. Detta är mitt helt hembyggda projekt. Möt Iris, den smarta bordslampan. Den har så många funktioner som jag kunde trycka in i den med elektroniken jag hade hemma.

Manuellt läge: Vanlig skrivbelysning

Smartläge: Automatisk identifiering av användaren för att tända / släcka lampan

Smart sänglampa: Lyser automatiskt upp din väg när du vill åka någonstans mitt i natten

Adaptiv ljusstyrka: Justerar automatiskt ljusstyrkan baserat på omgivande ljus

Dagsljusmedvetenhet: Kan slå på smartläget automatiskt efter solnedgången eller när ingen annan ljuskälla är i närheten.

De två sista funktionerna har ännu inte lagts till men jag har nämnt arbetsprincipen så om du vill lägga till dem vet du vad du ska göra. Låt oss få göra!

Tillbehör

Ja jag vet att det inte riktigt är vettigt att ge inköpslänkar eftersom e-handelssajter i de flesta länder inte är aktiva för tillfället. Men om du läser detta efter att detta virus har kommit under kontroll och allt är som vanligt igen (vilket jag hoppas snart händer), då … är du välkommen?

Arduino Uno:

Varmvit LED-remsa:

Enkanalsrelä:

Närhet/hinder sensor:

12v strömförsörjning:

GI -tråd

Svart färg

Några delar här och där finns hemma.

Steg 1: Gör stativet

Nu skulle det inte riktigt vara sant om jag sa att designen på basen är helt min egen. Jag såg den här designen i en video. Men utförandet är annorlunda, så ja.

Först och främst tog jag en tjock nätkabel. Jag ville ha en svart, men den här var den enda som låg i mitt hus. Problemet är att det är för flexibelt. Vi behöver något som kan behålla sin form när det är böjt. Så jag tog bort aluminiumtråden inuti och satte in en tjock GI -tråd istället. Sedan böjde jag tråden i form. Detta var så enkelt som att göra en cirkel för botten och sedan böja resten av tråden i en tunn S -form för stativet.

Tyvärr fanns det inte mer utrymme inuti för att passera strömkablarna, så vi ska göra något åt det senare. Basen är ganska klar.

Steg 2: Lampans ovansida

För detta tog jag två plastbehållare från köket. Båda är lite avsmalnande och den ena är större än den andra. Jag markerade en linje längs den större behållaren och klippte den kort.

När den lilla behållaren placeras ovanpå den stora ser den ut precis som en lampa. Bra!

Steg 3: Glödlampan

Det här kan vara så enkelt som att gå till det stationära och köpa ett nattljus. Men jag ville inte ha ett så starkt ljus och jag ville också lägga till en automatisk ljusstyrkekontroll med de delar jag hade hemma. Så jag skräddarsydde lampan.

Först tog jag locket på den lilla behållaren som jag använde tidigare och satte fast en rektangulär platta av aluminium på den. Jag fastnade sedan två små bitar varmvit LED -remsa på aluminiumet. Varför aluminiumremsan? Det fungerar som en kylfläns för lysdioderna eftersom de blir varma när de används under längre perioder. Allt fastnade med värmebeständigt lim som jag lyckligtvis hittade liggande i förrådsrummet. Om du inte hittar det är det okej. LED -remsor har i allmänhet lim redan på baksidan, du kan bara fästa det direkt.

Jag lödde trådarna och höll båda remsorna parallellt. Jag öppnade sedan diffusorn från en gammal LED -lampa och satte den ovanpå locket.

Vår anpassade LED -lampa är klar!

Jag gjorde ett snabbtest med en 12V strömförsörjning. Du kan se hur trevligt det ser ut redan.

Steg 4: Måla det svart

Jag målade allt svart. Se till att använda ett sandpapper för att göra behållarnas yta grov så att färgen kan fastna ordentligt på den.

Det är bäst att använda sprayfärg, men jag hade inte en hemma. Så jag använde akrylfärg. Det var riktigt svårt att måla basen eftersom färgen fortsatte att komma ut. Efter tre lager var jag nöjd med utseendet. Även om jag borde ha slipat det också innan jag målade.

Jag målade inte toppen av den stora behållaren eftersom den var halvtransparent och skulle bilda en sval ljusring när den slogs på.

Steg 5: Elektronik

När jag hade nämnt alla funktioner kan du bli överväldigad och tänka att det kan ha några komplicerade kretsar på gång. Men nej, det är ganska enkelt. Tack vare Arduino -brädan.

Sensorinmatning: Hindringssensorn känner av när du är framför den. Det är D0 -stift går till Arduinos stift 2. GND -stift går till Arduinos GND -stift, uppenbarligen. Det är +5v stift går till Arduinos 5v stift.

Reläutgång: Reläet slår på/av lampan när den är i smartläge. Dess inmatningsstift går till Arduinos stift 3 och den andra stiftet går till Arduinos GND -stift.

Resten av anslutningarna är ganska enkla. Följ bara schemat. Det blir lite lättare om du vet vad som händer.

I grund och botten, om du skjuter omkopplaren till höger, drar du lampan direkt från strömförsörjningen. När du skjuter omkopplaren till vänster är lampan i smartläge. Härifrån styrs lampan av Arduino. I grund och botten genom att skjuta omkopplaren till vänster, kopplar du bort strömförsörjningen från lampan och drar Arduino istället. Om Arduino vill driva lampan, kommer det att utlösa reläet som bara kortar de tidigare bortkopplade omkopplarna.

Steg 6: Vad händer om jag inte har en Arduino?

Om du inte har en Arduino kan du fortfarande göra det smarta läget med en BC547 eller någon annan transistor för allmänna ändamål och hindergivaren. Se det schematiska diagrammet. Denna krets bör ersättas med Arduino, relä och sensorarrangemang i det schematiska diagrammet i föregående steg. Även om detta är ett billigare alternativ, kommer det att finnas en liten strömförbrukning när den är inaktiv.

Steg 7: Programmering

Alla dessa smarta funktioner styrs av Arduino. Vårt program avgör hur de fungerar. Om du vill att det ska fungera på samma sätt som mitt, kan du bara ladda ner min kod och ladda upp till din Arduino. Om du vill förstå koden och justera den efter eget tycke gör jag en kod genomgång i slutet av instruktionen som du kan hänvisa till.

Som jag nämnde tidigare läser denna kod endast data från hindergivaren. Den adaptiva ljusstyrkan och dagsljusmedvetenheten har ännu inte lagts till. Jag ska förklara detta i koden gå igenom delen så att du kan lägga till dem om du vill

Steg 8: Hur fungerar det?

Automatisk användaridentifiering:

Du kommer att placera hindergivaren under bordet, mot dig. Så nu när du sitter framför den kommer den att upptäcka dig och skicka en digital signal till Arduino. Arduino slår sedan på reläet, vilket tänder lampan.

Sänglampan har:

Detta är faktiskt inte en separat funktion. Det är den befintliga hindergivaren men med dess räckvidd ökat genom att vrida dess potentiometer. Om din lampa och ditt skrivbord förvaras bredvid en säng, när du kliver av sängen, känner den av dig och tänder lampan i 15 sekunder, varefter lampan släcks. Du kan hålla lampan fokuserad på din väg innan du sover så att den tänds.

Steg 9: Montera

När all elektronik är korrekt ansluten och testad fixade jag dem i en liten låda. Jag kunde fästa dem på lampan, men jag ville att den skulle se minimalistisk ut, så elektroniken var separat monterad på botten av bordet. Perfekt läge för hindergivaren och dold från syn.

Jag satte fast en strömkabel längs stativet med hjälp av lim. Hur är det med den andra tråden? Kommer du ihåg att vi satte in en GI -kabel genom stativet? Vi kommer att använda det som en annan tråd. Detta kommer att hålla allt snyggt.

När alla trådar är ordentligt sammanfogade och testade, fastnade jag de två delarna av lamphuvudet med epoxiharts. Sedan fästes stativet på huvudet genom att göra ett hål och leda GI -tråden genom det. En sista droppe harts och allt är robust och bra att gå.

Steg 10: Redo att gå

Efter att ha testat allt ett par gånger är jag riktigt nöjd med hur allt fungerar. För att inte tala om hur mjukt och behagligt ljuset från vår skräddarsydda lampa är.

Det fanns dock några mindre problem som jag enkelt kunde lösa.

Hindringssensorn kan detektera stolen hela tiden. Detta kan övervinnas genom att använda en stol som bara har ett ryggstöd i toppen, som min hade. Botten är ihålig så att hindergivaren inte känner av den.

Hindringssensorn upptäcker människor som går runt och fortsätter att slå på/av lampan. För mig var skrivbordet bredvid sängen så ingen går dit om de inte vill sova eller använda skrivbordet. Vad du kan göra är att justera räckvidden ordentligt så att den bara känner av dig när du sitter.

Lampan släcks inte. Detta händer när mottagaren (svart lampa) på hindergivaren är för nära sändaren (transparent glödlampa). Detta är enkelt att lösa. Allt du behöver göra är att böja dem lite från varandra.

Steg 11: Ytterligare funktioner och tweaking

Så nu kan det finnas ett problem. Hur växlar man mellan smartläge för användardetektering och smart sänglampa? I koden jag har angett är båda i princip samma sak. Men om du vill ha ett dedikerat läge för var och en och växla mellan dem automatiskt kan du använda en Nodemcu (esp8266) mikrokontroller istället för en Arduino.

Du kan använda en tjänst som heter IFTTT för att aktivera varje läge utifrån tiden och ditt schema automatiskt. Du kan också lägga till fler funktioner som att styra din lampa från din smartphone, vädervarningar, timers och många andra saker enkelt. Detta kan göra Iris riktigt smart. Tyvärr är min nodemcu tillbaka på vandrarhemmet så jag har fastnat för Arduino. Jag lägger till dessa funktioner när jag kommer tillbaka och kanske gör en annan instruerbar!

Steg 12: Code Walk Through

Koden ser inte bara ut, den är faktiskt ganska enkel.

Först deklarerar vi ingångs- och utgångsstiften på Arduino i installationsfunktionen.

Stift 2 tar emot ingång från sensorn. Så om den läser HÖG, vilket betyder att någon är nära den, slår den på reläet (stift 3) i 15 sekunder. Efter 15 sekunder, om stift 2 fortfarande läser högt, fortsätter if -blocket att köras och lampan förblir tänd. Annars är reläet avstängt och lampan likaså.

Om du vill att den ska fungera automatiskt efter solnedgången är det bara att lägga till en LDR med en transistor för allmänna ändamål till en annan pin. Hela koden ovan placeras sedan i ett if -block. När LDR inte läser något ljus utförs if -blocket och processen som förklaras ovan utförs av Arduino.

För den automatiska ljusstyrkekontrollen måste du också använda en LDR igen. Lampan ska nu drivas direkt från Arduino för vilken ett annat relä kan användas. Du kan använda PWM för att justera lampans ljusstyrka baserat på den analoga ingången från LDR. Observera att för detta måste du använda en 5v LED -remsa istället för en 12v.

Andra priset i Work From Home Speed Challenge