Lights Out Night Light: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Ir pienācis laiks gulēt. Jūs pieceļaties, lai izslēgtu gaismu uz nakti, un pēc tam, kad esat pagriezis slēdzi, jūs saprotat, ka jums priekšā ir melns ceļojums atpakaļ uz jūsu gultas drošību. Par laimi jums tika izgudrotas nakts gaismas, un jūs esat nonācis īstajā vietā, lai to atrastu! Bet … kā jūs varat aizmigt, kad nakts laikā iedegas nepatīkamā nakts gaisma, kas apgaismo jūsu istabu? Turklāt, vai neesat noguris no šīs tukšās tumsas, kuras dēļ jūsu nakts gaismas paliek ieslēgtas un tērē enerģiju? Nu, jūs joprojām esat īstajā vietā, jo mums ir tieši tas, kas jums nepieciešams!

Mēs vēlamies padarīt jūsu dzīvi gaišāku, palīdzot jums izveidot ilgtspējīgu nakts gaismu.

Šajā apmācībā mēs jums pastāstīsim, kā izveidot nakts gaismu, kas izslēgsies ar taimeri. Sistēma varēs atpazīt, kad galvenā gaisma ir izslēgta, izmantojot gaismas sensoru, un ieslēgt gaismu uz lietotāja iestatītu laiku un izslēgt pēc šī laika. Šī nakts gaisma atšķiras no citām nakts gaismām, jo tā tērē enerģiju, paliekot ieslēgtai, kad esat aizmidzis un jums tas nav vajadzīgs. Šajā projektā tiek izmantoti divu veidu dēļi, Basys 3 un Arduino, un gaismas sensors.

Radītāji: Lūks Makdaniels, Ēriks Ramacini, Monika Negrēte, Heilija Janga

1. darbība: materiāli un programmatūra

Materiāli

Basys 3 Artix-7 FPGA treneru padome

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

Arduino Uno Rev3

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

Maizes dēlis

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

10k Ω rezistors

Tā pati saite kā maizes dēlis

Jumper vadi

Tā pati saite kā maizes dēlis

Gaismas sensors (mini fotoelements)

www.sparkfun.com/products/9088

Programmatūra

Vivado HL WebPACK Edition (pievienotajā PDF failā ir norādījumi)

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

Arduino IDE

www.arduino.cc/en/Main/Software

2. darbība: sistēmas arhitektūra

Nākamais solis ir saprast sistēmas arhitektūru. Mēs izveidojām melnās kastes diagrammu un ierobežota stāvokļa mašīnu (parādīta iepriekš), lai sakārtotu mūsu dizaina struktūru pirms iekļūšanas loģistikā

Kopējais dizains

Ieejas

Gaismas sensors: nosaka gaismas daudzumu telpā

Izejas

• Anodi: nosaka, kuri 7 segmentu displeji tiks izmantoti
• Segmenti: parāda taimeri
• LED: parāda nakts apgaismojuma ieslēgšanas vai izslēgšanas apstākļus

Arduino

Ievadi

Gaismas sensora signāls: analogā gaismas daudzuma vērtība telpā

Izeja

Gaismas ievade (1 bits): signāls, kas nosaka telpas gaismas stāvokli

Pamati 3

Ievadi

• Gaismas ievade (1 bits): signāls, kas nosaka telpas gaismas stāvokli
• Slēdži
• CLK

Izeja

• Anodi: nosaka, kuri 7 segmentu displeji tiks izmantoti
• Segmenti: parāda taimeri
• LED: parāda nakts apgaismojuma ieslēgšanas vai izslēgšanas apstākļus

3. darbība: aparatūra un Arduino kods

Aparatūra

Lai saprastu Arduino kodu, mums ir jāsaprot aparatūra, ar kuru kods mijiedarbojas. Mūsu maizes dēļa shēmā ir fotoelements, gaismas diode un vairāki vadi un rezistori, lai to pabeigtu. Ķēde sākas, nosūtot jaudu fotoelementam, kas pēc tam nolasa apkārtējo gaismas daudzumu. Šī informācija tiek pārsūtīta uz analogo tapu A0, kas padara to lasāmu Basys plāksnei. Pēc tam Basys dēlis ņem šo informāciju, sāk skaitīt un nosūta signālu, lai gaismas diode ieslēgtos.

Arduino kods

Arduino kods pats sazinās ar Basys dēli, nosūtot tam signālu, kad ierīci ieskaujošā gaisma ir tumšāka par noteikto slieksni. Šis signāls, ko aktivizē tumša telpa ar gaismas diodi, ieslēgsies. Veicot eksperimentu, mēs atklājām, ka vidējais slieksnis mūsu īpašajam fotoelementam tumšās telpās ir 30 - 60. Katrai fotošūnai ir atšķirīga jutība, tāpēc citiem fotoelementiem var būt dažādi sliekšņi. Mūsu publicētajā kodā mēs demonstrācijas nolūkos noteicām 100 slieksni.