Mga ilaw sa ilaw ng gabi: 4 na mga hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Oras na para matulog. Bumangon ka upang patayin ang mga ilaw para sa gabi, at pagkatapos mong i-flip ang switch, napagtanto mong mayroon kang madilim na paglalakbay pabalik sa kaligtasan ng iyong kama nang maaga. Masuwerte para sa iyo, ang mga ilaw sa gabi ay naimbento, at nakarating ka sa tamang lugar upang makahanap ng isa! Ngunit … paano ka makatulog kung ang malamig na ilaw ng gabi ay nakabukas sa gabi na nag-iilaw sa iyong silid? Bilang karagdagan, hindi ka ba pagod sa walang laman na kadiliman na sanhi ng iyong mga ilaw sa gabi upang manatili at magsayang ng enerhiya? Sa gayon, Nasa tamang lugar ka pa rin, dahil eksaktong mayroon kami ng iyong kailangan!

Nais namin na magpasaya ng iyong buhay sa pamamagitan ng pagtulong sa iyo na gumawa ng isang napapanatiling ilaw ng gabi.

Sa tutorial na ito, lalakasan ka namin sa proseso ng pagbuo ng isang night light na papatayin sa isang timer. Makikilala ng system kung kailan napapatay ang pangunahing ilaw, sa pamamagitan ng isang light sensor, at i-on ang ilaw para sa isang itinakdang oras ng gumagamit, at patayin pagkatapos ng oras na iyon. Ang night light na ito ay naiiba kaysa sa iba pang mga night light dahil nagsasayang ito ng enerhiya sa pamamagitan ng pananatili kapag natutulog ka at hindi na kailangan ito. Gumagamit ang proyektong ito ng dalawang uri ng board, Basys 3 at Arduino, at isang light sensor.

Mga Tagalikha: Luke McDaniel, Erik Ramazzini, Monica Negrete, Hayley Young

Hakbang 1: Mga Materyales at Software

Mga Kagamitan

Basys 3 Artix-7 FPGA Trainer Board

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 Resistor

Parehong link sa breadboard

Jumper Wires

Parehong link sa breadboard

Light Sensor (Mini Photocell)

www.sparkfun.com/products/9088

Software

Vivado HL WebPACK Edition (Kasama sa mga kalakip na PDF ang mga tagubilin)

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

Arduino IDE

www.arduino.cc/en/Main/Software

Hakbang 2: System Architecture

Ang susunod na hakbang ay upang maunawaan ang arkitektura ng system. Lumikha kami ng isang itim na diagram ng kahon at isang may takda na makina ng estado (ipinakita sa itaas) upang maisaayos ang istraktura ng aming disenyo bago pumasok sa logistics

Pangkalahatang Disenyo

Mga input

Light Sensor: tumutukoy sa dami ng ilaw sa silid

Mga output

• Anodes: tinutukoy kung aling mga 7-segment na display ang gagamitin
• Mga Segment: ipinapakita ang timer
• LED: ipinapakita ang mga kundisyon ng ilaw ng gabi na ON o OFF

Arduino

Input

Signal ng ilaw sensor: analog halaga ng halaga ng ilaw sa silid

Paglabas

Light Input (1 bit): signal na tumutukoy sa kundisyon ng ilaw ng silid

Basys 3

Input

• Light Input (1 bit): signal na tumutukoy sa kundisyon ng ilaw ng silid
• Mga switch
• CLK

Paglabas

• Anodes: tinutukoy kung aling mga 7-segment na display ang gagamitin
• Mga Segment: ipinapakita ang timer
• LED: ipinapakita ang mga kundisyon ng ilaw ng gabi na ON o OFF

Hakbang 3: Hardware at Arduino Code

Hardware

Upang maunawaan ang Arduino code, dapat nating maunawaan ang hardware na nakikipag-ugnay ang code. Ang circuit sa aming breadboard ay may kasamang photocell, isang light emitting diode, at maraming mga wires at resistor upang makumpleto ito. Nagsisimula ang circuit sa pamamagitan ng pagpapadala ng lakas sa photocell, na pagkatapos ay binabasa ang dami ng ilaw na pumapalibot dito. Ang impormasyong ito ay inililipat sa analog pin, A0, na ginagawang mabasa ito para sa board ng Basys. Kinukuha ng board ng Basys ang impormasyong ito, nagsimulang magbilang, at nagpapadala ng isang senyas para ma-on ang LED.

Code ng Arduino

Ang Arduino code mismo ay nakikipag-usap sa board ng Basys sa pamamagitan ng pagpapadala nito ng isang senyas kapag ang ilaw na pumapalibot sa aparato ay mas madidilim kaysa sa isang tinukoy na threshold. Ang senyas na ito na pinalitaw ng isang madilim na silid na may tingga sa LED ay bubuksan. Nalaman namin sa pamamagitan ng eksperimento na ang average threshold para sa aming tukoy na photocell sa mga madilim na silid ay 30 - 60. Ang bawat photocell ay may iba't ibang dami ng pagiging sensitibo, kaya't ang iba pang mga photocell ay maaaring may iba't ibang mga threshold. Sa aming nai-publish na code, gumawa kami ng threshold na 100 para sa mga hangarin sa pagpapakita.