Verligte naglig: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Dit is tyd vir bed. U staan op om die ligte vir die nag af te skakel, en nadat u die skakelaar omgedraai het, besef u dat u die pikswart reis terug na die veiligheid van u bed voor u het. Gelukkig vir u is nagligte uitgevind, en u het op die regte plek gekom om een te vind! Maar … hoe kan u aan die slaap raak as die lastige naglig deur die nag brand en u kamer verlig? Boonop is u nie moeg vir die leë donkerte wat veroorsaak dat u nagligte brand en energie mors nie? U is nog steeds op die regte plek, want ons het presies wat u nodig het!

Ons wil u lewe verhelder deur u te help om 'n volhoubare naglig te maak.

In hierdie tutoriaal gaan ons u lei deur die proses om 'n naglig te bou wat met 'n timer kan afskakel. Die stelsel sal kan herken wanneer die hooflig afgeskakel is, via 'n ligsensor, en die lig vir 'n deur die gebruiker ingestelde tyd aanskakel en kan uitskakel nadat die tyd verstryk het. Hierdie naglig is anders as ander nagligte omdat dit energie mors deur aan te bly as u slaap en dit nie nodig het nie. Hierdie projek gebruik twee soorte borde, Basys 3 en Arduino, en 'n ligsensor.

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

Stap 1: Materiaal en sagteware

Materiaal

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

Broodbord

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

10k Ω Weerstand

Dieselfde skakel as broodbord

Jumper Wires

Dieselfde skakel as broodbord

Lichtsensor (mini -fotosel)

www.sparkfun.com/products/9088

Sagteware

Vivado HL WebPACK Edition (aangehegte PDF bevat instruksies)

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

Arduino IDE

www.arduino.cc/en/Main/Software

Stap 2: Stelselargitektuur

Die volgende stap is om die stelselargitektuur te verstaan. Ons het 'n swart boksdiagram en 'n eindmasjien (hierbo getoon) gemaak om die struktuur van ons ontwerp te organiseer voordat ons by die logistiek ingaan

Algehele ontwerp

Insette

Ligsensor: bepaal die hoeveelheid lig in die kamer

Uitsette

• Anodes: bepaal watter 7-segment skerms gebruik gaan word
• Segmente: vertoon die timer
• LED: vertoon nagligtoestande AAN of UIT

Arduino

Invoer

Ligsensor sein: analoog waarde van die hoeveelheid lig in die kamer

Uitset

Liginvoer (1 bis): sein wat die lig se toestand van die kamer bepaal

Basies 3

Invoer

• Liginvoer (1 bis): sein wat die lig se toestand van die kamer bepaal
• Skakelaars
• CLK

Uitset

• Anodes: bepaal watter 7-segment skerms gebruik gaan word
• Segmente: vertoon die timer
• LED: vertoon nagligtoestande AAN of UIT

Stap 3: Hardeware en Arduino -kode

Hardeware

Om die Arduino -kode te verstaan, moet ons die hardeware verstaan waarmee die kode in wisselwerking is. Die kring op ons broodbord bevat 'n fotosel, 'n ligdiode en verskeie drade en weerstande om dit te voltooi. Die kring begin deur krag na die fotosel te stuur, wat dan die hoeveelheid lig wat dit omring, lees. Hierdie inligting word oorgedra na die analoog pin, A0, wat dit leesbaar maak vir die Basys -bord. Die Basys -bord neem dan hierdie inligting, begin tel en stuur 'n sein vir die LED om aan te skakel.

Arduino -kode

Die Arduino -kode kommunikeer self met die Basys -bord deur 'n sein te stuur wanneer die lig rondom die toestel donkerder is as 'n gespesifiseerde drempel. Hierdie sein wat deur 'n donker kamer met lood na die LED veroorsaak word, word aangeskakel. Ons het deur middel van eksperimente uitgevind dat die gemiddelde drempel vir ons spesifieke fotosel in donker kamers 30 - 60 is. Elke fotosel het 'n ander sensitiwiteit, sodat ander fotoselle verskillende drempels kan hê. In ons gepubliseerde kode het ons die drempel 100 gemaak vir demonstrasiedoeleindes.