ანათებს ღამის შუქს: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

Ძილის დროა. თქვენ დგახართ ღამით განათების ჩასაქრობად და გადამრთველის გადატრიალების შემდეგ, ხვდებით, რომ წინ შავი საწოლი გექნებათ უკან, თქვენი საწოლის უსაფრთხოებისკენ. გაგიმართლა, ღამის განათება გამოიგონეს და შენ მიხვედი სწორ ადგილას, რომ იპოვო! მაგრამ … როგორ შეგიძლია დაიძინო, როდესაც ღამით ღამდება შუქი, რომელიც ანათებს შენს ოთახს? გარდა ამისა, არ დაიღალეთ ამ ცარიელი სიბნელისგან, რამაც გამოიწვია თქვენი ღამის შუქების ჩართვა და ენერგიის დაკარგვა? თქვენ ჯერ კიდევ სწორ ადგილას ხართ, რადგან ჩვენ გვაქვს ზუსტად ის, რაც გჭირდებათ!

ჩვენ გვსურს გავამდიდროთ თქვენი ცხოვრება მდგრადი ღამის შუქის დაგეხმარებით.

ამ გაკვეთილში ჩვენ ვაპირებთ გაგიცნოთ ღამის შუქის შექმნის პროცესი, რომელიც ქრება ტაიმერით. სისტემას შეეძლება აღიაროს ძირითადი შუქის გამორთვისას, სინათლის სენსორის საშუალებით, და ჩართოს შუქი მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული დროის განმავლობაში და გამორთოს ამ დროის გასვლის შემდეგ. ეს ღამის შუქი განსხვავდება სხვა ღამის შუქებისგან, რადგან ის ხარჯავს ენერგიას, როცა გძინავს და არ გჭირდება. ეს პროექტი იყენებს ორ ტიპს დაფებს, Basys 3 და Arduino და სინათლის სენსორს.

შემქმნელები: ლუკ მაკდანიელი, ერიკ რამაზინი, მონიკა ნეგრეტი, ჰეილი იანგი

ნაბიჯი 1: მასალები და პროგრამული უზრუნველყოფა

მასალები

Basys 3 Artix-7 FPGA ტრენერების დაფა

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

Arduino Uno Rev3

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

პურის დაფა

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

10k Ω რეზისტორი

იგივე ბმული, როგორც დაფა

Jumper Wires

იგივე ბმული, როგორც დაფა

სინათლის სენსორი (მინი ფოტო უჯრედი)

www.sparkfun.com/products/9088

პროგრამული უზრუნველყოფა

Vivado HL WebPACK Edition (თანდართული PDF შეიცავს ინსტრუქციას)

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

Arduino IDE

www.arduino.cc/en/Main/Software

ნაბიჯი 2: სისტემის არქიტექტურა

შემდეგი ნაბიჯი არის სისტემის არქიტექტურის გაგება. ჩვენ შევქმენით შავი ყუთის დიაგრამა და სასრული მდგომარეობის მანქანა (ნაჩვენებია ზემოთ) იმისათვის, რომ მოვახდინოთ ჩვენი დიზაინის სტრუქტურის ორგანიზება ლოგისტიკაში მოხვედრამდე

საერთო დიზაინი

შეყვანა

სინათლის სენსორი: განსაზღვრავს სინათლის რაოდენობას ოთახში

გამომავალი

• ანოდები: განსაზღვრავს რომელი 7-სეგმენტიანი ჩვენება იქნება გამოყენებული
• სეგმენტები: აჩვენებს ტაიმერს
• LED: აჩვენებს ღამის განათების პირობებს ON ან OFF

არდუინო

შეყვანა

სინათლის სენსორის სიგნალი: ანალოგური სინათლის რაოდენობა ოთახში

გამომავალი

სინათლის შეყვანა (1 ბიტი): სიგნალი, რომელიც განსაზღვრავს ოთახის სინათლის მდგომარეობას

ბასი 3

შეყვანა

• სინათლის შეყვანა (1 ბიტი): სიგნალი, რომელიც განსაზღვრავს ოთახის სინათლის მდგომარეობას
• გადამრთველები
• CLK

გამომავალი

• ანოდები: განსაზღვრავს რომელი 7-სეგმენტიანი ჩვენება იქნება გამოყენებული
• სეგმენტები: აჩვენებს ტაიმერს
• LED: აჩვენებს ღამის განათების პირობებს ON ან OFF

ნაბიჯი 3: აპარატურა და არდუინოს კოდი

ტექნიკა

არდუინოს კოდის გასაგებად, ჩვენ უნდა გვესმოდეს აპარატურა, რომელთანაც კოდი ურთიერთქმედებს. წრე ჩვენს პურის დაფაზე მოიცავს ფოტო უჯრედს, სინათლის დიოდს და მრავალ მავთულს და რეზისტორებს მისი დასასრულებლად. წრე იწყება ფოტოს უჯრედში ენერგიის გაგზავნით, რომელიც შემდეგ კითხულობს მის გარშემო არსებული სინათლის რაოდენობას. ეს ინფორმაცია გადადის ანალოგიურ პინზე, A0, რაც მას იკითხავს Basys დაფისთვის. შემდეგ Basys დაფა იღებს ამ ინფორმაციას, იწყებს დათვლას და აგზავნის სიგნალს LED- ის ჩართვისთვის.

არდუინოს კოდი

არდუინოს კოდი თავად ურთიერთობს Basys დაფასთან მას სიგნალის გაგზავნით, როდესაც მოწყობილობის მიმდებარე შუქი უფრო მუქია ვიდრე მითითებული ბარიერი. ეს სიგნალი, რომელიც გამოიწვია ბნელმა ოთახმა, რომელსაც აქვს LED ნათურა, ჩაირთვება. ჩვენ ექსპერიმენტის შედეგად აღმოვაჩინეთ, რომ ბნელ ოთახებში ჩვენი კონკრეტული უჯრედის საშუალო ბარიერია 30 - 60. ყველა ფოტოს უჯრედს აქვს განსხვავებული რაოდენობის მგრძნობელობა, ამიტომ სხვა ფოტო უჯრედებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული ბარიერები. ჩვენს გამოქვეყნებულ კოდში ჩვენ გავაკეთეთ ბარიერი 100 სადემონსტრაციო მიზნებისთვის.