Lights Out Night Light: 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Il est temps d'aller au lit. Vous vous levez pour éteindre les lumières pour la nuit, et après avoir actionné l'interrupteur, vous réalisez que vous avez devant vous le voyage dans le noir jusqu'à la sécurité de votre lit. Heureusement pour vous, les veilleuses ont été inventées et vous êtes au bon endroit pour en trouver une ! Mais… comment pouvez-vous vous endormir lorsque cette veilleuse embêtante est allumée toute la nuit illuminant votre chambre ? De plus, n'êtes-vous pas fatigué de cette obscurité vide qui fait que vos veilleuses restent allumées et gaspillent de l'énergie ? Eh bien, vous êtes TOUJOURS au bon endroit, car nous avons exactement ce dont vous avez besoin !

Nous voulons illuminer votre vie en vous aidant à fabriquer une veilleuse durable.

Dans ce tutoriel, nous allons vous expliquer le processus de construction d'une veilleuse qui s'éteindra avec une minuterie. Le système sera capable de reconnaître quand la lumière principale est éteinte, via un capteur de lumière, et d'allumer la lumière pendant une durée définie par l'utilisateur, et de s'éteindre une fois ce temps écoulé. Cette veilleuse est différente des autres veilleuses car elle gaspille de l'énergie en restant allumée lorsque vous dormez et que vous n'en avez pas besoin. Ce projet utilise deux types de cartes, Basys 3 et Arduino, et un capteur de lumière.

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

Étape 1: Matériels et logiciels

Matériaux

Carte d'entraînement FPGA Basys 3 Artix-7

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

Arduino Uno Rev3

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

Planche à pain

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

10k Ω Résistance

Même lien que la maquette

Fils de cavalier

Même lien que la maquette

Capteur de lumière (Mini Cellule Photoélectrique)

www.sparkfun.com/products/9088

Logiciel

Vivado HL WebPACK Edition (le PDF ci-joint comprend des instructions)

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

IDE Arduino

www.arduino.cc/en/Main/Software

Étape 2: Architecture du système

L'étape suivante consiste à comprendre l'architecture du système. Nous avons créé un diagramme boîte noire et une machine à états finis (affichée ci-dessus) afin d'organiser la structure de notre conception avant d'entrer dans la logistique

Conception générale

Contributions

Capteur de lumière: détermine la quantité de lumière dans la pièce

Les sorties

• Anodes: détermine quels afficheurs 7 segments seront utilisés
• Segments: affiche le chronomètre
• LED: affiche les conditions d'éclairage nocturne ON ou OFF

Arduino

Saisir

Signal du capteur de lumière: valeur analogique de la quantité de lumière dans la pièce

Sortir

Light Input (1 bit): signal qui détermine l'état d'éclairage de la pièce

Bases 3

Saisir

• Light Input (1 bit): signal qui détermine l'état d'éclairage de la pièce
• Commutateurs
• CLK

Sortir

• Anodes: détermine quels affichages 7 segments seront utilisés
• Segments: affiche le chronomètre
• LED: affiche les conditions d'éclairage nocturne sur ON ou OFF

Étape 3: Matériel et code Arduino

Matériel

Afin de comprendre le code Arduino, nous devons comprendre le matériel avec lequel le code interagit. Le circuit de notre maquette comprend une cellule photoélectrique, une diode électroluminescente et plusieurs fils et résistances pour le compléter. Le circuit commence par envoyer de l'énergie à la cellule photoélectrique, qui lit ensuite la quantité de lumière qui l'entoure. Cette information est transférée à la broche analogique, A0, ce qui la rend lisible pour la carte Basys. La carte Basys prend alors ces informations, commence à compter et envoie un signal pour que la LED s'allume.

Code Arduino

Le code Arduino lui-même communique avec la carte Basys en lui envoyant un signal lorsque la lumière entourant l'appareil est plus sombre qu'un seuil spécifié. Ce signal déclenché par une pièce sombre avec plomb à la LED s'allumera. Nous avons découvert par expérience que le seuil moyen de notre cellule photoélectrique spécifique dans les pièces sombres est de 30 à 60. Chaque cellule photoélectrique a une sensibilité différente, de sorte que d'autres cellules photoélectriques peuvent avoir des seuils différents. Dans notre code publié, nous avons défini le seuil 100 à des fins de démonstration.