IRIS - a lâmpada que sabe quando você está por perto: 12 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Olá! Sim, todos estão em quarentena. Sou estudante de engenharia. Eu costumava ficar em um albergue e estou acostumada a fazer minhas atribuições e estudos à noite. Agora que estou em casa, minha família não se sente confortável porque todos aqui estão acostumados a dormir cedo. Nem eu tenho um abajur de mesa.

Mas se eu quiser fazer uma, gostaria que tivesse mais recursos do que apenas uma lâmpada padrão. O desafio era encontrar peças. Devido ao bloqueio em todo o país aqui na Índia, nenhuma loja de eletrônicos está aberta. Este é meu projeto totalmente caseiro. Conheça Iris, o candeeiro de mesa inteligente. Ele tem todos os recursos que eu poderia inserir com os componentes eletrônicos que tinha em casa.

Modo manual: iluminação usual de mesa

Modo inteligente: detecção automática do usuário para ligar / desligar a luz

Candeeiro de cama inteligente: ilumina automaticamente o seu caminho quando pretende ir a algum lugar no meio da noite

Brilho adaptável: ajusta automaticamente o brilho com base na luz ambiente

Conscientização da luz do dia: pode ligar o modo inteligente automaticamente após o pôr do sol ou quando nenhuma outra fonte de luz está por perto.

Os dois últimos recursos ainda não foram adicionados, mas eu mencionei o princípio de funcionamento, portanto, se quiser adicioná-los, você saberá o que fazer. Vamos começar!

Suprimentos

Sim, eu sei que realmente não faz sentido fornecer links de compra porque na maioria dos países os sites de comércio eletrônico não estão ativos no momento. Mas caso você esteja lendo isso depois que o vírus estiver sob controle e tudo voltar ao normal (o que espero que aconteça em breve), então … hum.. de nada?

Arduino Uno:

Faixa de LED branca quente:

Relé de canal único:

Sensor de proximidade / obstáculo:

Fonte de alimentação 12v:

Fio GI

Tinta preta

Algumas peças aqui e ali podem ser encontradas em casa.

Etapa 1: Fazendo a posição

Agora, não seria realmente verdade se eu dissesse que o design da base é totalmente meu. Eu vi esse design em um vídeo. Mas a execução é diferente, então sim.

Em primeiro lugar, peguei um cabo de alimentação grosso. Eu queria um preto, mas este era o único que estava na minha casa. O problema é que é muito flexível. Precisamos de algo que possa manter sua forma depois de dobrado. Então, removi o fio de alumínio de dentro e inseri um fio GI grosso. Então, dobrei o fio em forma. Isso foi tão simples quanto fazer um círculo para a parte inferior e, em seguida, dobrar o resto do fio em uma forma de S fino para o suporte.

Infelizmente não havia mais espaço interno para passar os cabos de alimentação, então faremos algo sobre isso mais tarde. A base está praticamente pronta.

Etapa 2: O topo da lâmpada

Para isso, tirei dois recipientes de plástico da cozinha. Ambos são um pouco cônicos e um é maior que o outro. Marquei uma linha ao longo do contêiner maior e o cortei.

Quando o pequeno recipiente é colocado em cima do grande, ele se parece exatamente com uma lâmpada. Excelente!

Etapa 3: a lâmpada

Isso pode ser tão simples quanto ir para o estacionário e comprar uma luz noturna. Mas, eu não queria uma luz tão forte e também queria adicionar um controle automático de brilho com as peças que tinha em casa. Então, eu fiz a lâmpada sob medida.

Primeiro, peguei a tampa do pequeno recipiente que usava anteriormente e coloquei nele uma placa retangular de alumínio. Em seguida, colei dois pequenos pedaços de faixa de LED branco quente no alumínio. Por que a tira de alumínio? Ele atua como um dissipador de calor para os LEDs porque eles esquentam quando usados por longos períodos. Tudo foi colado com adesivo resistente ao calor que felizmente encontrei no depósito. Se você não conseguir encontrar, está tudo bem. As tiras de LED geralmente já possuem adesivo na parte traseira, você pode simplesmente colar diretamente.

Eu soldei os fios mantendo as duas tiras em paralelo. Eu então abri o difusor de uma velha lâmpada LED e coloquei no topo da tampa.

Nossa lâmpada LED personalizada está pronta!

Fiz um teste rápido com uma fonte de alimentação de 12v. Você pode ver como já parece agradável.

Etapa 4: pintar de preto

Pintei tudo de preto. Certifique-se de usar uma lixa para tornar a superfície dos recipientes áspera para que a tinta possa grudar corretamente.

É melhor usar tinta spray, mas eu não tinha em casa. Então usei tinta acrílica. Foi muito difícil pintar a base porque a tinta sempre saía. Depois de três demãos, fiquei satisfeito com o visual. Embora eu devesse ter lixado também antes de pintar.

Não pintei o topo do recipiente grande porque era semitransparente e formaria um anel de luz frio quando ligado.

Etapa 5: Eletrônica

Depois de ter mencionado todos os recursos, você pode ficar confuso e pensar que pode haver algum circuito complicado em execução. Mas não, é muito simples. Graças à placa Arduino.

Entrada do sensor: O sensor de obstáculo detecta quando você está na frente dele. O pino D0 vai para o pino 2 do Arduino. O pino GND vai para o pino GND do Arduino, obviamente. Seu pino de + 5 V vai para o pino de 5 V do Arduino.

Saída de relé: O relé liga / desliga a lâmpada quando está no modo inteligente. Seu pino de entrada vai para o pino 3 do Arduino e o outro pino vai para o pino GND do Arduino.

O resto das conexões são bem simples. Basta seguir o diagrama esquemático. Será um pouco mais fácil se você souber o que está acontecendo.

Basicamente, se você deslizar o interruptor para a direita, estará alimentando a lâmpada diretamente da fonte. Quando você desliza a chave para a esquerda, a lâmpada está no modo inteligente. Daqui em diante, a lâmpada é controlada pelo Arduino. Basicamente, deslizando o botão para a esquerda, você desconecta a fonte de alimentação da lâmpada e liga o Arduino. Se o Arduino quiser alimentar a lâmpada, ele acionará o relé que está apenas causando um curto nos terminais da chave previamente desconectados.

Etapa 6: E se eu não tiver um Arduino?

Caso você não tenha um Arduino, você ainda pode fazer o modo inteligente usando um BC547 ou qualquer outro transistor de uso geral e o sensor de obstáculo. Consulte o diagrama esquemático. Este circuito deve ser substituído pelo Arduino, relé e disposição do sensor no diagrama esquemático da etapa anterior. Embora seja uma opção mais barata, haverá um pequeno consumo de energia quando estiver ocioso.

Etapa 7: Programação

Todos esses recursos inteligentes são controlados pelo Arduino. Nosso programa decide como eles funcionam. Se você quiser que funcione da mesma forma que o meu, basta baixar meu código e fazer o upload para o seu Arduino. Caso você queira entender o código e ajustá-lo ao seu gosto, farei uma revisão do código no final do instructable que você pode consultar.

Como mencionei anteriormente, esse código só lê dados do sensor de obstáculo. O brilho adaptável e os recursos de percepção da luz do dia ainda não foram adicionados. Vou explicar isso no passo a passo do código para que você possa adicioná-los se quiser

Etapa 8: Como funciona?

Detecção automática de usuário:

Você colocará o sensor de obstáculo embaixo da mesa, de frente para você. Agora, quando você se sentar na frente dele, ele o detectará e enviará um sinal digital ao Arduino. O Arduino então liga o relé, que liga a lâmpada.

O recurso de lâmpada de cabeceira:

Na verdade, este não é um recurso separado. É o sensor de obstáculo existente, mas com seu alcance aumentado girando seu potenciômetro. Se o seu abajur e a mesa forem mantidos próximos a uma cama, ao sair da cama, eles o detectam e acendem a lâmpada por 15 segundos, após os quais a lâmpada se apaga. Você pode manter a lâmpada focada em seu caminho antes de dormir para que ela acenda.

Etapa 9: montar

Depois que todos os componentes eletrônicos estão devidamente conectados e testados, coloquei-os em uma pequena caixa. Eu poderia prendê-los à lâmpada, mas queria que parecesse minimalista, então os componentes eletrônicos foram montados separadamente na parte inferior da mesa. Posição perfeita para o sensor de obstáculo e escondido da vista.

Prendi um fio elétrico ao longo do suporte usando supercola. E o outro fio? Lembra que inserimos um fio GI no suporte? Vamos usar isso como outro fio. Isso manterá tudo bem organizado.

Assim que todos os fios estiverem devidamente unidos e testados, colei as duas partes da cabeça da lâmpada com resina epóxi. Em seguida, o suporte foi preso à cabeça fazendo um orifício e passando o fio GI por ele. Uma gota final de resina e tudo estará resistente e pronto para uso.

Etapa 10: Pronto para começar

Depois de testar tudo algumas vezes, estou muito satisfeito com a forma como tudo funciona. Sem mencionar o quão suave e agradável é a luz da nossa lâmpada feita sob medida.

No entanto, havia alguns problemas menores, que eu poderia resolver facilmente.

O sensor de obstáculo pode detectar a cadeira o tempo todo. Isso pode ser superado usando uma cadeira com encosto apenas na parte superior, como a minha. O fundo é oco, então o sensor de obstáculo não o detecta.

O sensor de obstáculo detecta pessoas andando e fica ligando / desligando a lâmpada. Para mim, a escrivaninha ficava ao lado da cama, então ninguém vai lá a menos que queira dormir ou usar a escrivaninha. O que você pode fazer é ajustar seu alcance corretamente para que ele detecte você apenas quando você se sentar.

Lâmpada não apaga. Isso acontece quando o receptor (lâmpada preta) do sensor de obstáculo está muito próximo do transmissor (lâmpada transparente). Isso é simples de resolver. Tudo que você precisa fazer é afastá-los um pouco um do outro.

Etapa 11: recursos adicionais e ajustes

Portanto, agora pode haver um problema. Como alternar entre o modo inteligente para detecção de usuário e o modo de lâmpada de cama inteligente? No código que forneci, ambos são basicamente a mesma coisa. Mas se você quiser um modo dedicado para cada um e alternar entre eles automaticamente, pode usar um microcontrolador Nodemcu (esp8266) em vez de um Arduino.

Você pode usar um serviço chamado IFTTT para acionar cada modo com base no horário e na sua programação automaticamente. Além disso, você pode adicionar mais recursos, como controlar a lâmpada do smartphone, alertas meteorológicos, cronômetros e muitas outras coisas facilmente. Isso pode tornar a Iris verdadeiramente inteligente. Infelizmente meu nodemcu está de volta ao albergue, então estou preso com o Arduino. Vou adicionar esses recursos assim que voltar e talvez tornar outro instrutível!

Etapa 12: Passo a passo do código

O código não apenas parece, mas na verdade é muito simples.

Primeiro, declaramos os pinos de entrada e saída do Arduino na função de configuração.

O pino 2 está recebendo entrada do sensor. Portanto, se estiver escrito ALTO, o que significa que alguém está perto dele, ele liga o relé (pino 3) por 15 segundos. Após 15 segundos, se o pino 2 ainda estiver lendo alto, o bloco if continua sendo executado e a lâmpada permanece acesa. Caso contrário, o relé é desligado e a lâmpada também.

Caso você queira que ele funcione automaticamente após o pôr do sol, tudo o que você precisa fazer é adicionar um LDR com um transistor de uso geral a outro pino. Então, todo o código acima é colocado dentro de um bloco if. Quando o LDR não lê luz, o bloco if é executado e o processo explicado acima é realizado pelo Arduino.

Além disso, para o controle automático de brilho, você precisará usar um LDR novamente. A lâmpada agora deve ser alimentada diretamente do Arduino, para o qual outro relé pode ser usado. Você pode usar o PWM para ajustar o brilho da lâmpada com base na entrada analógica do LDR. Observe que, para isso, você terá que usar uma faixa de LED de 5v em vez de 12v.

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