إطفاء الأنوار ضوء الليل: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

حان وقت النوم. تستيقظ لإطفاء الأنوار ليلاً ، وبعد أن تقلب المفتاح ، تدرك أن لديك رحلة سوداء شديدة السواد للعودة إلى سريرك الآمن أمامك. من حسن حظك أنه تم اختراع أضواء الليل ، وأتيت إلى المكان الصحيح للعثور على أحدها! لكن … كيف يمكنك أن تنام عندما يكون ضوء الليل المزعج مضاءً خلال الليل ينير غرفتك؟ بالإضافة إلى ذلك ، ألست متعبًا من هذا الظلام الفارغ الذي يتسبب في بقاء أضواء الليل مضاءة وإهدارًا للطاقة؟ حسنًا ، أنت لا تزال في المكان المناسب ، لأن لدينا بالضبط ما تحتاجه!

نريد أن نجعل حياتك ساطعة من خلال مساعدتك في صنع إضاءة ليلية مستدامة.

في هذا البرنامج التعليمي ، سنرشدك خلال عملية بناء ضوء ليلي سيتم إيقافه باستخدام مؤقت. سيكون النظام قادرًا على التعرف على وقت إطفاء الضوء الرئيسي ، عبر مستشعر الضوء ، وتشغيل الضوء لوقت يحدده المستخدم ، ثم ينطفئ بعد انقضاء ذلك الوقت. يختلف ضوء الليل هذا عن الأضواء الليلية الأخرى لأنه يهدر الطاقة بالبقاء مضاءً عندما تكون نائمًا ولا تحتاج إليه. يستخدم هذا المشروع نوعين من الألواح ، Basys 3 و Arduino ، ومستشعر ضوئي.

التأليف: لوك مكدانيل ، إريك رامازيني ، مونيكا نيجريت ، هايلي يونغ

الخطوة 1: المواد والبرامج

المواد

لوح تدريب Basys 3 Artix-7 FPGA

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

اردوينو أونو Rev3

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

اللوح

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

10 كيلو Ω المقاوم

نفس الرابط مثل اللوح

أسلاك العبور

نفس الرابط مثل اللوح

مستشعر الضوء (خلية ضوئية صغيرة)

www.sparkfun.com/products/9088

برمجة

Vivado HL WebPACK Edition (ملف PDF مرفق يتضمن التعليمات)

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

اردوينو IDE

www.arduino.cc/en/Main/Software

الخطوة الثانية: هندسة النظام

الخطوة التالية هي فهم بنية النظام. أنشأنا مخططًا للصندوق الأسود وآلة حالة محدودة (معروضة أعلاه) من أجل تنظيم هيكل تصميمنا قبل الدخول في الخدمات اللوجستية

التصميم الكلي

المدخلات

مستشعر الضوء: يحدد كمية الضوء في الغرفة

النواتج

• الأنودات: تحدد شاشات العرض المكونة من 7 مقاطع التي سيتم استخدامها
• الشرائح: يعرض المؤقت
• LED: يعرض ظروف الإضاءة الليلية في وضع التشغيل أو الإيقاف

اردوينو

مدخل

إشارة مستشعر الضوء: القيمة التناظرية لكمية الضوء في الغرفة

انتاج |

دخل الضوء (1 بت): إشارة تحدد حالة إضاءة الغرفة

أساس 3

مدخل

• دخل الضوء (1 بت): إشارة تحدد حالة إضاءة الغرفة
• مفاتيح
• CLK

انتاج |

• الأنودات: تحدد شاشات العرض المكونة من 7 مقاطع التي سيتم استخدامها
• الشرائح: يعرض المؤقت
• LED: يعرض ظروف الإضاءة الليلية في وضع التشغيل أو الإيقاف

الخطوة 3: الأجهزة وكود اردوينو

المعدات

لفهم كود Arduino ، يجب أن نفهم الأجهزة التي يتفاعل معها الكود. تشتمل الدائرة الموجودة على لوح التجارب لدينا على خلية ضوئية وصمام ثنائي باعث للضوء وأسلاك ومقاومات متعددة لإكمالها. تبدأ الدائرة بإرسال الطاقة إلى الخلية الكهروضوئية ، والتي تقوم بعد ذلك بقراءة كمية الضوء المحيطة بها. يتم نقل هذه المعلومات إلى الدبوس التمثيلي ، A0 ، مما يجعلها قابلة للقراءة من قبل لوحة Basys. ثم تأخذ لوحة Basys هذه المعلومات ، وتبدأ في العد ، وترسل إشارة لتشغيل LED.

كود اردوينو

يتصل كود Arduino نفسه بلوحة Basys عن طريق إرسال إشارة إليه عندما يكون الضوء المحيط بالجهاز أغمق من العتبة المحددة. سيتم تشغيل هذه الإشارة التي يتم تشغيلها بواسطة غرفة مظلمة مع يؤدي إلى مؤشر LED. وجدنا من خلال التجربة أن متوسط عتبة الخلية الكهروضوئية الخاصة بنا في الغرف المظلمة هو 30-60. لكل خلية ضوئية مقدار مختلف من الحساسية ، لذلك قد يكون للخلايا الضوئية الأخرى عتبات مختلفة. في الكود الذي نشرناه ، وضعنا الحد 100 لأغراض العرض التوضيحي.