2. Inteligentne oświetlenie
Wstęp
W dzisiejszych czasach coraz więcej osób decyduje się na inteligentne rozwiązania w swoim domu. Jednym z takich rozwiązań jest inteligentne oświetlenie, które pozwala na zaoszczędzenie energii oraz zwiększenie wygody użytkowania. W tym poradniku pokażemy, jak stworzyć inteligentne oświetlenie, które będzie reagować na ilość światła w pokoju oraz obecność osoby.
Historia
Inteligentne oświetlenie to stosunkowo nowe rozwiązanie, ale jego popularność rośnie wraz z rozwojem technologicznym. Pierwsze próby stworzenia takiego oświetlenia pojawiły się już w latach 90-tych, ale dopiero w ostatnich latach zaczęło ono zyskiwać na popularności.
Potrzebne elementy:
| Element | Ilość |
|---|---|
| Arduino | 1 |
| Fotorezystor (10k) | 1 |
| Czujnik ultradźwiękowy | 1 |
| Dioda LED | 5 |
| Rezystor 220Ω | 5 |
Schemat połączeń:
Działanie programu:
- Odczytywana jest wartość fotorezystora, który mierzy poziom światła w pokoju.
- Włączany jest czujnik ultradźwiękowy, który mierzy odległość od czujnika do najbliższego obiektu.
- Obliczana jest odległość od czujnika do najbliższego obiektu na podstawie czasu, jaki minął pomiędzy wysłaniem i odbiorem sygnału ultradźwiękowego.
- Jeśli wykryta zostanie obecność osoby w odległości mniejszej niż 30 cm od czujnika (wartość można dowolnie modyfikować w zależności od naszych potrzeb), diody LED zostaną włączone i ich jasność zostanie dostosowana do poziomu światła w pokoju.
- Jeśli nie zostanie wykryta obecność osoby, diody LED zostaną wyłączone.
Obliczanie odległości
Odległość jest obliczana na podstawie czasu, jaki minął pomiędzy wysłaniem i odbiorem sygnału ultradźwiękowego. Czujnik ultradźwiękowy wysyła sygnał ultradźwiękowy, a następnie oczekuje na odbicie sygnału od najbliższego obiektu. Czas, jaki upłynął pomiędzy wysłaniem i odbiorem sygnału, jest następnie dzielony przez 2 i mnożony przez 29.1, co pozwala na obliczenie odległości w centymetrach.
Kod programu:
Test działania projektu:
Sprawdzenie, czy nasz projekt działa nie potrzebujemy zbyt dużo, potrzebujemy dowolne źródło światła (lampa w pokoju, okno, latarka w telefonie, sam wyświetlacz telefonu) oraz nasz złożony i zaprogramowany projekt. Sam test polega na położeniu naszego czujnika na płaskiej powierzchni (najlepiej, aby nie była zbytnio niczym zasłaniana i miała swobodny dostęp do światła), A następnie włączaniu i wyłączaniu źródła światła. Warto również zmieniać jasność naszego źródła np. poprzez zmianę jasności ekranu w telefonie, bądź tworzenie cienia. Efektem, który oczekujemy jest analogiczna do zmiany oświetlenia w pokoju zmiana intensywności świecenia diod LED. Jeżeli coś nie działa, warto w pierwszej kolejności sprawdzić podłączenie układu (głupia sytuacja, ale czasem może coś przypadkiem się odczepić, lub podłączy się coś gdzie nie trzeba). Pamiętaj, by wszelkie modyfikacje układu przeprowadzać z wyłączonym zasilaniem (odłączonym Arduino/baterią), ponieważ może to prowadzić do uszkodzenia komponentów. Jeżeli to nic nie wskórało, trzeba spojrzeć na sam kod programu. Sprawdź wszystkie instrukcje warunkowe (if) oraz same zmienne czy nie ma w nich literówek, oraz na same czasy opóźnienia (delay).
Podsumowanie
Stworzenie inteligentnego oświetlenia z użyciem Arduino, fotorezystora, czujnika ultradźwiękowego oraz 5 diod LED jest stosunkowo proste i może przynieść wiele korzyści. Dzięki zastosowaniu sterowania jasnością diod LED poprzez PWM, zaoszczędzisz większą ilość energii oraz zwiększysz wygodę użytkowania swojego domu. Dodatkowo wykrywanie obecności osoby pozwala na automatyczne włączanie i wyłączanie oświetlenia, co jest bardzo wygodne i oszczędne.