«Умный свет для умного дома»

или «Освещение под контролем!»

Введение

В фильмах часто демонстрируется жилое помещение, которое как будто живет своей жизнью. Лампочки загораются по мановению руки, открываются шторы, а после определенного слова играет музыка. Хотите, чтобы у Вас было так же? Или давайте просто представим, что лампочка у Вас на веранде сама включается, когда вы приходите скоротать вечер с семьей? Все эти «чудеса» являются интеллектуальной домашней системой, называются «умный свет». Мы предлагаем Вам разобраться, как сделать «умный свет» своими руками и что для этого нужно.

Для кого этот кейс?

Этот кейс - для родителей, которые интересуются такой трендовой технологий как «умный дом» и хотели бы самостоятельно создать свое устройство для такого дома. Мы можем создать с Вами «умный свет», который» буквально будет встречать Вас с порога дома. Соберите с вашим ребенком такое устройство. А если Вам понравится, то вскоре в Вашем доме появятся и другие интересные вещи.

Для работы над проектом понадобится:

Arduino Nano V3.0 отладочная плата (uart CH340G)

Фоторезистор GL5528

Акцентные

Резисторы

Набор проводов (папа-папа)

Акцентные

Макетная плата

Светодиод

Акцентные

Ноутбук или компьютер

Перед началом работы разберемся с электрическими компонентами

Перед началом работы разберемся с электри-ческими компонентами

Резистор — это элемент электрической цепи, который понижает силу тока до величины, на которой другие электрические элементы могут работать, как блок питания телефона.

Нам понадобятся резисторы с разным сопротивлением, а именно 240 Ом и 10 кОм. Определить, какой резистор на 10 кОм, а какой на 240 Ом, очень просто. Для этого внимательно посмотрите на резистор. На резисторах имеются цветные кольца (полоски). Они и помогают определить какое сопротивление у резистора. Резистор с сопротивлением 10 кОм

Фоторезистор – это элемент который изменяет сопротивление при изменении света вокруг него.

Светодиод – это осветительный прибор.

Макетная плата предназначена для сборки электрических элементов для проверки работоспособности электрической цепи перед пайкой.

Микроконтроллер Arduino nano – это устройство, управляет остальными электрическими элементами, к примеру, как системный блок управляет монитором и остальными элементами. Его нужно будет запрограммировать. Но не беспокойтесь: у вас уже есть готовый код, который нужно будет просто вставить в программе, которая будет названа ниже.

Давайте приступим к созданию умного устройства!

1. Подключим электронные компоненты, как указано на схеме

2. В компьютере открываем специальное программное обеспечение - Arduino IDE

3. Нажимаем на кнопку «новый»

const int pinPhoto = A0;
int raw = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode( pinPhoto, INPUT );
}
void loop() {
raw = analogRead( pinPhoto );
Serial.println( raw );
delay(200);
}
Также данный код вы можете скачать по ссылке

4. Вписываем код, показанный ниже:

После того как собрали схему и вписали код в компилятор, подключим плату Arduino к компьютеру. Для этого воспользуемся кабелем USB. После подключения на верхней панели выберем «инструмент» → «плата» → «arduino uno». После «инструмент» → «порт» → «COM»

Кнопка проверки кода выглядит вот так:

Далее нажимаем на галочку в системе Arduino IDE, чтобы проверить код.

5. Проверим правильность кода

После компиляции кода посмотрите, как выглядит окно внизу. Если окно зеленое, то можно продолжить:

Однако если окно красное, то необходимо найти ошибку в коде, скорее всего вы не указали где-то пробел или не поставили фигурную скобку.

Красная линия указывает на место ошибки. Внимательно проверьте эту строку и исправьте ошибку.

Для загрузки программы в Arduino нажмите на стрелочку, которая указывает вправо:

Загрузим программу в контроллер

Давайте проверим яркость света в помещении, для этого на верхней панели выберите «инструмент» → «монитор порта»

Первое что нужно сделать, это убедиться, что выбрано значение, указанное на рисунке 16 в красной рамке.

Теперь прикройте фоторезистор рукой и подождите пару секунд.

Видно, что значение сильно меняется. От 900 при прямом попадании света до 300 в случае перекрытия пальцем. Зная такое поведение, мы можем численно определить момент, когда будет включаться свет. Пусть он будет равен, скажем, 400. Не ровно 300, потому что мы хотим обезопасить себя от случайного срабатывания.

const int pinPhoto = A0;
const int led = 13;
int raw = 0;
void setup() {
pinMode( pinPhoto, INPUT );
pinMode( led, OUTPUT );
}
void loop() {
raw = analogRead( pinPhoto );
if( raw < 300)
digitalWrite( led, HIGH );
else
digitalWrite( led, LOW );
delay(200);
}

Дополнение программы и установка светодиода. Получается такая вот программа:

Накрываем датчик рукой (или выключаем свет в комнате) — светодиод зажигается, убираем руку — гаснет. А теперь представьте, что вы зажигаете не светодиод, а включаете лампу в веранде вашего дома. Получается готовый прибор для экономии электроэнергии

Презентация устройства и обсуждение

Продемонстрируйте другим участникам мастер-класса собранное устройство. Придумайте другие сферы применения вашему устройству, при совместных занятиях с ребенком, в быту или где-то еще. Обсудите с другими родителями результаты мастер-класса и дальнейшие шаги. Примерный список вопросов для обсуждения Вы можете найти ниже, а также придумать собственные вопросы!

Вопросы для обсуждения

Контакты

Прейс Дарья
https://vk.com/id109691217