Taa ya Mchomo wa jua inayodhibitiwa: 6 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Je! Uliwahi kuamka saa 7ish, wakati wa kawaida unahitaji kuamka kwenda kazini, na ukajikuta uko gizani? Baridi ni wakati mbaya, sawa? Lazima uamke katikati ya usiku (vinginevyo kwa nini ni giza sana?), Jivune kitandani na upeleke mwili wako wa fahamu kuoga.

Mradi huu unakusudia kutatua moja ya maswala - giza la asubuhi.

Kuna taa nyingi za bei rahisi za kuzunguka jua, lakini zote ni nguvu ndogo na zina rangi. Wao ni kama taa ya usiku, ambayo inapaswa kukufanya ulale vizuri. Sio kile ninachotaka kabisa.

Wakati huo huo, kuwasha tu taa kali kutakuamsha mara moja, lakini sio upole wa kutosha. Ninachotaka ni mchanganyiko wa njia zote mbili - mwangaza na mwangaza mdogo, polepole fika kwa kasi kamili, kisha kengele ya kweli inazima na hausinzii tena. Wacha tuongeze kidogo wimbo wa ndege kwake, na unaamka mbinguni kila asubuhi!

Hatua ya 1: Mpangilio wa Taa

Kwanza kabisa, tunahitaji taa yenyewe. Nina chumba kikubwa sana na kuta nyeupe na dari, kwa hivyo nilienda kwa taa za LED za GU10 7, kitu kama 6W kila moja, zaidi ya 40W ya nguvu safi! Hiyo ni ya kutosha kukufanya uhisi kama tayari ni mchana. Pia inaweza kutumika kama taa ya kawaida ya chumba wakati wa mchana.

Haijalishi jinsi unavyokusanya, ni taa zipi unazotumia na soketi zipi. Kila kitu muhimu - hizi lazima ziwe taa nyepesi!

Kwa upande wangu, nina ubao wa mbao ulio na soketi 7 za GU10, zote zimeunganishwa pamoja. Nitaiweka kwenye sanduku la plastiki baadaye.

Hatua ya 2: Nadharia ya Kupunguza

Kwa nadharia hakuna tofauti kati ya nadharia na vitendo. Katika mazoezi kuna.

Kudhibiti dimmer kutoka ESP32 / Arduino ilionekana sio rahisi kama vile nilifikiria. Nilipata moduli moja ya RobotDyn AC Light Dimmer. Mtengenezaji anapendekeza maktaba ya hiyo. Haifanyi kazi kwenye ESP32 (na ni ngumu sana kubadilika, kwa sababu hutumia upatikanaji wa Usajili maalum wa kiwango cha chini cha ATM), aina ya kazi kwenye Arduino Nano, ikitoa mwangaza mkali juu ya mwangaza wa katikati. Ndio sababu nilitumia muda mwingi kuchunguza jinsi inavyofanya kazi na kutengeneza njia yangu mwenyewe.

Nadharia kidogo

Moduli ya dimmer iliyochaguliwa hutumia TRIAC maarufu sana: BTA16. Kuna nakala nyingi juu yake. Nitajaribu kuifupisha hapa.

TRIAC ni moduli ambayo inaweza kusambaza pembejeo chanya au hasi kwa pato, au inaweza kuizuia. Kwa chaguo-msingi inazuia kila kitu. Ili kuifungua, tunapaswa kuipatia ishara ya juu kwenye pembejeo la lango kwa 100 sisi. Halafu itakaa wazi hadi sasa kushuka hadi sifuri, ambayo hufanyika wakati voltage ya pembejeo inabadilisha ishara, ikivuka voltage ya sifuri. Halafu kwenye mzunguko ufuatao tunapaswa kufanya mapigo mengine 100 na kadhalika. Kwa kuchagua wakati wa kutoa pigo, tunadhibiti mwangaza: fanya mwanzoni kabisa, na itakuwa karibu na usambazaji wa nguvu ya 100%. Fanya baadaye, na itapunguzwa. Angalia mchoro hapo juu, ukielezea.

Ili kutoa kunde katika hatua ile ile ya mzunguko, tunahitaji kujua haswa inapoanza. Ndio sababu moduli ya dimmer ina kigunduzi cha Zero-Cross kilichojengwa ndani. Inainua tu ishara (ambayo tutavua kama vifaa vinasumbua Arduino) kila wakati voltage inavuka sifuri.

Hatua ya 3: Mazoezi ya Kupunguza Uzito

Ndio, ndivyo ungeamka, ikiwa taa yako haina kufifia na inaweka nguvu zote 40W kwenye macho yako ya usingizi.

Maswala ya kawaida

Kuna masuala mengi tunayohitaji kushughulikia.

Kuangaza.

Wakati wa microcontroller lazima uwe sahihi kabisa katika kuwasha na kuzima pato la lango. Maktaba ya RobotDyn inapendekeza, ina timer hukatiza kila 100us, na hubadilisha kiwango cha lango kwenye timer tu. Inamaanisha inaweza kuwa +/- 50 microseconds kutoka kwa thamani mojawapo. Inatoa matokeo mazuri juu ya mwangaza wa juu, lakini huangaza sana juu ya mwangaza mdogo. Pia ikiwa mdhibiti mdogo hufanya vitu vingi, hupunguza usahihi wa wakati, kwa hivyo mtawala mdogo wa kujitolea anapaswa kutumiwa kwa dimmer.

Mwangaza mdogo. LED zina kibadilishaji cha nguvu kilichojengwa, ambacho kitakataa kufanya kazi bila nguvu ya kutosha. Taa zangu zilionekana kufanya kazi vizuri kuanzia 10-11%.

Hata kwa thamani hii, taa zangu zingine zilikataa kuwasha mwanzoni. Hata wakati wa kuongeza mwangaza baadaye, wanakaa giza. Ndio sababu, tunapoenda kutoka hali ya OFF kwenda kwenye mwangaza mzuri, tunaanza na kipindi cha joto cha mizunguko 5, wakati tunapeana taa kamili. Kisha tunaendelea na mwangaza unaotaka. Karibu haijulikani, lakini inasaidia sana.

50/60 Hz mains frequency. Unahitaji kujua ni kiasi gani cha kusubiri kabla ya sifuri inayofuata. Ni rahisi sana - tunaangalia tu tofauti ya wakati kati ya vipingamizi viwili vya mwisho.

Mabadiliko ya mwangaza wa polepole. ESP32 ni polepole sana, inachukua sekunde 0.5 kusindika HTTP ndogo au hata ombi la WebSocket, kwa hivyo usitarajia mabadiliko laini ya mwangaza, inahitaji kutekelezwa kwa namna fulani kwenye kiwango cha kufifia. Ndio sababu, inapokea mwangaza mpya kutoka kwa bandari ya serial, inaweka tu lengo, na kisha inakaribia polepole kwa muda.

Suluhisho

Hapa kuna nambari yangu rahisi ya Arduino ya dimmer. Inasubiri amri (baiti moja na mwangaza mpya) kutoka kwa uingizaji wa serial, hushughulikia usumbufu wa Zero-Cross, inadhibiti TRIAC, inashughulikia maswala yote hapo juu.

Hatua ya 4: Mdhibiti wa Taa (ESP32)

Hapa kuna schema ya unganisho ya vifaa vyote ninavyo. Bodi ya ESP32 ni tofauti sana na ile ninayotumia (Heltec), kwa hivyo pini zilizochaguliwa zinaonekana za kushangaza kidogo, lakini bado inapaswa kufanya kazi vizuri. Jisikie huru kutumia pini tofauti katika mradi wako.

Hapa kuna nambari inayodhibiti yote. Ni sawa mbele.

Sifa kuu

Kudhibitiwa Taa huunganisha na WiFi, huanza seva ya WebSocket kwenye bandari ya 81, inasubiri amri.

Amri mbili tu zinasaidiwa kwa sasa: "set_brightness" na "update_settings", ambayo ni… inayojielezea vizuri.

Kupata wakati kutoka kwa NTP. Sitaki kuzidisha mambo na kuongeza saa halisi kwenye schema. Tuna ufikiaji wa mtandao, ambayo inamaanisha tunaweza kupata wakati halisi kutoka kwa seva fulani ya NTP na kisha kufuatilia wakati wa sasa ukitumia vipima muda vya mfumo.

Alarm ya Jua. Unaweza kuweka kengele moja. Inachofanya kweli: huanza na mwangaza mdogo na polepole huenda kwenye mwangaza kamili zaidi ya dakika 10. Kisha inakaa kwa masaa kadhaa. Halafu inazima zaidi ya sekunde 60.

Vigezo vyote hapo juu vinaweza kusanidiwa.

Ndege wakiimba. DFPlayer mini hutumiwa kucheza muziki. Kuna miongozo mingi kwa hiyo, lakini kimsingi unahitaji tu kuziba kadi ya MicroSD, iliyoumbizwa katika FAT32, na faili moja iitwayo 0001.mp3. Faili hii inaweza kuwa na chochote unachopenda, kwa upande wangu ni ndege wa dakika 15 wanaimba (itakuwa imefungwa), na inafanya asubuhi yangu kuwa ya kushangaza. Kumbuka kuwa kuna capacitor kubwa juu ya nguvu, na vipinga 1 kOhm kwenye mstari wa serial kati ESP32 na DFplayer - ni chaguo, lakini kusaidia kupunguza kelele.

Kuhifadhi mipangilio katika EEPROM. Mipangilio yote imeandikwa kwenye EEPROM na kupakiwa mwanzo. Inafanya uwezekano wa kutumia taa na angalau huduma ya kengele bila kidhibiti kilichounganishwa.

Kutoa maelezo kadhaa kwa skrini ya OLED. My Heltec ESP32 ina skrini ya SSD1306 128X64 I2C iliyojengwa. Habari yote muhimu imetolewa juu yake. Najua, sanduku linaonekana kuwa mbaya, nimechapisha tu vitu kadhaa vya 3D na kukata mashimo na windows na drill. Haraka, chafu, lakini inafanya kazi!

Hatua ya 5: Jopo la Kudhibiti

Huo ndio moyo wa mradi huo. Pi ya Raspberry iliyo na onyesho la asili la 7, inayoendesha mbele ya Kivy.

Hapa kuna nambari kamili ya chanzo.

Vipengele

Imeandikwa katika Chatu. Ninapenda Kivy, ni mfumo wa chatu kwa njia ya mwingiliano wa watumiaji. Rahisi sana, lakini rahisi na yenye ufanisi (hutumia nambari nyingi za C ndani kwa utendaji wa hali ya juu na kuongeza kasi ya vifaa).

Hali ya hewa Onyesha joto la sasa na shinikizo nje. Ukiunganisha kihisi cha mbali - joto la ndani pia. Inaomba na kuchanganua utabiri wa hali ya hewa kwa masaa 12 yafuatayo na kutoa ushauri juu ya uwezekano wa mvua.

Kidhibiti cha SunriseLamp. Jopo jingine linaonyesha habari ya msingi juu ya kengele na hukuruhusu kurekebisha mwangaza. Ukienda kwenye mipangilio, unaweza kusanidi parameta yoyote ya taa, pamoja na ratiba ya kengele, sauti ya sauti kubwa na kadhalika.

Screensaver Inatoa Mchezo wa Maisha kwenye skrini baada ya kipindi fulani cha kutokuwa na shughuli.

Kulikuwa na zaidi ya hiyo, lakini vitu vingine vilionekana kuwa visivyofaa.

Ufungaji

Niliweka kila kitu kwa Raspbian kwa mikono, na sasa ninaweza kusema: usirudie makosa yangu. Tumia KivyPie, ina kila kitu kilichowekwa mapema.

Mbali na hayo, fuata tu mwongozo wa usanikishaji katika hazina ya nambari.

Hatua ya 6: Furahiya

Binafsi ninafurahi na kifaa. Ninaitumia kama taa kuu nyumbani wakati wa mchana, na inaniacha niamke asubuhi, ni ya kushangaza.

Najua maagizo hayana punjepunje sana na yanaelezea. Ikiwa mtu atafanya kitu kimoja na kuwa na maswala - nitafurahi kusaidia!