خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / یک لامپ هوشمند مخصوص بهبود کیفیت خواب بسازید

یک لامپ هوشمند مخصوص بهبود کیفیت خواب بسازید

با یک جستجوی ساده در ساختنی می توانید لیست بلندی از لامپ های هوشمند را پیدا کنید که امکان تغییر رنگ و شدت نور براساس فاکتورهای مختلف را فراهم می کنند و با گوشی موبایل کنترل می شوند. اما در این پست آموزش ساخت لامپ هوشمند بسیار شیکی را یاد می گیرید که برای بهبود کیفیت خواب طراحی شده است.

این لامپ هوشمند که Lumos نام دارد، نور طبیعی خورشید را بازسازی می کند و صبح ها نور آبی روشن و عصرها نور کهربایی گرمتر تولید می کند. تحقیقات مختلف نشان داده نور آبی به تولید کورتیزول – که برای تامین انرژی صبحگاهی بدن لازم است – نور قرمز به تولید ملاتونین – که برای تنظیم خواب مفید است – کمک می کند.

با ساخت این لامپ هوشمند می توانید مدت زمان زیادی را زیر نور طبیعی که طی کنید و در نتیجه به سلامتی خودتان کمک کنید. لامپ هوشمند Lumos با اتصال به وای فای و استفاده از یادگیری ماشینی، شدت و رنگ نورش را با برنامه خواب شما تنظیم می کند.

برنامه و کدهای Lumos کاملاً متن باز هستند و در اینجا قابل دسترسی هستند. به عنوان یک طراح، مهندس یا برنامه نویس می توانید این کدها را بهبود بدهید یا آنها را مطابق نیازتان شخصی سازی کنید.

گام اول: وسایل مورد نیاز

  • ورق MDF – ۶۰ در ۶۰ سانتیمتر با ضخامت ۵ میلیمتر
  • ورق آکریلیک مات – ۶۰ در ۶۰ سانتیمتر با ضخامت ۵ میلیمتر
  • ورق میکا – ۲ متر در ۱ متر با ضخامت ۱ میلیمتر
  • نوار RGB LED – دوازده ولتی، ۵ میلیمتری
  • رزبری پای مدل Zero
  • آردوینو مدل Nano/ Pro Mini
  • رگولاتور ولتاژ ۷۸۰۵
    سه عدد ماسفت کانال N IRF1404

گام دوم: طراحی مکانیکی

بدنه لامپ هوشمند از ورق MDF، ورق آکریلیک و ورق میکا ساخته می شود. اگر قصد ندارید ابعاد لامپ را تغییر بدهید، این ورق ها را در ابعاد زیر ببرید:

  • پایه MDF – شعاع خارجی: ۲۶ سانتیمتر، شعاع داخلی: ۲۰ سانتیمتر
  • پخش کننده نور آکریلیک – شعاع خارجی: ۲۶ سانتیمتر، شعاع داخلی: ۲۰ سانتیمتر
  • حلقه نگهدار میکا – عرض: ۴ سانتیمتر، ضخامت: ۱ میلیمتر، طول حلقه بیرونی: ۱۶۴ سانتیمتر، طول حلقه داخلی: ۱۲۶ سانتیمتر.
در ساختنی بخوانید :  با دستگاه برش لیزری ، گیره یا پیش دستی نجاری بسازید

پایه گرد پایینی لامپ از ورق MDF 5 میلیمتری و پخش کننده نور بالایی از آکریلیک مات ۵ میلیمتری ساخته می شود. فایل های برش لیزری این دو قطعه را می توانید در لینک زیر دانلود کنید (رمز فایل saakhtani.ir است). این دو قطعه با دو حلقه که از نوار میکای یک میلیمتری ساخته می شوند، پشتیبانی می شوند. نوارهای میکا را با کاتر ببرید و سپس حلقه ها را با آنها بسازید. در ضمن می توانید از دایره داخلی ورق MDF بریده شده برای ساخت جعبه پروژه استفاده کنید.

گام سوم: بدنه را مونتاژ کنید

ابتدا با استفاده از الگویی که دانلود کرده اید، جای سوراخ ها را روی دو سر نوارهای میکا علامت بگذارید. بعد از سوراخ کردن دریل ها، دو سر نوارها را طوری روی هم بگذارید که سوراخ ها روی هم تراز بشوند. اینکار را برای هر دو نوار میکا تکرار کنید تا دو حلقه شکل بگیرد.

با نوار چرمی یک گره بین سوراخ ها بزنید تا دو سر نوار میکا بهم وصل بشوند. اینکار را برای هر دو نوار میکا انجام بدهید تا دو حلقه داخلی و خارجی با شعاع های ۵۲ و ۴۰ سانتیمتری داشته باشید.

با ترکیب چسب قطره ای، چسب فوری و جوش شیرین حلقه های میکا را به لبه های داخلی و خارجی پایه MDF بچسبانید. یک سوراخ برای سیم های پاور و کنترل کف پایه MDF دریل کنید.

لایه محافظ نوار RGB LED را جدا کنید و نوار را به هر دو حلقه میکا بچسبانید. نوار را تا جایی که می توانید نزدیک پایه بچسبانید. به این ترتیب نور LEDها بخوبی پخش می شود و مرز بین آنها دیده نمی شود. مطمئن شوید هر چهار سیم (پاور و کنترل) به نوار LED وصل هستند و از سوراخ دریل شده کف پایه MDF رد شده اند.

در ساختنی بخوانید :  با برد آردوینو مدار موزیک پلیر ساده بسازید

گام چهارم: قطعات الکترونیکی را مونتاژ کنید

رزبری پای از وای فای برای دریافت منطقه زمانی موقعیت استفاده می کند. ماژول وای فای داخلی هم برای آنالیز مقادیر RSSI گوشی هوشمند برای محاسبه نزدیکی گوشی استفاده می کند.

آردوینو هم برای کنترل و تست مقادیر آنالوگی که شدت نور لامپ هوشمند را تنظیم می کنند، استفاده می شود. با تغییر مقادیر آنالوگ از طریق PWM، می توانید رنگ نوار LED را تغییر بدهید.

آردوینو فقط می توانید جریان ۵V, 20mA را از پین های I/O تامین کند. اما نوار RGB LED معمولاً به منبع تغذیه ۱۲V, 1A نیاز دارد. برای حل این مشکل از ماسفت به عنوان سوئیچ استفاده می کنیم. می توانید از پین Gate ماسفت برای کنترل وضعیت ON/ OFF ماسفت استفاده کنید. پین Source هم به نوار LED و پین Drain به زمین وصل می شود. هر کدام از پین های Gate ماسفت با یک پین PWM آردوینوی جداگانه کنترل می شود. نوار LED چهار پین دارد: +۱۲V، R، G و B. پین +۱۲V به پین +۱۲V آداپتور برق ۱۲ ولتی و پین ها R، G و B به ترتیب به پین های Source هر کدام از ماسفت ها وصل می شوند.

برد آردوینو کالیبره کردن رنگ های نوار LED را ساده تر می کند. کالیبراسیون مقادیر RGB به نسبت مدل و سازنده نوار LED RGB متفاوت است. اگر بتوانید کالیبراسیون را با یک مبدل دیجیتال به آنالوگ انجام بدهید، هزینه ساخت لامپ هوشمند کمتر می شود.

برای ارتباط بین رزبری پای و آردوینو از پروتکل I2C استفاده کنید. فایل های Eagle CAD و شماتیک را هم می توانید از لینک زیر دانلود کنید.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت دوربین نظارتی هوشمند با قابلیت اتصال به اینترنت

گام پنجم: کدها را آپلود کنید

رزبری پای برای تشخیص حضور انسان و بررسی عادت های خواب آن استفاده می شود. بسته به عادت های خواب، روند تغییر رنگ لامپ هوشمند تنظیم می شود.

رزبری پای این پروژه با آخرین نسخه سیستم عامل NOOBS کار می کند و باید با منطقه زمانی محل سکونت تان پیکربندی بشود. آدرس MAC ماژول بلوتوث کاربر گوشی هوشمند بعد از تشخیص حضور انسان تایید می شود. هنگام خواب باید گوشی هوشمند را در نزدیک ترین مکان ممکن نسبت به لامپ هوشمند قرار بدهید. به همین خاطر بهتر است لامپ را بالای میز کنار تخت نصب کنید. قدرت RSSI بسته به فاصله بین رزبری پای و گوشی هوشمند تغییر می کند. وقتی موقعیت رزبری پای در اتاق ثابت بشود، یک مقدار آستانه برای پیکربندی نظارت بر خواب تنظیم می شود.

برای دو هفته اول، یک برنامه روشنایی از پیش تعیین شده اجرا می شود تا عادت های خواب کاربر بررسی بشود. بعد از جمع آوری داده های کافی برای مشخص کردن زمان خواب و بیداری کاربر، سیستم طول و زمان برنامه روشنایی را مشخص می کند. معمولاً حالت غروب آفتاب یک ساعت قبل از خواب و حالت طلوع خورشید نیم ساعت قبل از بیداری شبیه سازی می شود.

کدهای لامپ هوشمند و سایر فایل های برنامه ریزی در این لینک قابل دسترسی هستند.

لامپ هوشمند مخصوص خواب آماده است

می توانید با اضافه کردن سنسورهای مختلف یا بهبود برنامه، کارایی لامپ هوشمند را بیشتر کنید. اگر این لامپ هوشمند را ساختید، تجربه خودتان را با کاربران ساختنی به اشتراک بگذارید.

منبع

خلاصه مطلب
یک لامپ هوشمند مخصوص بهبود کیفیت خواب بسازید
عنوان مطلب
یک لامپ هوشمند مخصوص بهبود کیفیت خواب بسازید
توضیح کوتاه
با این لامپ هوشمند نور اتاق تان را شبیه نور خورشید کنید!
نویسنده

بیشتر بخوانید:

پریز برق هوشمند بسازید و لوازم خانگی را از دور کنترل کنید... حتماً برای شما هم پیش آمده است؛ قبل از خواب مشغول مطالعه هستید اما بعد از چند صفحه چشم هایتان خسته میشود. هیچکس دوست ندارد در این حالت بلند بشود و چرا...
با برد آردوینو مدار مبدل بوست ولتاژ بالا بسازید... ساده ترین مداری که با آن می توانید ولتاژهای پایین را به ولتاژهای بالا تبدیل کنید، مدار مبدل بوست است. یک مبدل ولتاژ پایین به بالای ساده به یک القاگر، ...
برای پروژه های آردوینو پاوربانک چندکاره بسازید... باتری های لیتیوم یونی یکی از مناسب ترین گزینه ها برای پروژه های آروینو هستند و احتمالاً شما هم چندتا از آنها را بین وسایل قدیمی تان دارید. این باتری ه...
آموزش ساخت : ربات مانیتورینگ گیاه بسازید... اگر رشد و پرورش گیاه را بطور حرفه ای دنبال می کنید، حتماً به تکنولوژی های مانیتورینگ گیاه علاقه دارید. در این ساختنی طرز ساخت یک ربات مانیتورینگ گیاه ...
ماژول ژیروسکوپ را به آردوینو متصل کنید ژیروسکوپ یکی از انواع حسگر هایی است که امروزه در خیلی از دستگاه ها و کاربرد های شخصی و صنعتی استفاده می شود. از اسباب بازی و گوشی موبایل گرفته تا ساخت...
با آردوینو لوکس متر بسازید؛ آموزش اندازه گیری شدت نور... اگر به یک لوکس متر برای اندازه گیری شدت نور و روشنایی نیاز دارید، می توانید با آردوینو و سنسور TSL2561 یکی بسازید. سنسور روشنایی TSL2561 یک سنسور دیجی...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

با آردوینو لوکس متر بسازید؛ آموزش اندازه گیری شدت نور

اگر به یک لوکس متر برای اندازه گیری شدت نور و روشنایی نیاز دارید، می …

پاسخ دهید