Scopul acestui proiect este realizarea unei lămpi inteligente care reflectă starea utilizatorului. Ideea a provenit de la dorința de a face un proiect interactiv care poate fi folosit zilnic de utilizator. Lampa intelgientă se poate dovedi utilă pentru a crea un ambient în concordanță cu starea utilizatorului sau pentru a-i oferi starea dorită (exemplu: albastru este o culoare ce calmează).

Culoarea lămpii se va schimba în funcție de gesturile utilizatorului cu ajutorul unui senzor de gesturi astfel:

• dreapta = entuziasmat, agitat - lumină roșie
• stânga = calm, relaxat - lumină albastră
• jos = creativ, fericit - lumină galbenă
• sus = optimist - lumină mov

Lampa se va opri automat după o perioadă de 60 de secunde. Apăsând pe buton, utilizatorul va putea opri/porni lampa. De asemenea, utilizatorul va putea seta și intensitatea luminii cu ajutorul unui potențiometru.

• Senzor gesturi APDS-9960
• Arduino Uno
• 3 LED-uri: R,Y,B
• Potențiometru
• Buton
• Rezistente

Mediul de dezvoltare pentru acest proiect a fost Arduino IDE. Biblioteci utilizate:

• SparkFun_APDS9960 - pentru sezorul de gesturi.

Implementare:

• Întreruperile, citirea valoarii potentiometrului și timerul au fost implementate cu ajutorul regiștrilor.
• Variabila counter este folosită pentru a ști când lampa este pornită și când este oprită. Această variabilă contorizează numărul de apăsări de buton. Counter inițial este 0, deci: când counter este număr par, lampa va fi oprită (toate LED-urile sunt oprite), iar când counter este număr impar, înseamnă că lampa este pronită.
• După verificarea de pornire/oprire a lămpii, se va mai verifica si variabila timer, care ține evidența secundelor trecute de la setarea luminii. Dacă culoarea luminii lămpii a fost schimbată acum mai mult de 40 de secunde, lampa se va stinge.

#define BUTTON PD4
int counter = 0;
int buttonState = HIGH;
int lastButtonState = HIGH;
unsigned long lastDebounceTime = 0;
unsigned long debounceDelay = 100;
int seconds = 0;
// Other initializations
// .......

void setup() {
  // Initialize Serial port
  Serial.begin(9600);
 
  // Initialize interrupts
  setup_interrupts();
 
  // Setup code here
  // .....
}

void setup_interrupts() {
  // Enable pin change interrupt (for button)
  PCMSK2 |= (1 << PCINT20);
  // Set PCIE2 to enable PCMSK2 scan
  PCICR |= (1 << PCIE2);

  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); // enable interrupts TIMER1_COMPA
  
  // ......
}

void loop() {
  // Potentiometer code
  // ......
  /* If counter odd number, lamp is on
  if the seconds limit has not been reached
  execute tasks */
  if (counter % 2 == 1 && seconds < TIME_LIMIT) {
    // Handle gesture sensor
    // ......
  } else {
    // Turn off lamp
    // ......
  }
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
  // Interrupt code for TIMER1
  get_time();
}

void get_time() {
  // Increments number of seconds
  seconds++;
  // If the limit is reached
  if (seconds >= TIME_LIMIT) {
    // Turn off all LEDs
    // .....
    // Give counter even value for knowing
    // that the lamp is off
    counter = 0;
  }
}

// ......

ISR(PCINT2_vect) {
  // Debounce code for button
  // .......
    // If valid button press has occurred
    if (buttonState == HIGH && digitalRead(4) == LOW) {
      // Increment counter
      counter++;
      // Reset timer
      time = 0;
    }
    // Updates
    // .......
  }
}

// ......

• Citirea valorii potențiometrului se face constant în funcția de loop. Valoarea citită este salvată, iar intensitatea luminii setată în funcție de aceasta.

void loop() {
  /* Start conversion */
  ADCSRA |= (1 << ADSC);
  /* Wait until conversion is complete */
  while(!(ADCSRA & ( 1 << ADIF)));
  /* Save result */
  uint16_t result = ADC;
  /* Get brightness */
  int brightness = ADC / 4;

  // ......
}

• Pentru senzorul de gesturi a fost folosită biblioteca SparkFun_APDS9960. Acest senzor folosește I2C-ul. Pinul de întrerupere este conectat la pinul digital 2, deci se va folosi întreruperea externă INT0.

SparkFun_APDS9960 apds = SparkFun_APDS9960();
int isr_flag = 0;
// ....

voide setup() {
  // Other setups
  // ....
  
  setup_interrupts();
  
  // ....

  // Initialise gesture sensor
  if ( apds.init() ) {
    Serial.println(F("APDS-9960 initialization complete"));
  } else {
    Serial.println(F("Something went wrong during APDS-9960 init!"));
  }
 
  if ( apds.enableGestureSensor(true) ) {
    Serial.println(F("Gesture sensor is now running"));
  } else {
    Serial.println(F("Something went wrong during gesture sensor init!"));
  }
  
  // ....
}

void setup_interrupts() {
  // ....
  
  // Extern interrupt
  EIMSK |= (1 << INT0);
  
  // ....
}

void loop() {
  // ....
  
  // If lamp on
  // ....
  if( isr_flag == 1 ) {
      lights = handleGesture();
      isr_flag = 0;
    }
    
  switch (lights) {
        case 1:
          // Turn on all LEDs
          // ....
          break;
        case 2:
          // Turn on yellow LED
          // ....
          break;
        case 3:
          // Turn on blue LED
          // ....
        case 4:
          // Turn on red LED
          // ....
          break;
    }
  } else {
    // Turn off all LEDs
    // ....
  }
  
  // ....
}
int handleGesture() {
    if ( apds.isGestureAvailable() ) {
      // Return by case of gesture
    switch ( apds.readGesture() ) {
      case DIR_UP:
        // ....
        return 1;
      case DIR_DOWN:
        // ....
        return 2;
      case DIR_LEFT:
        // ....
        return 3;
      case DIR_RIGHT:
        // ....
        return 4;
      default:
        // ....
    }
  }
}

Export to PDF