This is an old revision of the document!
Ambient Mood Light
Proiectul constă într-un sistem care citește în timp real temperatura și luminozitatea din mediul înconjurător și generează o lumină ambientală a cărei culoare și intensitate reflectă condițiile detectate.
Introducere
Astfel, o zi însorită și caldă va induce o lumină roșie-portocalie vibrantă, iar o zi rece și întunecată va genera o lumină albastră cu intensitate scăzută. De asemenea, utilizatorul va putea ajusta luminiozitatea manual printr-un buton, și va putea vedea temperatura și luminiozitatea prin intermediul unui display.
scopul este de a avea un obiect decorativ care poate fi ușor integrat în orice locuință, care reacționează la contextul dat și poate
Descriere generală
Schema bloc de mai sus prezintă arhitectura completă a sistemului, structurată pe trei niveluri:
Strat de intrare (senzori): DHT22 comunică pe protocolul 1-Wire și furnizează temperatura în grade Celsius. BH1750 comunică pe I2C și returnează valoarea luminozității în lux. Un buton tactil permite comutarea manuală între moduri de funcționare. Microcontroller (ATmega328P XPlained Mini): Coordonează citirea senzorilor, rulează algoritmul de mapare HSV și controlează perifericele de ieșire. Operează la 5V / 16MHz.
Strat firmware: Format din trei module — modulul de citire senzori, motorul de mapare HSV (temperatura controlează Hue: albastru→roșu; luminozitatea controlează Value: întunecat→strălucitor) și managerul de moduri (Auto, Manual).
Strat de ieșire: Banda WS2812B primește valorile RGB calculate și afișează culoarea corespunzătoare. Display-ul OLED SSD1306 afișează în timp real valorile numerice de temperatură și luminozitate.
Hardware Design
| Componentă | Model | Cantitate |
|---|---|---|
| Microcontroller | ATmega328P XPlained Mini | 1 |
| Senzor temperatură/umiditate | DHT22 AM2302 (modul) | 1 |
| Senzor luminozitate | GY-302 BH1750 | 1 |
| Bandă LED adresabilă | WS2812B 60LED/m, 10cm | 2 |
| Display | OLED 0.96" SSD1306 I2C | 1 |
| Buton | PCB mini 6x6x5, 4 pini | 3 |
| Breadboard | MB-102 830 puncte | 1 |
| Fire | Jumper set 140 cabluri | 1 |
| Condensator | Electrolitic 10.000µF/25V | 1 |
| Rezistoare | Kit 30 valori, 600 buc, 1/4W | 1 |
Schema electrică realizată in KiCad:
Componentele au fost legate în configurația următoare
| Componentă | Pin componentă | Pin ATmega328P XPlained Mini | Observații |
|---|---|---|---|
| DHT22 | VCC | 5V (J202) | — |
| DATA | PD2 (J201) | Pull-up inclus pe modul | |
| GND | GND (J202) | — | |
| BH1750 | VCC | 5V (J202) | — |
| GND | GND (J202) | — | |
| SDA | PC4 (J200) | Magistrală I2C partajată | |
| SCL | PC5 (J200) | Magistrală I2C partajată | |
| ADD | GND | Adresă I2C → 0x23 | |
| SSD1306 OLED | VCC | 5V (J202) | — |
| GND | GND (J202) | — | |
| SDA | PC4 (J203) | Magistrală I2C partajată | |
| SCL | PC5 (J203) | Magistrală I2C partajată | |
| WS2812B | +5V | 5V (J202) | — |
| GND | GND (J202) | — | |
| DIN | PD6 (J201) | Prin rezistor 300Ω | |
| Buton | Pin 1 | PD4 (J201) | Pull-up intern activat |
| Pin 2 | GND | — | |
| Rezistor 300Ω | Terminal 1 | PD6 (J201) | Protecție date WS2812B |
| Terminal 2 | WS2812B DIN | — |
Componente folosite și rolul lor:
ATmega328P XPlained Mini — Coordonează citirea senzorilor, rulează algoritmul de mapare a culorii și gestionează toate perifericele de intrare și ieșire
DHT22 AM2302 — senzor de temperatură și umiditate. Furnizează temperatura în grade Celsius, valoare folosită pentru a determina culoarea benzii LED prin mapare HSV: temperaturi scăzute generează nuanțe de albastru, temperaturi ridicate generează nuanțe de portocaliu-roșu.
BH1750 GY-302 — senzor de luminozitate. Returnează valoarea iluminării în lux. Valoarea este folosită în modul automat pentru a controla intensitatea benzii LED: mediu întunecat produce lumină mai slabă, mediu luminos produce lumină mai intensă.
WS2812B (banda LED) - elementul de ieșire principal al sistemului. Culoarea și intensitatea sunt calculate de microcontroller pe baza datelor de la senzori.
SSD1306 OLED 0.96” — display auxiliar care afișează în timp real valorile de temperatură, luminozitate și modul curent de funcționare (AUTO / MANUAL).
Buton - permite utilizatorului să regleze manual intensitatea, unde aceasta crește în trepte la fiecare apăsare. Revenirea la modul automat se face automat după 5 secunde de inactivitate.
Stadiu actual + Componentă funcțională
La momentul de față întreg proiectul este ansamblat, fiecare componentă fiind funcțională. Temperatura și luminozitatea sunt citite corect și afișate pe display, alături de modul AUTO/MANUAL + NIVELUL DE LUMINOZITATE.
Banda LED a afișat culoarea corespunzătoare temperaturii măsurate - nuanță de albastru, conform mapării implementate pentru intervalul 24-31°C, cu intensitatea reglementată automat în funcție de luminozitatea ambientală. În link-ul următor se poate observa un video în care acesta își schimbă culoarea, având un feon care era țintit către senzorul de temperatură DHT22:
https://drive.google.com/drive/folders/14bySmPVbB63vOo3YLh20IzzRB1eumNvZ?usp=sharing
Software Design
- mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
- librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
- algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
- (etapa 3) surse şi funcţii implementate
Rezultate Obţinute
Concluzii
Download
.
Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea Add Images or other files. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul :pm:prj20??:c? sau :pm:prj20??:c?:nume_student (dacă este cazul). Exemplu: Dumitru Alin, 331CC → :pm:prj2009:cc:dumitru_alin.
Jurnal
Bibliografie/Resurse
