Bezdrôtovo ovládané svietidlo

Autori:	Stanislav Hájek, Anastasiia Zavadska
Študijný odbor:	Robotika a kybernetika	3. Bc. (2018)

Opis projektu

Čo a Prečo?

Pre vytvorenie pracovnej atmosféry v kancelarii obycajne vyberame stolové lampy s prísnym lakonickým dizajnom, ale pre vlastnu domacnost chceme vybrat nejaky elegantný,utulny model. Vo väčšine prípadov sú dekoratívne stolové lampy menej praktické ako kancelárske modely, ale napriek tomu splnaju svoje funkcne poziadavky a funkcie: osvetľujú pracovny priestor stola, umožňujú učiť sa, čítať, písať s veľkým komfortom. Vyrobky ponúkané v obchodoch nie vždy zodpovedajú našim požiadavkám alebo stojia prilis vela. Preto, nasim napadom je navrh vlastneho svietidla s rozsirenou funkcnostou. Chceme vyrobit unikatny, samostate funkcny celok, ktory by vyhovoval nizsie uvedenym poziadavkam:

• ovladanie lampy pomocou mobilu
• zmena farieb svietidla

z poziadavik mozme sformovat hlavne ulohy daneho projektu:

1. navrh vhodneho hardveru pre dialkove ovladanie lampy
2. navrh aplikacie pre dialkove ovladanie lampy
3. vytvorenie modelu vlastnej dekorativnej lampy

Ako ?

Potrebny material:

• Vývojova doska (ESP8266, Arduino NANO, Raspberry PI atd)
• WS2812B NeoPixels
• 3D model lampy
• USB kabel

Použité zdroje:

• WS2812B is a intelligent control LED light - datasheet

Analýza

Informácie o farbe a spektre

Všetci vieme, že naša vízia je trojzložková: máme tri typy "farebných" receptorov - "červená", "modrá" a "zelená". Ale život ako zvyčajne je komplikovanejší - farba je určená vlnovou dĺžkou, a má akékoľvek hodnoty. Preto ked objekt odraza farbu medzi červenou a zelenou, tak reaguju aj červené aj zelené typy receptorov. Preto vidime "divne" miešanie farieb - v prípade, že objekt odráža červenú a zelenú farby, uvidíme žltu, aj keď v skutočnosti "žlta" vlnova dĺžka tam neni. Aby bolo jasnejšie: oko nemôže rozlíšiť, či objekt odráža čisto žlté svetlo (580 nm), alebo zelené (520 nm) a červené (680 nm). V oku sa aktivujú obidva receptory a v oboch prípadoch uvidíme rovnakú farbu, žltú. Realita je oveľa zložitejšia ako len RGB,preto aj existuju všetky problémy s "farebnými profilmi", "vyvážením", "nesprávnym osvetlením".

Hlavné charakteristiky svietidiel

1. Účinnosť (koľko viditeľného svetla produkuje lampa na výkon 1W).
2. Životnosť / spoľahlivosť
3. Kvalita osvetlenia (spektrum, blikanie)

Základné typy svietidiel

• žiarovka - Historicky prvý typ svietidla. Strašná energetická účinnosť je 8-10 lm/W. Hlavný problém so spoľahlivosťou je pri napájaní. čím nižšia je teplota, tym je nižšia odolnosť vlákna .
• Halogénové žiarovky - V skutočnosti ide o žiarivky, ale sa pridá bróm alebo jód, čo zvyšuje životnosť a umožňuje zvýšenie teploty vlákna. Energetická účinnosť je o niečo lepšia - 10-15 lm/W, spektrum je tiež kontinuálny a posunuty do červenej oblasti.
• žiarivky - V žiarivkách sa výpusť v ortuťových parách (ktorá je v lampe niekoľko miligramov) dáva ultrafialové žiarenie, ktoré opätovne vyžaruje fosfor vo viditeľnom rozmedzí.Energetická účinnosť kompaktných - od 50 do 70 lm/W (to je dokonca to najlepšie, čo má Phillips).
• LED žiarovky - Najlacnejšie biele LED - modrý + žltý fosfor, ktorý dáva podobu bieleho svetla, ale v skutočnosti je ďaleko od bielej. Vyjadrené píky pri 450 a 550 nm, s ponorením asi 500 a po 600 nm. V dôsledku toho, s LED osvetlením, farby su skreslené. Najlepšiu energetickú účinnosť poskytujú na začiatku prevádzky 50-60 Lm/W

Princíp činnosti WS2812B

Vyber materialu pre 3D model

Popis riešenia

Sem opíšete ako konkrétne ste problém vyriešili. Začnite popisom pripojenia k procesoru (nezabudnite na schému zapojenia!) a zdôraznite ktoré jeho periférie ste pritom využili.

Schéma zapojenia snímača

Algoritmus a program

Uveďte stručný popis algoritmu, v akom jazyku a verzii vývojového prostredia ste ho vytvorili. Je vhodné nakresliť aspoň hrubú štruktúru programu napríklad vo forme vývojového diagramu. Rozsiahly program pre lepšiu prehľadnosť rozdeľte do viacerých súborov.

Vyberte podstatné časti zdrojového kódu, použite na to prostredie source:

/* A nezabudnite zdroják hojne komentovať  */

int main(void) {
    
    printf("Hello, World!\n");  
    return(0);  
}

Nezabudnite však nahrať aj kompletné zdrojové kódy vášho programu!

Zdrojový kód: serial.h a main.c

program.c

Výsledok

Nezabudnite zdokumentovať výsledok vašej práce. Určite sem patria fotografie, video a zhodnotenie ako ste spokojní s výsledkom,

Hribik

Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.