В последнее время все чаще можно услышать словосочетание «Умный дом». Что же это такое? Это система устройств, которые способны выполнять определённые действия без участия человека.
Что относится к системе «Умный дом» ?
Система способна управлять следующими устройствами:
— освещением внутри жилого помещения и снаружи ;
— охранной, пожарной и аварийной сигнализацией;
— открыванием/закрыванием дверей;
— видеонаблюдением;
— воспроизведением видео- и аудиозаписей.
Умный свет – это система, включающая в себя осветительные приборы и электронные системы, ими управляющие.
Практическая значимость . Представленный проект может быть применен как в обычных домах или квартирах, так и в школах, детских садах. Системой можно управлять с нескольких устройств (гаджетов), а также через Bluetooth, что существенно упрощает жизнь всем, а особенно маломобильным гражданам.
Изначально замысел был в экономии электроэнергии. Поэтому, прежде чем произвести продукт, было принято решение создать 3d модель. Прототипирование позволяет решить эту задачу быстро и с минимальными затратами, так как позволяет протестировать все функции.
3D печать — создание прототипа на 3д-принтере методом послойного наращивания объекта. Наиболее используемыми материалами являются — ABS и PLA.
PLA — это биоразлагаемый пластик, который также называется биополимером. Он обладает термопластичностью.
PLA производят из различных возобновляемых материалов. Это могут быть, к примеру, сахарный тростник или кукурузный крахмал. Помимо использования в области трехмерной печати, этот материал задействуют для производства упаковок, стаканчиков и прочей различной тары. По своим свойствам он более экологичен, нежели материал ABS.
ABS — термопластическая смола, которая обладает ударопрочностью и может быть повторно переработана. Это достаточно жесткий филамент. Его задействуют для производства электрического оборудования, бытовых приборов.
Исследование рынка
Чтобы изготовить светильник, в первую очередь нужно ознакомиться с рынком данной продукции. Рынок предлагает множество потолочных светильников от разных производителей. Но их цена достаточно высока.
Анализ рынка показал, что покупатели обращают свое внимание на светильники с функциями «включение света при движении/хлопке» или использование дистанционного управления.
Используемые компоненты и их цена
|
Стоимость (руб): |
Компоненты: |
Первый прототип |
Второй прототип |
Третий прототип |
Четвертый прототип |
|
230 |
плата Arduino Piranha |
+ |
+ |
+ |
|
|
110 |
макетная плата |
+ |
+ |
+ |
|
|
80 |
соединительные провода |
+ |
+ |
+ |
|
|
20 |
резисторы |
+ |
+ |
+ |
|
|
20 |
светодиоды |
+ |
+ |
+ |
|
|
295 |
микрофон (датчик звука) |
+ |
+ |
+ |
|
|
150 |
лампа |
+ |
+ |
||
|
131 |
батарейка |
+ |
+ |
+ |
|
|
280 |
Bluetooth модуль HC-06 |
+ |
|||
|
100 |
пульт |
+ |
|||
|
производилась в школе |
3d печать |
+ |
+ |
||
|
80 |
источник питания |
+ |
|||
|
Стоимость прототипа: |
886 |
936 |
- |
1155 |
Этапы проектирования
Создание первого прототипа :
Приложение № 1
— Появился корпус.
— В основе лежит простой механизм, который включает свет при хлопке.
Создание второго прототипа:
Приложение № 2 и № 3
— 3d модель светильника была разработана в программе Fusion 360
— Печать плафона на 3d принтере
Тестирование готовой мастер-модели
Приложение № 4
— Новшеством для данного прототипа является возможность взаимодействовать со светом дистанционно: с помощью пульта и телефона, а также через Bluetooth
— Батарейка заменена блоком питания.
Приложения к работе
Приложение № 1:
Приложение № 2: МОДЕЛЬ СВЕТИЛЬНИКА
3d модель светильника
Приложение № 3: Изготовление модели путем 3 d -печати
Печать плафона на 3d-принтере
Приложение № 4: Мастер-модель
Итоги исследования : в ходе работ были получены и закреплены на практике знания по прототипированию, программированию и 3D моделированию. Удалось создать недорогой действующий прототип потолочной люстры, который реагирует на комбинацию хлопков в ладоши и на движение, а также может управляться с помощью пульта дистанционного управления и через Bluetooth на смартфоне
Литература:
- Юрий Ревич. Азбука электроники. Изучаем Arduino, ACT, Кладезь. 2017 г. 224 с.
- Белов А. В. Программирование Arduino. Создаем практические устройства. Наука и Техника. 2018. 272 c.
- Джереми Блум. Изучаем Arduino — инструменты и методы технического волшебства. «БХВ-Петербург». 544 с.
