Исследовательский проект “Светильник на основе адресной RGB-светодиодной ленты под управлением Arduino”

исследовательский проект

Автор: Вялкин Андрей Александрович

Место работы/учебы: ГУО "Средняя школа №10 г.Солигорска", Республика Беларусь, 10 класс

Научный руководитель: Горавская Виктория Дмитриевна, учитель физики

Аннотация

Проблема рационального расходования электроэнергии в условиях ограниченности энергетических ресурсов и роста их потребления является одной из самых актуальных в мире на сегодняшний день, а её решение становится стратегической задачей для большей части государств. Постоянный рост цен на природные не возобновляемые энергетические ресурсы, вопросы охраны окружающей среды диктуют потребность решения вопросов энергосбережения и энергоэффективности.

Значительная экономия освещения может быть достигнута в результате применения светодиодных источников света и разработке световых устройств на их основе. Освещение внутри помещений с использованием автоматизации светодиодных технологий повышает уровень качества жизни людей и одновременно обеспечивает экономическую выгоду и экологическую безопасность.

Существуют два пути технического развития в области электрического освещения. Суть первого состоит в том, чтобы модернизировать составляющие части и конструкций осветительных приборов. Например, улучшение светотехнических и энергетических параметров устройств. Второй путь связан с разработкой методов и режимов использования светотехнических изделий.

С развитием информационных технологий и созданием «умных-домов» огромный интерес проявляется к разработке интернет-устройств (IoT). Широкое распространение получили устройства, которые обладают собственными системами измерения контроля и управления. Это стало возможным благодаря микроконтроллерам малых размеров с высокими техническими характеристиками. Одним из наиболее распространённых инструментов IоT-разработки является платформа Arduino.

Актуальность экономии электроэнергии коснулась и Беларуси. Постановлением Совета Министров от 24 февраля 2021 г. № 103 была утверждена Государственная программа «Энергосбережение» на 2021–2025 годы, в рамках выполнения которой планируется осуществить ряд мероприятий: внедрение современных энергоэффективных технологий, энергосберегающего оборудования, приборов и материалов, повышение эффективности работы энергетических мощностей. Вопрос экономии электроэнергии с использованием энергосберегающих технологий является и на сегодняшний день актуальным.

Объект исследования: разработка светильника на основе адресной светодиодной ленты под управлением Arduino.

Предметом исследования является изучение технологии создания светодиодной лампы.

Гипотезой исследования послужило предположение, что программно-аппаратное средство Arduino обладает всем необходимым функционалом для того, чтобы создать светильник с характеристиками, описанными в цели работы.

Цель: создать светильник с изменяющимися цветностью и уровнем освещённости на основе адресной RGB-светодиодной ленты под управлением Arduino.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

  • изучить особенности программно-аппаратного средства и среды программирования Arduino;
  • подобрать обязательные и опционные компоненты, схему их подключения;
  • найти opensource прошивки для Arduino (IDE);
  • собрать и протестировать корректность работы светильника;
  • оценить потребление электроэнергии устройства при различных режимах работы.

Методы исследования: наблюдение, эксперимент, анализ; синтез.

Практическая значимость: светодиодный светильник с семью режимами работы, может применяться не только как источник света для освещения помещений, но и как элемент интересного дизайна и захватывающего светового спектра.

Результаты

1. Были изучены особенности программно-аппаратного средства Arduino, основы схемотехники, работа в среде программирования Arduino IDE.
2. Спроектировано и собрано действующее электронное устройство с сенсорным управлением – светодиодный светильник с семью режимами работы, который в домашних условиях может применяться не только как источник света для освещения помещений, но и как элемент интересного дизайна и захватывающего светового спектра.
3. Рассчитано электропотребление светильника в различных режимах работы: наименьшее потребление – режим «конфетти», наибольшее – «белый свет».
Таким образом, гипотеза о том, что программно-аппаратное средство Arduino обладает всем необходимым функционалом для того, чтобы создать светодиодный светильник с характеристиками, описанными в цели работы, полностью подтвердилась.
Данная тема исследовательской работы может служить основой для дальнейших теоретических, методических и практических исследований, направленных на развитие систем домашней автоматизации.

Содержание работы

Автор предпочел не показывать работу на сайте.

Дата публикации работы: 11.08.2021

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Конкурс, в котором участвует работа

Конкурс “NEW PROJECT” 20/21

Смотреть похожие работы

Исследовательская работа “Использование электронных и бумажных словарей при изучении английского языка (на примере учащихся 10 класса МБОУ СОШ № 5)”
Актуальность настоящего исследования определяется интенсификацией развития международных контактов и возрастанием роли английского языка. Овладение коммуникативной и межкультурной компетенцией невозможно без практики, и использование словарей на уроке иностранного языка в этом…
Учебно-исследовательский проект “Печь сегодня: дань старине или бытовая необходимость”
Печь – уникальное явление материальной культуры нашего народа. На протяжении веков, являясь основой традиционного крестьянского быта, она стала символом Руси и олицетворением русского духа. Поэтому важно успеть запечатлеть этот памятник нашей…