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 “Изучение возможности очистки воды самостоятельно изготовленным фильтром”
Актуальность. Жизнь человека зависит от качества воды, которую мы пьем. Гипотеза. Предположим, что можно для очистки воды использовать фильтр, сделанный самостоятельно, используя необходимые для этого материалы. Цель работы. Узнать способы…
Исследовательская работа “Защита и сохранение диких животных в Российской Федерации на примере Центра “Амурский Тигр”
Сейчас в опасности все подвиды тигра. Даже популяцию бенгальского тигра, численность которого в прошлом веке исчислялась десятками тысяч, едва удалось спасти совместными усилиями международных организаций и правительств Индии и Непала….