Rankinis naktinis apšvietimas: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Mano 5 metų vaikas mus nuolat žadindavo naktį, o mes nuolat skaitėme jam paskaitas, leisdami mamai ir tėčiui miegoti, kol supratau, kad jis pats negali nustatyti, ar tai miego, ar žaidimo laikas.

Be to, jis paprašė mūsų įjungti šviesą. Jis visada kelia šurmulį dėl šviesos išjungimo, bet aš šiek tiek nerimauju dėl to, kad visą naktį įjungsiu šviesą, o tai turės įtakos melatonino ir miego kokybei.

Tikrai nebuvau patenkinta jokia naktine šviesa, kurią galėčiau rasti už pinigus: kai kurie gali būti užsidegti palietus, bet patys neišsijungti; kai kurie buvo mieli ir švelnūs, tačiau nė vienas negalėjo skirti laiko 5 metų vaikui.

Taigi aš greitai sukūriau naktinį apšvietimą, kuris:

• suteikia spalvų kodus nakties laikui:

  • geltona (vakaras): istorijos laikas
  • raudona: miego laikas
  • geltona (rytas): jums leidžiama atsikelti ir žaisti nepabudinus mamos ar tėčio
  • ryškiai balta: laikas keltis
  • išjungtas per dieną.
• Naktį paspaudus, jis skleidžia raminantį gelsvą švytėjimą. Tada jis išnyksta ir po pusvalandžio vėl tampa raudonas. (Paspauskite jį ryte, kad išjungtumėte)
• švelniai švyti dažniu, artimu mano vaiko ramybės kvėpavimo greičiui (maždaug 2,5–3 s per kvėpavimą). Tai žinomas miego pagalbos triukas.
• panaikina mėlyną šviesą, kuri, kaip žinoma, trikdo melatoniną naktį. Ryte skleidžia melsvai baltą melatonino šviesą.
• Užima laiko iš interneto per NTP.

Prekės

• ESP32 išjungimo lenta be antraščių. Aš tai nusipirkau pigiai (25 RMB).

• 3D spausdintas dėklas.

  Turėjau profesionaliai atspausdintą šioje parduotuvėje, pagamintą iš baltos 8 000 dervos, SLA proceso, maždaug už 30 RMB. Viršutinis dangtelis gražiai išėjo (jis yra 1 mm storio); ir skaidrumas geras

• mygtukas. Mano yra 12*12 mm mygtukas, 7,5 mm aukščio, per skylę. Aš sulenkiau smeigtukus aukštyn, kad jis būtų plokščias.
• dvi neopikselinės lemputės (nukirptos nuo juostelės, pirktos čia už 70 RMB)

• jei norite baterijos:

  • akumuliatoriaus įkrovimo modulis. Aš naudoju TP4056, kaip šis, už mažiau nei 1 RMB.
  • Li-Po baterija. Aš nusipirkau šias 1000 mA baterijas, kurios buvo šiek tiek mažesnės už mano plokštę 45*26*8,5 mm, už 14 RMB.
  • Schottky diodas, kad USB 5V nebūtų įkraunamas ir nesunaikina jūsų akumuliatoriaus. Aš šiek tiek gulėjau.
  • Akivaizdu, kad dėklas turi būti pakankamai didelis, kad tilptų akumuliatorius, įkroviklis ir kabeliai. Doh!
• kai kuri dvipusė juosta, elektros juosta, viela, litavimo viela.
• litavimo įrankiai ir įgūdžiai.

Atsakomybės apribojimas: nesu susijęs su išvardytais pardavėjais ir išvardykite juos tik skaitytojo patogumui.

1 žingsnis: Paruoškite lentą

Jei reikia, nuimkite antraštes.

Klijuokite mygtuką ir šviesos diodus, esančius ESP32 gale, karštais klijais arba dvipuse juosta.

Neopikselius lituodavau prie GND ir 3V3, o prie 12 kaiščio duomenims, tada sujungiau juos su viela.

Aš lituodavau mygtuką tarp 25 kaiščio (nustatytas kaip išėjimas, vertė = 0, taigi jis veikia kaip nutekėjimas) ir 26 kaiščio (nustatytas kaip įvestis su pritraukimu). Tai buvo lengviau lituoti nei atvesti įžeminimo liniją.

Ant plokštės maitinimo šviesos diodo uždėjau šiek tiek juodos elektros juostos, kad ji nebūtų rodoma per korpusą. Palikau neuždengtą signalo šviesos diodą, nes juo nurodau, ar inicijavimas (ir laikrodžio nustatymas per NTP) pavyko, tada jį išjunkite.

2 žingsnis: užsisakykite priedą

Pirmiausia išmatuokite savo ESP32 plokštės matmenis. Aš paruošiau gaubtus 29x52 arba 26x49mm plokštėms.

Tada išmatuokite mygtuko aukštį, palyginti su lentos paviršiumi (paspaudus). Mano dizainas yra 7 mm.

Jei jūsų lenta atitinka, galite tiesiogiai atsisiųsti atitinkamą. STEP failą iš „githup“saugyklos. Jei ne, turėsite pakeisti „Fusion360“dizainą. Aš naudoju nemokamą „asmeninę nekomercinę“licenciją. Ačiū Autodesk!

Aš čia nemokysiu, kaip naudotis „Fusion360“, bet čia yra keletas žingsnių, kuriuos reikia atlikti, kai žinai savo kelią:

• Dizainas yra parametrinis. Pakeitus vieną matmenį tinkamoje vietoje, visa kita turėtų natūraliai susidėlioti.

• Norėdami pakeisti plokštės matmenis:

  • redaguoti „PCB“eskizą,
  • du kartus spustelėkite išorinius matmenis, kad juos pakeistumėte.
  • Patvirtinkite, tada spustelėkite „baigti eskizą“.

• Norėdami pakeisti mygtuko aukštį:

  • nustatykite savo rodinį tik PCB
  • pereikite prie mygtuko viršaus (pagamintas kaip cilindras)
  • naudokite „spaudimo traukimo“įrankį,
  • pasirinkite tą paviršių ir įveskite teisingą naują aukštį (neigiamas).
  • kaiščio aukštis viršutinio dangčio viduje turėtų būti sureguliuotas automatiškai

• Norėdami užsisakyti 3D spausdintas dalis:

  • Įsitikinkite, kad matomi tik viršutiniai ir apatiniai korpusai; paslėpti PCB korpusą
  • Eikite į Failas-> Eksportuoti, tada pasirinkite STEP formatą.
  • „Fusion 360“eksportuos. STEP 3D failą, kuriame yra abu kūnai, ir kurį turėtų perskaityti jūsų 3D spausdinimo parduotuvė.

3 žingsnis: programa

Įdiekite „Micropython“savo plokštėje vadovaudamiesi šiomis instrukcijomis.

Atsisiųskite tris.py failus iš šios „Github“saugyklos ir nukopijuokite juos į lentą naudodami MU arba „Thonny“:

• main.py: paleisties failas. Jis iš eilės iškvies kitus du failus, nebent mygtukas bus nuspaustas. Tai naudinga, jei naudojate MU, kuris priešingu atveju baigsis skirtuoju laiku ir neatpažins plokštės.

  turite redaguoti šį failą, jei mygtuko ar šviesos diodų prijungimui naudojote skirtingus kaiščius iš pavyzdžio

• do_connect.py: scenarijus, skirtas prisijungti prie „Wi-Fi“tinklo ir gauti laiką.

  turite jį redaguoti ir įvesti „Wi-Fi“SSID bei slaptažodį

• handheld_night_light.py: scenarijus, kuris pulsuoja nakties šviesą pagal paros laiką.

  • turite jį redaguoti, jei mygtuko ar šviesos diodų prijungimui naudojote skirtingus kaiščius iš pavyzdžio
  • taip pat turite jį redaguoti, kad sukonfigūruotumėte spalvas ir miego laiką pagal savo skonį
  • galiausiai šiame faile turite nustatyti savo laiko juostą

Įkėlę 3 failus į savo plokštę, paleiskite ją iš naujo ir turėtumėte stebėti, kaip signalo šviesos diodas mirksi du kartus: vieną kartą prisijungiant prie „Wi-Fi“ir antrą kartą, kai gaunamas laikas iš NTP. Abu gali užtrukti kelias sekundes.

Paspaudus mygtuką, šviesa įsijungs arba išsijungs, priklausomai nuo paros laiko.

4 žingsnis: maitinimas iš akumuliatoriaus

Dabar atėjo laikas viską lituoti kartu. Aš maitinau savo plokštę iš akumuliatoriaus ir taip pat pridėjau nedidelį akumuliatoriaus įkroviklio modulį. Tokiu būdu, prijungus ESP32 prie maitinimo šaltinio, įkraunama baterija, o atjungus maitinimą - maitinama plokštė nuo akumuliatoriaus. Paprastumo dėlei nėra įjungimo/išjungimo jungiklio.

Plokštės maitinimas iš akumuliatoriaus vyksta per mažą diodą. Be šio diodo jūsų baterija bus maitinama tiesiogiai iš 5 V USB šaltinio ir greičiausiai bus perkaitusi ir sunaikinta. Aš atsargiai pasirinkau Schottky diodą, kuris sumažina įtampos kritimą ir taip prailgina efektyvų baterijos tarnavimo laiką.

Naktinė lemputė - tai šviesos valdymas. Daugiau nėra geriau, ypač jei jis yra mėlynas (nes mėlyna šviesa slopina melatonino sekreciją ir trukdo užmigti). Taigi nepageidaujamus signalinius šviesos diodus tiek ESP32, tiek akumuliatoriaus įkroviklio modulyje uždengiau juoda elektros juosta.

5 žingsnis: galutinis surinkimas

Dangtį surinkti gana paprasta. Apatiniame dangtelyje yra 2 maži kabliukai, skirti laikyti viršutinį dangtelį, ir USB prievado anga.

Prieš uždarydami būtinai patikrinkite, ar nėra užspaudžiamos vielos. Iš spaustuvės viršutinis dangtis bus lygus palei viršutinį ESP32 plokštės paviršių. Viršutiniame dangtelyje padariau įdubimą, kad palikčiau vietos laidams.

6 žingsnis: patarimai dėl auklėjimo

Ir baigsite!

Štai keletas patarimų, kai kalbate su savo vaiku:

• Pradžioje savo vaiką susižadėjau, parodžiau jam savo kompiuterio korpuso dizainą ir paklausiau, ar jis to nori, ar ne. Tai paskatino susidomėjimą ir įvaikinimą.
• Prieš duodamas jam naktinę šviesą, keletą kartų su juo repetavau spalvų kodus. Jis labai bendradarbiavo.
• Prieš duodamas jam galutinį produktą, patarčiau išbandyti ir įkrauti. Pirma, sunku jį atsiimti. Be to, jis apsisprendė „palikti naktį prijungtą prie elektros tinklo, kad jis staiga neišsijungtų“ir nejudėjo …
• Galiausiai, mano vaikas buvo labai imlus šviesos kodams. Istorijos metu jis įdėmiai stebi šviesą, laukdamas, kol ji paraus. Vieną vakarą šiek tiek pavėlavę pradėjome ritualą prieš miegą, o šviesa raudonas minutes pavertė istorija. Vietoj to, kad derėtųsi, kaip įprasta, jis nuoširdžiai susijaudino ir iškart verkė, tarsi nebūtų jokio laiko miegoti … (Aš jam suteikiau 5 minutes malonės ir paspaudžiau mygtuką, kad per tą laiką šviesa vėl taptų geltona., kitaip jis net neklausytų).

7 veiksmas: kiti veiksmai

Naktinė lemputė tokia, kokia yra, veikia ir teikia pasitenkinimą.

Yra keletas dalykų, kuriuos galbūt norėsite stumti į priekį, jei sukursite savo:

• „Neopixel“žibintai retkarčiais skleidžia trumpą blykstę, tikriausiai dėl laiko sutrikimų. Kai kurie kiti šviesos diodų tipai gali būti mažiau reiklūs. Tai atsitinka, nepaisant to, kad jie maitinami iš 3.3V (ta pati įtampa maitinimo ir signalo kaiščiuose).
• Būtų įdomu užfiksuoti mygtukų paspaudimų laiką ir pamatyti, ar vaikas iš tikrųjų naktį naudojo šviesą.
• Baterijos tarnavimo laikas būtų žymiai pailgintas naudojant plokštės maitinimą naudojant nuolatinės srovės įtampos siurblį.
• Aš išbandžiau akumuliatoriaus veikimo laiką ir jis trunka vieną naktį, bet ne iki kito vakaro.
• Iš pradžių galvojau apie atskiro šviesos šaltinio sukūrimą už lovos ribų, su daugiau „Neopixel“šviesos diodų, kurie būtų nuotoliniu būdu valdomi „Bluetooth“. Dar neįrodyta, kad tai būtina.