Ръчна нощна светлина: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Моето 5-годишно дете продължаваше да ни буди през нощта и ние непрекъснато му изнасяхме лекции, оставяйки мама и татко да спят, докато не разбрах, че той всъщност не е в състояние сам да определи дали е време за сън или време за игра.

Освен това той ще ни помоли да включим светлината. Винаги вдига шум около гасенето на лампата, но малко се притеснявам да оставя лампата да свети цяла нощ, с ефекти върху мелатонина и качеството на съня.

Наистина не бях доволен от никаква нощна лампа, която можех да открия, че пари могат да се купят: някои могат да бъдат запалени с докосване, но да не се изключват сами; някои бяха сладки и меки, но никой не можеше да даде време на 5-годишно дете.

Затова събрах един бърз хак на нощна светлина, който:

• дава цветови кодове на нощното време:

  • жълто (вечер): време за история
  • червено: време за сън
  • жълто (сутрин): имате право да ставате и да играете, без да събуждате мама или татко
  • ярко бяло: време е за ставане
  • почивка през деня.
• Когато го натиснете през нощта, той излъчва успокояващо жълтеникаво сияние. След това избледнява и отново се превръща в червено след половин час. (Натиснете го сутрин, за да го изключите)
• свети нежно с честота, близка до скоростта на дишане на детето ми в покой (около 2,5 ~ 3s на вдишване). Това е известен трик за сън.
• премахва синята светлина, за която е известно, че нарушава мелатонина през нощта. Произвежда синьо-бяла светлина, отделяща мелатонин сутрин.
• Отнема време от интернет, чрез NTP.

Консумативи

• Пробивна платка ESP32, без заглавки. Купих този евтин (25 RMB).

• Калъф с 3D печат.

  Професионално съм го отпечатвал от този магазин, изработен от бяла смола 8000, SLA процес, за около 30 юаня. Горният капак излезе добре (дебелина е 1 мм); и прозрачността е добра

• бутон за натискане. Моят е бутон 12*12 мм, висок 7,5 мм, през отвор. Прегънах щифтовете нагоре, за да може да лежи равномерно.
• две неопикселни светлини (отрязани от лента, закупена тук за 70 RMB)

• ако искате батерия:

  • модул за зарядно устройство за батерии. Използвам TP4056, като този, за по -малко от 1 RMB.
  • Li-Po батерия. Купих тези батерии от 1000 mA, които бяха малко по -малки от дъската ми при 45*26*8,5 мм, за 14 RMB.
  • диод Шотки, за да предпази USB 5V от зареждане и унищожаване на батерията ви. Имах някакви легла наоколо.
  • очевидно направете кутията достатъчно голяма, за да побере батерията, зарядното устройство и кабелите. Doh!
• някаква двустранна лента, електрическа лента, тел, тел за запояване.
• инструменти и умения за запояване.

Отказ от отговорност: Нямам връзка с изброените доставчици и ги изброявам само за удобство на читателя.

Стъпка 1: Подгответе дъската

Премахнете заглавките, ако е необходимо.

Залепете бутона и светодиодите на гърба на ESP32 с горещо лепило или двустранна лента.

Запоявах неопикселите към GND и 3V3 и към щифт 12 за данни, след което ги свързах с жица.

Запаях бутона между щифт 25 (зададен като изход, стойност = 0, така че действа като източване) и щифт 26 (зададен като вход с издърпване). Това беше по -лесно да се запои, отколкото да се вземе заземителна линия.

Поставих малко черна електрическа лента върху светодиода за захранване на платката, за да не се показва през кутията. Оставих сигналния светодиод непокрит, тъй като го използвам, за да покажа дали инициализацията (и настройката на часовника чрез NTP) е успешна, след което го изключете.

Стъпка 2: Поръчайте корпуса

Първо измерете размерите на вашата платка ESP32. Подготвил съм заграждения за дъски 29x52 или 26x49mm.

След това измерете височината на вашия бутон спрямо повърхността на дъската (при натискане). Моите дизайни предполагат 7 мм.

Ако вашата дъска съвпада, можете директно да изтеглите съответния. STEP файл от хранилището на githup. Ако не, ще трябва да промените дизайна във Fusion360. Използвам „личен некомерсиален“безплатен лиценз. Благодаря Autodesk!

Няма да ви науча как да използвате Fusion360 тук, но ето няколко стъпки, които трябва да следвате, след като се ориентирате:

• Дизайнът е параметричен. Промяната на едно измерение на правилното място трябва да накара всичко останало да си дойде на мястото по естествен път.

• За да промените размерите на дъската:

  • редактирайте скицата "PCB",
  • щракнете двукратно върху външните размери, за да ги промените.
  • Потвърдете, след което щракнете върху „завършване на скица“.

• За да промените височината на бутона:

  • настройте изгледа си да показва само печатната платка
  • навигирайте, за да намерите горната част на бутона (материализирано като цилиндър)
  • използвайте инструмента "натискане на издърпване",
  • изберете тази повърхност и въведете правилната нова височина (отрицателна).
  • височината на щифта в горния капак трябва да се регулира автоматично

• За да поръчате 3D отпечатани части:

  • Уверете се, че се виждат само горната и долната обвивка; скрийте корпуса на печатната платка
  • Отидете на Файл-> Експорт, след което изберете формата СТЪПКА.
  • Fusion 360 ще експортира. STEP 3D файл, който съдържа и двете тела, и трябва да бъде четим от вашия магазин за 3D печат.

Стъпка 3: Програма

Инсталирайте Micropython на дъската си, като следвате тези инструкции.

Изтеглете трите.py файла от това хранилище на Github и ги копирайте на дъската с помощта на MU или Thonny:

• main.py: стартиращ файл. Той ще извика другите два файла на свой ред, освен ако бутонът не е натиснат. Това е полезно, ако използвате MU, което в противен случай ще изтече и няма да разпознае дъската.

  трябва да редактирате този файл, ако сте използвали различни изводи от примера за свързване на бутона или светодиодите

• do_connect.py: скрипт за свързване към вашата Wi-Fi мрежа и извличане на времето.

  трябва да го редактирате и да попълните своя Wi-Fi SSID и парола

• handheld_night_light.py: скриптът, който пулсира нощната светлина според часа на деня.

  • трябва да го редактирате, ако сте използвали различни щифтове от примера за свързване на бутона или светодиодите
  • също така трябва да го редактирате, за да конфигурирате цветовете и времето за сън по ваш вкус
  • накрая, трябва да зададете вашата часова зона в този файл

След като 3-те файла бъдат качени на дъската ви, рестартирайте го и трябва да наблюдавате, че светодиодният индикатор мига два пъти: веднъж, докато се свързвате с Wi-Fi, и втори път, докато извличате времето от NTP. И двете могат да отнемат няколко секунди.

Натискането на бутона ще включва или изключва светлината в зависимост от времето на деня.

Стъпка 4: Захранване от батерия

Сега е моментът да запоите всичко заедно. Захранвах дъската си от батерия и добавих и малък модул за зарядно устройство. По този начин, включването на ESP32 към източник на захранване ще зареди батерията, а изключването му ще захранва платката от батерията. За простота няма превключвател за включване/изключване.

Захранването на платката от батерията става чрез малък диод. Без този диод батерията ви ще се захранва директно от 5V на USB източника и вероятно ще прегрее и ще бъде унищожена. Внимавах да избера диод на Шотки, който намалява спада на напрежението, като по този начин увеличава ефективния живот на батерията.

Нощната светлина е свързана с контрол на светлината. Повече не е по -добре, особено ако е синьо (тъй като синята светлина има тенденция да инхибира секрецията на мелатонин и да възпрепятства съня). Така че покрих нежеланите светодиоди за сигнализация както на ESP32, така и на модула за зарядно устройство за батерии с черна електрическа лента.

Стъпка 5: Окончателно сглобяване

Корпусът е доста лесен за сглобяване. Има 2 малки куки за държане на горния капак вътре в долния капак и отвор за USB порта.

Преди да затворите, не забравяйте да проверите за евентуално притискане на проводника. Извън печатницата горният капак ще лежи равномерно по горната повърхност на платката ESP32. Направих вдлъбнатина в горния капак, за да оставя място за проводниците.

Стъпка 6: Съвети за родители

И сте готови!

Ето няколко съвета, когато говорите с детето си:

• Ангажирах детето си в началото на процеса, показвайки му дизайна на корпуса на компютъра си и го попитах дали го иска или не. Това стимулира интереса и осиновяването.
• Репетирах няколко пъти цветовите кодове с него, преди да му дам нощната лампа. Той много си сътрудничи.
• Бих посъветвал да тествате и зареждате, преди да му дадете крайния продукт. От една страна, трудно е да го вземете обратно. Освен това той реши да „остави захранването включено през нощта, така че да не се изключи внезапно“и да не помръдне…
• И накрая, детето ми беше много възприемчиво към светлинните кодове. Той наблюдава внимателно светлината по време на историята, в очакване да стане червена. Една вечер започнахме ритуала за лягане малко късно и светлината стана червена минути в историята. Вместо да преговаря както обикновено, той изпадна в искрен стрес и изплака веднага, сякаш нямаше как да заобиколи времето за сън … (Дадох му 5 минути грация и натиснах бутона, за да светне светлината обратно в жълто през това време, в противен случай той дори не би слушал).

Стъпка 7: Следващи стъпки

Нощната лампа такава, каквато е, работи и дава удовлетворение.

Има няколко неща, които може да искате да прокарате напред, ако пуснете своя собствена:

• светлините на Neopixel излъчват кратка светкавица от време на време, вероятно поради грешки във времето. Някои други видове светодиоди може да са по -малко взискателни. Това се случва въпреки захранването им от 3.3V (същото напрежение на захранващите и сигналните щифтове).
• Би било интересно да се запише времето на натискане на бутоните, за да се види дали хлапето действително е използвало светлината през нощта.
• Животът на батерията би се удължил значително чрез използване на DC-DC помпа с напрежение за захранване на платката.
• Тествах живота на батерията и той издържа една цяла нощ, но не чак до следващата вечер.
• Първоначално мислех да измисля отделен източник на светлина извън леглото, с повече неопикселни светодиоди, които да се управляват дистанционно чрез bluetooth. Все още не се е оказало необходимо.