Lumină de noapte de mână: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Copilul meu de 5 ani ne-a trezit tot timpul noaptea și am continuat să-l lăsăm lăsându-l pe mama și tata să doarmă, până când mi-am dat seama că de fapt nu era capabil să determine singur dacă era timpul de somn sau timpul de joacă.

În plus, ne-ar cere să aprindem lumina. Întotdeauna face furori în ceea ce privește stingerea luminii, dar mă cam îngrijorează să las lumină aprinsă toată noaptea, cu efectele asupra melatoninei și a calității somnului.

Chiar nu eram mulțumit de nicio lumină nocturnă pe care aș putea să o găsesc că banii pot cumpăra: unii ar putea fi aprinși cu o singură atingere, dar nu opriți singuri; unii erau cu toții drăguți și moi, dar niciunul nu-i putea da timpul unui copil de 5 ani.

Așa că am pus la punct un hack rapid de o noapte care:

• oferă coduri de culoare orei nopții:

  • galben (seara): timpul poveștii
  • roșu: timpul de somn
  • galben (dimineața): ai voie să te ridici și să te joci fără să te trezești mama sau tata
  • alb strălucitor: timpul să te ridici
  • în timpul zilei.
• Când o apăsați noaptea, dă o strălucire liniștitoare gălbuie. Apoi se estompează și revine la roșu după o jumătate de oră. (Apăsați-l dimineața pentru a-l opri)
• strălucește ușor cu o frecvență apropiată de viteza de respirație a copilului meu (în jur de 2,5 ~ 3s pe respirație). Acesta este un truc cunoscut de ajutor pentru somn.
• elimină lumina albastră despre care se știe că perturbă melatonina în timpul nopții. Produce o lumină albastru-albăstruie care aruncă melatonină dimineața.
• Preia timpul de pe Internet, prin NTP.

Provizii

• O placă de separare ESP32, fără anteturi. L-am cumpărat pe cel ieftin (25 RMB).

• O carcasă imprimată 3D.

  L-am tipărit profesional de acest magazin, realizat din rășină albă 未来 8000, proces SLA, pentru aproximativ 30 RMB. Capacul superior a ieșit frumos (are o grosime de 1 mm); iar transparența este bună

• un buton. Al meu este un buton de 12 * 12 mm, înălțime de 7,5 mm, orificiu traversant. Am îndoit știfturile în sus, astfel încât să se așeze plat.
• două lumini neopixel (tăiate de pe o bandă cumpărată aici pentru 70 RMB)

• dacă doriți o baterie:

  • un modul de încărcare a bateriei. Folosesc un TP4056, ca acesta, pentru mai puțin de 1 RMB.
  • o baterie Li-Po. Am cumpărat aceste baterii de 1000 mA, care erau puțin mai mici decât placa mea la 45 * 26 * 8,5 mm, pentru 14 RMB.
  • o diodă Schottky pentru a împiedica încărcarea și distrugerea bateriei prin USB 5V. Am avut niște așezări în jur.
  • evident, faceți carcasa suficient de mare pentru a găzdui bateria, încărcătorul și cablurile. Doh!
• niște bandă dublă, bandă electrică, sârmă, sârmă de lipit.
• instrumente și abilități de lipit.

Declinare de responsabilitate: Nu am nicio afiliere cu furnizorii enumerați și îi listez doar pentru confortul cititorului.

Pasul 1: Pregătiți consiliul

Scoateți antetele, dacă este necesar.

Lipiți butonul și LED-urile din spatele ESP32 cu lipici fierbinte sau bandă dublă.

Am lipit neopixeli la GND și 3V3 și la pin 12 pentru date, apoi le-am înlănțuit împreună cu sârmă.

Am lipit butonul între pinul 25 (setat ca ieșire, valoare = 0, deci acționează ca o scurgere) și pinul 26 (setat ca intrare cu pull-up). Acest lucru a fost mai ușor de lipit decât a prelua o linie de sol.

Am pus un pic de bandă electrică neagră peste LED-ul de alimentare al plăcii, pentru a nu-l arăta prin carcasă. Am lăsat semnalul LED neacoperit, deoarece îl folosesc pentru a indica dacă inițializarea (și setarea ceasului prin NTP) a reușit, apoi opriți-l.

Pasul 2: Comandați incinta

Mai întâi, măsurați dimensiunile plăcii dvs. ESP32. Am pregătit carcase pentru plăci de 29x52 sau 26x49mm.

Apoi, măsurați înălțimea butonului față de suprafața plăcii (când apăsați în jos). Proiectele mele presupun 7 mm.

Dacă placa dvs. se potrivește, puteți descărca direct fișierul. STEP corespunzător din depozitul githup. Dacă nu, va trebui să modificați designul în Fusion360. Folosesc licența gratuită „personală necomercială”. Mulțumesc Autodesk!

Nu vă voi învăța cum să utilizați Fusion360 aici, dar iată câțiva pași de urmat odată ce vă cunoașteți drumul:

• Designul este parametric. Schimbarea unei dimensiuni la locul potrivit ar trebui să facă totul să cadă în mod natural.

• Pentru a modifica dimensiunile plăcii:

  • editați schița „PCB”,
  • faceți dublu clic pe dimensiunile exterioare pentru a le modifica.
  • Validați, apoi faceți clic pe „terminați schița”.

• Pentru a modifica înălțimea butonului:

  • setați vizualizarea să afișeze numai PCB-ul
  • navigați pentru a găsi partea de sus a butonului (materializat ca un cilindru)
  • utilizați instrumentul „apăsare”
  • selectați acea suprafață și introduceți noua înălțime corectă (negativă).
  • înălțimea știftului din interiorul capacului superior trebuie reglată automat

• Pentru a comanda piese imprimate 3D:

  • Asigurați-vă că sunt vizibile numai cochilii de sus și de jos; ascunde corpul PCB
  • Accesați Fișier-> Export, apoi alegeți formatul STEP.
  • Fusion 360 va exporta un fișier. STEP 3D care conține ambele corpuri și ar trebui să poată fi citit de magazinul dvs. de imprimare 3D.

Pasul 3: Program

Instalați Micropython pe placa dvs., urmând aceste instrucțiuni.

Descărcați cele trei fișiere.py din acest depozit Github și copiați-le pe tablă folosind MU sau Thonny:

• main.py: fișier de pornire. Acesta va apela pe rând celelalte două fișiere, cu excepția cazului în care butonul este apăsat în jos. Acest lucru este util dacă utilizați MU, care altfel va expira și nu va recunoaște placa.

  trebuie să editați acest fișier dacă ați utilizat pini diferiți de exemplul pentru conectarea butonului sau a LED-urilor

• do_connect.py: un script pentru conectarea la rețeaua Wi-Fi și preluarea timpului.

  trebuie să îl editați și să completați SSID-ul Wi-Fi și parola

• handheld_night_light.py: scriptul care pulsează lumina nopții în funcție de ora din zi.

  • trebuie să îl editați dacă ați utilizat pini diferiți de exemplul pentru conectarea butonului sau a LED-urilor
  • de asemenea, trebuie să-l editați pentru a configura culorile și timpii de somn pe placul dvs.
  • în cele din urmă, trebuie să vă setați fusul orar în acest fișier

Odată ce cele 3 fișiere sunt încărcate pe placa dvs., reporniți-l și ar trebui să observați LED-ul semnalului clipind de două ori: o dată în timp ce vă conectați la Wi-Fi și a doua oară în timp ce preluați ora de pe NTP. Ambele pot dura mai multe secunde.

Apăsând butonul se va aprinde sau opri lumina, în funcție de ora din zi.

Pasul 4: Alimentarea de la baterie

Acum este momentul să lipim totul împreună. Mi-am alimentat placa de la o baterie și am adăugat și un mic modul de încărcare a bateriei. În acest fel, conectarea ESP32 la o sursă de alimentare va încărca bateria, iar deconectând-o va alimenta placa de la baterie. Nu există comutator ON / OFF, pentru simplitate.

Alimentarea plăcii de la baterie are loc printr-o diodă mică. Fără această diodă, bateria dvs. va fi alimentată direct din sursa USB de 5V și probabil se va supraîncălzi și va fi distrusă. Am fost atent să aleg o diodă Schottky, care scade căderea de tensiune, crescând astfel durata de viață efectivă a bateriei.

O lumină de noapte este legată de controlul luminii. Mai mult nu este mai bine, mai ales dacă este albastru (deoarece lumina albastră tinde să inhibe secreția de melatonină și să împiedice somnul). Așa că am acoperit LED-urile de semnalizare nedorite de pe ESP32 și modulul de încărcare a bateriei cu bandă electrică neagră.

Pasul 5: Adunarea finală

Carcasa este destul de simplă de asamblat. Există 2 cârlige mici pentru menținerea capacului superior în interiorul capacului inferior și o deschidere pentru portul USB.

Înainte de închidere, asigurați-vă că verificați dacă există posibile ciupituri de sârmă. În afara tipografiei, capacul superior se va așeza de-a lungul suprafeței superioare a plăcii ESP32. Mi-am făcut o adâncitură în capacul superior pentru a lăsa loc firelor.

Pasul 6: Sfaturi pentru creșterea copilului

Și gata!

Iată câteva sfaturi atunci când vorbești cu copilul tău:

• Mi-am angajat copilul la începutul procesului, arătându-i designul incintei pe computerul meu și întrebându-l dacă dorește sau nu. Asta a determinat interesul și adoptarea.
• Am repetat de câteva ori codurile culorilor cu el înainte de a-i da lumina nopții. A colaborat foarte mult.
• Aș recomanda testarea și încărcarea înainte de a-i oferi produsul final. Pentru unul, este dificil să o iei înapoi. De asemenea, el și-a gândit că „lăsați-l conectat în timpul nopții, astfel încât să nu se oprească brusc” și să nu se miște …
• În cele din urmă, copilul meu a fost foarte receptiv la codurile luminoase. El urmărește atent lumina în timpul poveștii, așteptând să devină roșie. Într-o seară, am început ritualul de culcare puțin târziu, iar lumina a devenit roșie minute în poveste. Mai degrabă decât să negocieze așa cum face el în mod obișnuit, el a devenit sincer neliniștit și a plâns imediat, de parcă nu ar exista nicio cale de a dormi … (I-am dat 5 minute de grație și am apăsat butonul pentru a readuce lumina în galben în acel timp, altfel nici nu ar asculta).

Pasul 7: Pașii următori

Lumina nopții, așa cum este, funcționează și oferă satisfacție.

Există câteva lucruri pe care s-ar putea să doriți să le împingeți mai departe dacă le lansați pe ale voastre:

• luminile Neopixel degajă o scurtă clipă din când în când, probabil din erori de sincronizare. Unele alte tipuri de LED-uri ar putea fi mai puțin solicitante. Acest lucru se întâmplă în ciuda alimentării lor de la 3,3V (aceeași tensiune pe pinii de alimentare și de semnal).
• Ar fi interesant să înregistrați timpul apăsării butoanelor, pentru a vedea dacă copilul a folosit efectiv lumina în timpul nopții.
• Durata de viață a bateriei ar fi extinsă prin utilizarea unei pompe de tensiune DC-DC pentru alimentarea plăcii.
• Am testat durata de viață a bateriei și durează o noapte întreagă, dar nu până în seara următoare.
• Mă gândeam inițial să concep o sursă de lumină separată în afara patului, cu mai multe LED-uri Neopixel, care să fie controlată de la distanță prin bluetooth. Nu s-a dovedit încă necesar.