Ruční noční osvětlení: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Můj pětiletý nás v noci neustále probouzel a my jsme mu stále přednášeli, jak nechat mámu a tátu spát, dokud jsem si neuvědomil, že vlastně není schopen sám určit, zda je čas na spaní nebo na hraní.

Navíc by nás požádal, abychom rozsvítili. Vždy dělá rozruch ohledně zhasnutí světla, ale mám trochu obavy z toho, že nechám svítit celou noc, což má dopad na melatonin a kvalitu spánku.

Opravdu jsem nebyl spokojen s žádným nočním světlem, které bych mohl zjistit za peníze: některé lze rozsvítit dotykem, ale samy se nevypnou; některé byly roztomilé a měkké, ale nikdo nemohl věnovat čas pětiletému dítěti.

Takže jsem sestavil rychlý hack nočního světla, který:

• dává barevné kódy noční době:

  • žlutá (večer): doba příběhu
  • červená: doba spánku
  • žlutá (ráno): smíš vstát a hrát, aniž bys vzbudil mámu nebo tátu
  • jasně bílá: čas vstát
  • přes den vypnuto.
• Když ho v noci stisknete, vydá uklidňující nažloutlou záři. Poté zhasne a po půl hodině se změní zpět na červenou. (Ráno ho vypněte)
• jemně září s frekvencí blízkou klidové rychlosti dýchání mého dítěte (přibližně 2,5 ~ 3 s na dech). To je známý trik pomoci při spánku.
• odstraňuje modré světlo, o kterém je známo, že v noci ruší melatonin. Ráno produkuje modrobílé světlo vylučující melatonin.
• Trvá čas z internetu přes NTP.

Zásoby

• Rozpojovací deska ESP32 bez záhlaví. Koupil jsem to levně (25 RMB).

• Pouzdro vytištěné 3D.

  Nechal jsem to profesionálně vytisknout v tomto obchodě, vyrobeném z bílé pryskyřice 未来 8000, proces SLA, za přibližně 30 RMB. Pěkně vyšel horní kryt (je 1 mm silný); a transparentnost je dobrá

• tlačítko. Důl je 12*12 mm tlačítko, 7,5 mm vysoké, průchozí otvor. Ohnul jsem kolíky nahoru, aby ležely naplocho.
• dvě neopixelová světla (odříznutá z pásu zakoupeného zde za 70 RMB)

• pokud chcete baterii:

  • modul nabíječky baterií. Používám TP4056, jako je tento, za méně než 1 RMB.
  • Li-Po baterie. Koupil jsem tyto 1000 mA baterie, které byly o něco menší než moje deska při 45*26*8,5 mm, za 14 RMB.
  • Schottkyho dioda, která zabrání nabíjení a zničení baterie USB 5V. Několik jsem si lehl kolem.
  • očividně udělejte pouzdro dostatečně velké, aby pojalo baterii, nabíječku a kabely. Doh!
• nějaká oboustranná páska, elektrická páska, drát, pájecí drát.
• pájecí nástroje a dovednosti.

Disclaimer: Nemám žádnou příslušnost k uvedeným prodejcům a uvádím je pouze pro pohodlí čtenáře.

Krok 1: Připravte desku

V případě potřeby odstraňte záhlaví.

Tlačítko a LED diody na zadní straně ESP32 přilepte horkým lepidlem nebo oboustrannou páskou.

Pájel jsem neopixely na GND a 3V3 a na pin 12 pro data, pak jsem je spojil drátem.

Tlačítko jsem připájel mezi pin 25 (nastavený jako výstup, hodnota = 0, takže funguje jako odtok) a pin 26 (nastaven jako vstup s vytažením). Pájení bylo snazší než načtení pozemní linky.

Na napájecí LED diodu desky jsem nalepil kousek černé elektrické pásky, aby nepronikla skrz pouzdro. Signální LED jsem nechal odkrytou, protože pomocí ní indikuji, zda se inicializace (a nastavení hodin prostřednictvím NTP) zdařilo, poté ji vypnu.

Krok 2: Objednejte si přílohu

Nejprve změřte rozměry desky ESP32. Připravil jsem skříně pro desky 29x52 nebo 26x49mm.

Dále změřte výšku svého tlačítka vzhledem k povrchu desky (při stisknutí dolů). Moje návrhy předpokládají 7 mm.

Pokud se vaše deska shoduje, můžete si přímo stáhnout příslušný soubor. STEP z úložiště githup. Pokud ne, budete muset upravit design ve Fusion360. Používám bezplatnou licenci „osobní nekomerční“. Díky Autodesku!

Tady vás nenaučím používat Fusion360, ale tady je pár kroků, které musíte dodržovat, jakmile se zorientujete:

• Design je parametrický. Změna jedné dimenze na správném místě by měla způsobit, že vše ostatní do sebe přirozeně zapadne.

• Chcete -li upravit rozměry desky:

  • upravit náčrt „PCB“,
  • poklepáním na vnější rozměry je upravte.
  • Ověřte a poté klikněte na „dokončit náčrt“.

• Chcete -li upravit výšku tlačítka:

  • nastavte svůj pohled tak, aby zobrazoval pouze DPS
  • přejděte na horní část tlačítka (zhmotněno jako válec)
  • použijte nástroj „press pull“,
  • vyberte tuto plochu a zadejte správnou novou výšku (záporná).
  • výška kolíku uvnitř horního krytu by měla být nastavena automaticky

• Chcete -li objednat 3D tištěné díly:

  • Zajistěte, aby byly vidět pouze horní a dolní skořepiny; skrýt tělo DPS
  • Přejděte na Soubor-> Exportovat, poté vyberte formát KROK.
  • Fusion 360 exportuje 3D soubor. STEP, který obsahuje obě těla, a měl by být čitelný ve vašem 3D tisku.

Krok 3: Program

Nainstalujte si na desku Micropython podle těchto pokynů.

Stáhněte si tři soubory.py z tohoto úložiště Github a zkopírujte je na desku pomocí MU nebo Thonny:

• main.py: spouštěcí soubor. Pokud nestisknete tlačítko, bude postupně volat další dva soubory. To je užitečné, pokud používáte MU, která by jinak měla časový limit a nerozpoznala desku.

  pokud jste použili jiné piny z příkladu pro připojení tlačítka nebo LED, musíte tento soubor upravit

• do_connect.py: skript pro připojení k vaší síti Wi-Fi a načítání času.

  musíte jej upravit a vyplnit SSID a heslo k Wi-Fi

• handheld_night_light.py: skript, který pulzuje noční světlo podle denní doby.

  • musíte jej upravit, pokud jste použili jiné piny z příkladu pro připojení tlačítka nebo LED
  • musíte jej také upravit, aby se barvy a doby spánku nakonfigurovaly podle vašich představ
  • konečně v tomto souboru musíte nastavit časové pásmo

Jakmile jsou 3 soubory nahrány na vaši desku, restartujte ji a měli byste sledovat, jak kontrolka LED dvakrát bliká: jednou při připojení k Wi-Fi a podruhé při načítání času z NTP. Obojí může trvat několik sekund.

Stisknutím tlačítka se světlo zapne nebo vypne v závislosti na denní době.

Krok 4: Napájení z baterie

Nyní je čas vše pájet dohromady. Napájil jsem desku z baterie a také jsem přidal malý modul nabíječky baterií. Tímto způsobem připojením ESP32 ke zdroji napájení se baterie nabije a odpojením se deska napájí z baterie. Pro jednoduchost neexistuje žádný vypínač ON/OFF.

Napájení desky z baterie probíhá pomocí malé diody. Bez této diody bude vaše baterie napájena přímo z 5V zdroje USB a pravděpodobně se přehřeje a zničí. Pečlivě jsem vybíral diodu Schottky, která snižuje pokles napětí, a tím zvyšuje efektivní životnost baterie.

Noční světlo je o ovládání světla. Více není lepší, zvláště pokud je modré (protože modré světlo má tendenci inhibovat sekreci melatoninu a bránit spánku). Nechtěné signalizační LED diody na modulu ESP32 i na nabíječce baterií jsem tedy překryl černou elektrickou páskou.

Krok 5: Konečná montáž

Sestavení skříně je celkem jednoduché. Uvnitř spodního krytu jsou 2 malé háčky pro držení horního krytu a otvor pro port USB.

Před zavíráním zkontrolujte, zda nedošlo k přiskřípnutí drátu. Z tiskové dílny bude horní kryt ležet naplocho podél horního povrchu desky ESP32. Provedl jsem promáčknutí v horním krytu, aby zbylo místo pro dráty.

Krok 6: Tipy pro rodičovství

A máte hotovo!

Zde je několik tipů, jak mluvit s dítětem:

• Zapojil jsem své dítě na začátku procesu, ukázal jsem mu design skříně na mém počítači a zeptal se ho, jestli to chce nebo ne. To vyvolalo zájem a přijetí.
• Než jsem mu dal noční světlo, několikrát jsem s ním zkoušel kódy barev. Velmi spolupracoval.
• Doporučil bych testování a nabíjení, než mu dám konečný produkt. Pro jednoho je těžké to vzít zpět. Také se rozhodl „nechat to zapojené přes noc, aby se to najednou nevypnulo“, a nepohnul by se…
• A konečně, moje dítě bylo velmi vnímavé ke světelným kódům. Během příběhu soustředěně sleduje světlo a čeká, až zčervená. Jednoho večera jsme zahájili rituál před spaním trochu pozdě a světlo se do příběhu začervenalo. Spíše než vyjednávat, jako obvykle, se upřímně zneklidnil a okamžitě plakal, jako by se nedalo usnout … (Dal jsem mu 5 minut milosti a stiskl tlačítko, aby se světlo během té doby změnilo zpět na žluté, jinak by ani neposlouchal).

Krok 7: Další kroky

Noční světlo, jak je, funguje a přináší uspokojení.

Existuje několik věcí, které byste mohli chtít posunout dopředu, pokud použijete vlastní:

• Neopixelová světla vydávají každý krátký záblesk, pravděpodobně kvůli časovým závadám. Některé jiné typy LED diod mohou být méně náročné. K tomu dochází, přestože je napájíte z 3,3 V (stejné napětí na napájecích a signálních pinech).
• Bylo by zajímavé zaznamenat čas stisknutí tlačítka a zjistit, zda dítě skutečně používalo světlo v noci.
• Životnost baterie by se výrazně prodloužila použitím napěťového čerpadla DC-DC k napájení desky.
• Vyzkoušel jsem výdrž baterie a vydrží jednu celou noc, ale ne až do dalšího večera.
• Původně jsem přemýšlel o vytvoření samostatného světelného zdroje mimo postel s více LED diodami Neopixel, které by byly dálkově ovládány pomocí bluetooth. Zatím se neprokázalo, že by to bylo nutné.