Rokas nakts gaisma: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Mans 5 gadus vecais bērns mūs naktī pamodināja, un mēs turpinājām viņam lasīt lekcijas, ļaujot mammai un tētim gulēt, līdz es sapratu, ka viņš patiesībā nespēj pats noteikt, vai tas ir miega laiks vai spēles laiks.

Turklāt viņš lūdza mums ieslēgt gaismu. Viņš vienmēr rada satraukumu par gaismas izslēgšanu, bet es esmu mazliet noraizējies par to, ka visu nakti atstāsim gaismu, kas ietekmēs melatonīnu un miega kvalitāti.

Mani tiešām neapmierināja neviena nakts gaisma, ko es varētu nopirkt par naudu: dažus varēja iedegt ar pieskārienu, bet ne izslēgt paši; daži bija jauki un mīksti, bet neviens nevarēja dot laiku 5 gadus vecam bērnam.

Tāpēc es esmu izveidojis ātru nakts gaismas uzlaušanu, kas:

• dod krāsu kodus nakts laikam:

  • dzeltens (vakars): stāstu laiks
  • sarkans: miega laiks
  • dzeltens (no rīta): jums ir atļauts piecelties un spēlēties, nemodinot mammu vai tēti
  • spilgti balts: laiks celties
  • izslēgts dienas laikā.
• Nospiežot to naktī, tas rada nomierinošu dzeltenīgu mirdzumu. Tad tas izgaist un pēc pusstundas atkal kļūst sarkans. (Nospiediet to no rīta, lai to izslēgtu)
• maigi spīd ar frekvenci, kas ir tuvu mana bērna elpošanas ātrumam miera stāvoklī (apmēram 2,5–3 s vienā elpas vilcienā). Tas ir zināms miega palīdzības triks.
• novērš zilo gaismu, kas, kā zināms, traucē melatonīnu nakts laikā. No rīta rada zilgani baltu melatonīnu izgaisošu gaismu.
• Tas aizņem laiku no interneta, izmantojot NTP.

Piegādes

• ESP32 sadalīšanas panelis bez galvenēm. Es nopirku šo lēti (25 RMB).

• 3D drukāts korpuss.

  Šajā veikalā esmu to profesionāli iespiedis, izgatavots no baltiem 000 8000 sveķiem, SLA process par aptuveni 30 RMB. Augšējais vāks smuki iznāca (tas ir 1 mm biezs); un pārredzamība ir laba

• spiedpoga. Manējā ir 12*12 mm poga, 7,5 mm augsta, caurums. Es noliecu tapas uz augšu, lai tas gulētu līdzens.
• divas neopikseļu gaismas (nogrieztas no sloksnes, kas šeit nopirkta par 70 RMB)

• ja vēlaties akumulatoru:

  • akumulatora lādētāja modulis. Es izmantoju TP4056, piemēram, šo, par mazāk nekā 1 RMB.
  • Li-Po akumulators. Es nopirku šīs 1000 mA baterijas, kas bija nedaudz mazākas par manu dēli ar 45*26*8,5 mm, par 14 RMB.
  • Schottky diode, lai novērstu USB 5V uzlādi un akumulatora iznīcināšanu. Man bija daži, kas apkārt.
  • protams, padariet korpusu pietiekami lielu, lai tajā varētu ievietot akumulatoru, lādētāju un kabeļus. Doh!
• kāda divpusēja lente, elektriskā lente, vads, lodēšanas stieple.
• lodēšanas rīki un prasmes.

Atruna: man nav nekādu saistību ar uzskaitītajiem pārdevējiem, un uzskaitiet tos tikai lasītāja ērtībai.

1. solis: sagatavojiet padomi

Ja nepieciešams, noņemiet galvenes.

Līmējiet spiedpogu un gaismas diodes ESP32 aizmugurē ar karstu līmi vai divpusēju līmlenti.

Es pielodēju neopikselus uz GND un 3V3, kā arī uz 12. tapu, lai iegūtu datus, pēc tam sasēju tos kopā ar vadu.

Es lodēju pogu starp tapu 25 (iestatīts kā izeja, vērtība = 0, tāpēc tā darbojas kā drenāža) un tapu 26 (iestatīta kā ievade ar pievilkšanu). To bija vieglāk pielodēt nekā izvilkt zemes līniju.

Es uzliku nedaudz melnas elektriskās lentes virs paneļa barošanas gaismas diodes, lai tā nerādītos caur korpusu. Es atstāju signāla LED neapsegtu, jo to izmantoju, lai norādītu, vai inicializācija (un pulksteņa iestatīšana, izmantojot NTP) ir izdevusies, un pēc tam izslēdziet to.

2. darbība: pasūtiet pielikumu

Vispirms izmēriet ESP32 plates izmērus. Esmu sagatavojis korpusus 29x52 vai 26x49mm dēļiem.

Pēc tam izmēriet pogas augstumu attiecībā pret dēļa virsmu (nospiežot uz leju). Manā dizainā pieņemts 7 mm.

Ja jūsu dēlis atbilst, jūs varat tieši lejupielādēt atbilstošo. STEP failu no githup krātuves. Ja nē, jums būs jāmaina Fusion360 dizains. Es izmantoju bezmaksas personisko nekomerciālo licenci. Paldies Autodesk!

Šeit es jums nemācīšu, kā lietot Fusion360, taču šeit ir daži soļi, kas jāievēro, tiklīdz jūs zināt savu ceļu:

• Dizains ir parametrisks. Mainot vienu dimensiju pareizajā vietā, viss pārējais dabiski jāiestājas savās vietās.

• Lai mainītu plāksnes izmērus:

  • rediģēt "PCB" skici,
  • veiciet dubultklikšķi uz ārējiem izmēriem, lai tos mainītu.
  • Apstipriniet un pēc tam noklikšķiniet uz "pabeigt skici".

• Lai mainītu pogas augstumu:

  • iestatiet savu skatu, lai tiktu rādīts tikai PCB
  • dodieties, lai atrastu pogas augšdaļu (materializēts kā cilindrs)
  • izmantojiet rīku "preses vilkšana",
  • izvēlieties šo virsmu un ievadiet pareizo jauno augstumu (negatīvs).
  • tapas augstums augšējā vāka iekšpusē ir jāpielāgo automātiski

• Lai pasūtītu 3D drukātas detaļas:

  • Pārliecinieties, vai ir redzami tikai augšējie un apakšējie apvalki; paslēpiet PCB korpusu
  • Atveriet Fails-> Eksportēt, pēc tam izvēlieties STEP formātu.
  • Fusion 360 eksportēs. STEP 3D failu, kurā ir abas daļas, un tam vajadzētu būt lasāmam jūsu 3D drukas veikalā.

3. solis: programma

Instalējiet Micropython uz tāfeles, ievērojot šos norādījumus.

Lejupielādējiet trīs.py failus no šīs Github krātuves un nokopējiet tos uz tāfeles, izmantojot MU vai Thonny:

• main.py: starta fails. Tas izsauks pārējos divus failus pēc kārtas, ja vien poga netiks nospiesta. Tas ir noderīgi, ja izmantojat MU, kas pretējā gadījumā pārtrauks taustiņu un neatpazīs dēli.

  jums ir jārediģē šis fails, ja pogas vai gaismas diodes savienošanai izmantojāt atšķirīgas tapas no piemēra

• do_connect.py: skripts savienojuma izveidei ar jūsu Wi-Fi tīklu un laika iegūšanai.

  jums tas ir jārediģē un jāievada Wi-Fi SSID un parole

• handheld_night_light.py: skripts, kas pulsē nakts gaismu atbilstoši diennakts laikam.

  • jums tas ir jārediģē, ja pogas vai gaismas diodes pievienošanai izmantojāt dažādas tapas no piemēra
  • jums tas arī jārediģē, lai konfigurētu krāsas un miega laiku pēc jūsu vēlmēm
  • visbeidzot, šajā failā ir jāiestata laika josla

Kad trīs faili ir augšupielādēti uz tāfeles, pārstartējiet to, un jums vajadzētu novērot, ka signāla gaismas diode mirgo divas reizes: vienu reizi, kad tiek izveidots savienojums ar Wi-Fi, un otro reizi, kamēr tiek ielādēts laiks no NTP. Abi var aizņemt vairākas sekundes.

Nospiežot pogu, gaisma ieslēgsies vai izslēgsies atkarībā no diennakts laika.

4. darbība: barošana no akumulatora

Tagad ir pienācis laiks lodēt visu kopā. Es baroju savu dēli no akumulatora, kā arī pievienoju nelielu akumulatora lādētāja moduli. Tādā veidā, pievienojot ESP32 strāvas avotam, tiks uzlādēts akumulators, un, atvienojot to no strāvas avota, baros plāksni no akumulatora. Vienkāršības labad nav ieslēgšanas/izslēgšanas slēdža.

Plāksnes barošana no akumulatora notiek caur nelielu diodi. Bez šīs diodes jūsu akumulators tiks barots tieši no USB avota 5 V, un, iespējams, pārkarsīs un tiks iznīcināts. Esmu uzmanīgi izvēlējies Schottky diode, kas samazina sprieguma kritumu, tādējādi palielinot efektīvo akumulatora darbības laiku.

Nakts gaisma ir saistīta ar gaismas kontroli. Vairāk nav labāk, it īpaši, ja tas ir zils (jo zilā gaisma mēdz kavēt melatonīna sekrēciju un kavēt miegu). Tāpēc nevēlamās signalizācijas gaismas diodes gan ESP32, gan akumulatora lādētāja modulī esmu pārklājis ar melnu elektrisko lenti.

5. solis: galīgā montāža

Korpuss ir diezgan vienkārši saliekams. Apakšējā vāka iekšpusē ir 2 mazi āķi augšējā vāka turēšanai un atvere USB portam.

Pirms aizvēršanas noteikti pārbaudiet, vai nav saspiesta stieple. Ārpus drukas veikala augšējais vāks gulēs līdzens gar ESP32 tāfeles augšējo virsmu. Esmu izveidojis iedobumu augšējā vākā, lai atstātu vietu vadiem.

6. solis: padomi vecākiem

Un jūs esat pabeidzis!

Šeit ir daži padomi, runājot ar savu bērnu:

• Es esmu iesaistījis savu bērnu procesa sākumā, parādot viņam sava datora korpusa dizainu un jautāju, vai viņš to vēlas vai nē. Tas ir veicinājis interesi un adopciju.
• Es esmu dažas reizes ar viņu mēģinājis krāsu kodus, pirms iedevu viņam nakts gaismu. Viņš ir ļoti sadarbojies.
• Es ieteiktu pārbaudīt un uzlādēt, pirms dodat viņam galaproduktu. Pirmkārt, to ir grūti atgūt. Viņš arī nolēma “atstāt to nakts laikā pieslēgtu elektrotīklam, lai tas pēkšņi neizslēgtos” un nepakustēties…
• Visbeidzot, mans bērns ir ļoti uztvēris gaismas kodus. Stāsta laikā viņš uzmanīgi vēro gaismu, gaidot, kad tā kļūs sarkana. Kādu vakaru mēs nedaudz vēlu sākām gulētiešanas rituālu, un gaisma pārvērta sarkanās minūtes stāstā. Tā vietā, lai sarunātos, kā tas parasti notiek, viņš kļuva patiesi satraukts un uzreiz raudāja, it kā nebūtu iespējams apiet miega laiku … (Es viņam devu 5 minūtes žēlastības un nospiedu pogu, lai pagrieztu gaismu dzeltenā krāsā šajā laikā), citādi viņš pat neklausītos).

7. darbība. Nākamās darbības

Nakts gaisma darbojas un sniedz gandarījumu.

Ir dažas lietas, kuras, iespējams, vēlēsities virzīt uz priekšu, ja veiksit savu:

• Neopixel gaismas ik pa laikam izstaro īsu zibspuldzi, iespējams, no laika traucējumiem. Daži citi gaismas diodes veidi var būt mazāk prasīgi. Tas notiek, neskatoties uz to barošanu no 3.3V (tas pats spriegums uz strāvas un signāla tapām).
• Būtu interesanti ierakstīt pogu nospiešanas laiku, lai redzētu, vai bērns naktī tiešām izmantoja gaismu.
• Akumulatora darbības laiks tiktu ievērojami pagarināts, izmantojot plates līdzstrāvas sprieguma sūkni.
• Esmu pārbaudījis akumulatora darbības laiku, un tas ilgst vienu nakti, bet ne līdz nākamajam vakaram.
• Sākotnēji es domāju par atsevišķa gaismas avota izveidošanu ārpus gultas ar vairākām Neopixel gaismas diodēm, kuras varētu attālināti vadīt, izmantojot Bluetooth. Tas vēl nav izrādījies nepieciešams.