Ručné nočné svetlo: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Môj 5-ročný nás v noci stále prebúdzal a stále sme mu prednášali, ako nechať mamu a otca spať, kým som si neuvedomil, že v skutočnosti nedokázal sám určiť, či je čas na spánok alebo čas na hranie.

Navyše by nás požiadal, aby sme rozsvietili svetlo. Vždy robí rozruch ohľadom zhasínania svetla, ale ja sa trochu obávam toho, že nechám svetlo zapnuté celú noc, čo má vplyv na melatonín a kvalitu spánku.

Naozaj som sa neuspokojil so žiadnym nočným svetlom, ktoré by som mohol nájsť za peniaze: niektoré by sa dali rozsvietiť dotykom, ale samy by sa nevypli; niektoré boli roztomilé a jemné, ale nikto nemohol dať čas 5-ročnému dieťaťu.

Zostavil som rýchly hack nočného svetla, ktorý:

• dáva farebné kódy k nočnému času:

  • žltá (večer): čas príbehu
  • červená: čas spánku
  • žltá (ráno): smieš vstať a hrať sa bez toho, aby si zobudil mamu alebo otca
  • žiarivo biela: čas vstať
  • cez deň vypnuté.
• Keď ho v noci stlačíte, vydáva upokojujúcu žltkastú žiaru. Potom zhasne a po pol hodine sa zmení na červenú. (Ráno ho vypnite)
• jemne žiari s frekvenciou blízkou pokojovej rýchlosti dýchania môjho dieťaťa (približne 2,5 ~ 3 s na dych). To je známy trik na pomoc pri spánku.
• odstraňuje modré svetlo, o ktorom je známe, že v noci ruší melatonín. Ráno produkuje modrobiele svetlo vrhajúce melatonín.
• Trvá čas z internetu prostredníctvom NTP.

Zásoby

• Rozpojovacia doska ESP32 bez hlavičiek. Kúpil som to lacno (25 RMB).

• 3D tlačené puzdro.

  Nechal som to profesionálne vytlačiť v tomto obchode, vyrobenom z bielej živice 000 8000, proces SLA, za približne 30 RMB. Horný kryt pekne vyšiel (je hrubý 1 mm); a transparentnosť je dobrá

• tlačidlo. Môj je priechodný otvor na tlačidlo 12 x 12 mm, vysoký 7,5 mm. Ohnul som kolíky hore, aby ležali naplocho.
• dve neopixelové svetlá (odrezané z pásika kúpeného tu za 70 RMB)

• Ak chcete batériu:

  • modul nabíjačky batérií. Používam TP4056, ako je tento, za menej ako 1 RMB.
  • Li-Po batéria. Kúpil som tieto 1000 mA batérie, ktoré boli o niečo menšie ako moja doska pri 45*26*8,5 mm, za 14 RMB.
  • Schottkyho dióda, ktorá zabráni nabíjaniu a zničeniu batérie USB 5V. Trochu som sa okolo seba povaľoval.
  • očividne urobte puzdro dostatočne veľké, aby pojalo batériu, nabíjačku a káble. Doh!
• nejaká obojstranná páska, elektrická páska, drôt, spájkovací drôt.
• spájkovacie nástroje a zručnosti.

Vylúčenie zodpovednosti: Nemám žiadny vzťah k uvedeným dodávateľom a uvádzam ich iba pre pohodlie čitateľa.

Krok 1: Pripravte nástenku

V prípade potreby odstráňte hlavičky.

Prilepte tlačidlo a LED diódy na zadnej strane ESP32 horúcim lepidlom alebo obojstrannou páskou.

Neopixely som spájkoval na GND a 3V3 a na pin 12 pre dáta a potom som ich spojil káblom.

Tlačítko som spájkoval medzi pin 25 (nastavený ako výstup, hodnota = 0, takže funguje ako odtok) a pin 26 (nastavený ako vstup s vysúvaním). Spájkovanie bolo jednoduchšie ako získanie základnej čiary.

Na napájaciu LED diódu dosky som umiestnil kúsok čiernej elektrickej pásky, aby neprekážal cez prípad. Indikátor LED signálu som nechal odkrytý, pretože ním indikujem, či sa inicializácia (a nastavenie hodín prostredníctvom NTP) podarilo, a potom ho vypnem.

Krok 2: Objednajte si prílohu

Najprv zmerajte rozmery dosky ESP32. Pripravil som skrinky pre dosky 29x52 alebo 26x49mm.

Ďalej zmerajte výšku svojho tlačidla vzhľadom na povrch dosky (po stlačení nadol). Moje návrhy predpokladajú 7 mm.

Ak sa vaša doska zhoduje, môžete si priamo stiahnuť príslušný súbor. STEP z úložiska githup. Ak nie, budete musieť zmeniť dizajn vo Fusion360. Používam bezplatnú licenciu „osobné nekomerčné“. Ďakujem Autodesk!

Tu vás nenaučím používať Fusion360, ale keď sa zorientujete, postupujte podľa týchto krokov:

• Dizajn je parametrický. Zmena jednej dimenzie na správnom mieste by mala spôsobiť, že všetko ostatné do seba prirodzene zapadne.

• Ak chcete zmeniť rozmery dosky:

  • upraviť náčrt „PCB“,
  • dvojitým kliknutím na vonkajšie rozmery ich upravte.
  • Overte a kliknite na „dokončiť náčrt“.

• Ak chcete zmeniť výšku tlačidla:

  • nastavte svoj pohľad tak, aby zobrazoval iba DPS
  • prejdite na hornú časť tlačidla (zhmotnené ako valec)
  • použite nástroj „stlačte ťah“,
  • vyberte tento povrch a zadajte správnu novú výšku (záporný).
  • výška kolíka vo vnútri horného krytu by sa mala nastaviť automaticky

• Ak chcete objednať 3D tlačené diely:

  • Zaistite, aby boli viditeľné iba horné a dolné škrupiny; skryť teleso DPS
  • Prejdite na položku Súbor-> Exportovať a potom vyberte formát KROK.
  • Fusion 360 exportuje 3D súbor. STEP, ktorý obsahuje obe telá, a mal by byť čitateľný vo vašej 3D tlačiarni.

Krok 3: Program

Nainštalujte Micropython na svoju dosku podľa týchto pokynov.

Stiahnite si tri súbory.py z tohto úložiska Github a skopírujte ich na dosku pomocou MU alebo Thonny:

• main.py: štartovací súbor. Postupne zavolá ďalšie dva súbory, pokiaľ nestlačíte tlačidlo. Je to užitočné, ak používate MU, ktorá inak stratí časový limit a nerozpozná nástenku.

  Tento súbor musíte upraviť, ak ste na pripojenie tlačidla alebo diód LED použili rôzne piny z príkladu

• do_connect.py: skript na pripojenie k vašej sieti Wi-Fi a načítanie času.

  musíte ho upraviť a zadajte svoje SSID a heslo Wi-Fi

• handheld_night_light.py: skript, ktorý pulzuje nočným svetlom podľa dennej doby.

  • musíte ho upraviť, ak ste na pripojenie tlačidla alebo diód LED použili rôzne piny z príkladu
  • tiež ho musíte upraviť, aby ste si nakonfigurovali farby a časy spánku podľa svojich predstáv
  • Nakoniec v tomto súbore musíte nastaviť časové pásmo

Akonáhle sú 3 súbory nahrané na vašu dosku, reštartujte ich a mali by ste vidieť, ako dvakrát blikne signálna dióda: raz pri pripojení k sieti Wi-Fi a druhýkrát pri načítaní času z NTP. Oba môžu trvať niekoľko sekúnd.

Stlačením tlačidla sa svetlo zapne alebo vypne v závislosti od dennej doby.

Krok 4: Napájanie z batérie

Teraz je čas všetko spájkovať. Napájal som svoju dosku z batérie a tiež som pridal malý modul nabíjačky batérií. Týmto spôsobom zapojením ESP32 do zdroja napájania sa batéria nabije a odpojením sa doska napája z batérie. Pre jednoduchosť neexistuje žiadny prepínač ON/OFF.

Napájanie dosky z batérie prebieha pomocou malej diódy. Bez tejto diódy bude vaša batéria napájaná priamo z 5 V zdroja USB a pravdepodobne sa prehreje a zničí. Starostlivo som vyberal diódu Schottky, ktorá znižuje pokles napätia, a tým zvyšuje efektívnu životnosť batérie.

Nočné svetlo je predovšetkým o riadení svetla. Viac nie je lepšie, najmä ak je modré (pretože modré svetlo má tendenciu inhibovať sekréciu melatonínu a brániť spánku). Nechcené signalizačné diódy LED na module ESP32 a na nabíjačke batérií som preto prekryl čiernou elektrickou páskou.

Krok 5: Konečná montáž

Montáž krytu je veľmi jednoduchá. Vnútri spodného krytu sú 2 malé háčiky na uchytenie horného krytu a otvor pre port USB.

Pred zatváraním skontrolujte, či nie je prípadné zovretie drôtu. Mimo tlačiarni bude horný kryt ležať naplocho pozdĺž horného povrchu dosky ESP32. V hornom kryte som urobil priehlbinu, aby zostal priestor pre drôty.

Krok 6: Tipy pre rodičov

A ste hotoví!

Tu je niekoľko tipov, keď sa rozprávate so svojim dieťaťom:

• Začiatkom procesu som zapojil svoje dieťa, ukázal som mu dizajn krytu v počítači a spýtal som sa ho, či to chce alebo nie. To vyvoláva záujem a adopciu.
• Skôr ako som mu dal nočné svetlo, párkrát som s ním nacvičil kódy farieb. Veľmi spolupracoval.
• Odporúčal by som testovanie a nabíjanie predtým, ako mu dáte konečný produkt. Pre jedného je ťažké to vziať späť. Tiež si myslel, že „ho necháte zapojený cez noc, aby sa náhle nevypol“, a nepohne sa …
• Nakoniec, moje dieťa veľmi vnímalo svetelné kódy. Počas príbehu pozorne sleduje svetlo a čaká, až sa zmení na červenú. Jedného večera sme začali rituál pred spaním trochu neskoro a svetlo sa v príbehu zmenilo na červené. Namiesto toho, aby sa vyjednával, ako zvyčajne, sa úprimne zarmútil a okamžite plakal, ako by sa nedalo uspať … (Dal som mu 5 minút milosti a stlačil tlačidlo, aby sa svetlo počas toho času opäť zmenilo na žlté.), inak by ani neposlúchal).

Krok 7: Ďalšie kroky

Nočné svetlo, ako je, funguje a prináša uspokojenie.

Existuje niekoľko vecí, ktoré by ste mohli chcieť posunúť dopredu, ak použijete vlastnú:

• svetlá Neopixel vydávajú krátke záblesky tak často, pravdepodobne kvôli chybám v časovaní. Niektoré iné typy diód LED môžu byť menej náročné. To sa deje napriek tomu, že sú napájané z 3,3 V (rovnaké napätie na napájacích a signálnych kolíkoch).
• Bolo by zaujímavé zaznamenať čas stlačení tlačidiel a zistiť, či dieťa skutočne používalo svetlo v noci.
• Životnosť batérie by sa výrazne predĺžila použitím napäťového čerpadla DC-DC na napájanie dosky.
• Testoval som výdrž batérie a vydrží jednu celú noc, ale nie celý večer.
• Pôvodne som uvažoval o vytvorení samostatného zdroja svetla mimo postele, s väčším počtom LED diód Neopixel, ktorý by bol diaľkovo ovládaný pomocou bluetooth. Zatiaľ sa to nepreukázalo ako nevyhnutné.