Kädessä pidettävä yövalo: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

5-vuotias poikani herätti meidät yöllä, ja luennoimme hänelle jatkuvasti, että annoimme äidin ja isän nukkua, kunnes tajusin, että hän ei itse pystynyt määrittämään, oliko se nukkumisaika vai leikki.

Lisäksi hän pyysi meitä sytyttämään valon. Hän aina hämmentää valon sammuttamisesta, mutta olen hieman huolissani siitä, että jätän valon päälle koko yön, mikä vaikuttaa melatoniiniin ja unen laatuun.

En todellakaan ollut tyytyväinen mihinkään yövaloon, jonka voisin löytää rahalla: jotkut voidaan sytyttää kosketuksella, mutta eivät sammua itsestään; jotkut olivat kaikki söpöjä ja pehmeitä, mutta kukaan ei voinut antaa aikaa 5-vuotiaalle.

Joten olen koonnut pikaisen yövalon, joka:

• antaa värikoodit yöaikaan:

  • keltainen (ilta): tarina -aika
  • punainen: uniaika
  • keltainen (aamu): voit nousta ja leikkiä herättämättä äitiä tai isää
  • kirkkaan valkoinen: aika nousta
  • pois päältä päivän aikana.
• Kun painat sitä yöllä, se antaa rauhoittavan kellertävän hehkun. Sitten se haalistuu ja muuttuu punaiseksi puolen tunnin kuluttua. (Paina sitä aamulla sammuttaaksesi sen)
• hehkuu varovasti taajuudella, joka on lähellä lapseni lepohetkeä (noin 2,5–3 s / hengitys). Se on tunnettu uniapuväline.
• poistaa sinisen valon, jonka tiedetään häiritsevän melatoniinia yön aikana. Tuottaa sinertävän valkoista melatoniinivaloa aamulla.
• Vie aikaa Internetistä, NTP: n kautta.

Tarvikkeet

• ESP32-murtokortti, ilman otsikoita. Ostin tämän halvalla (25 RMB).

• 3D-painettu kotelo.

  Olen ostanut sen ammattimaisesti tässä kaupassa, joka on valmistettu valkoisesta 000 8000 hartsista, SLA -prosessi, noin 30 RMB. Yläkansi tuli kauniisti (se on 1 mm paksu); ja läpinäkyvyys on hyvä

• painike. Minun on 12*12 mm painike, 7,5 mm korkea, läpireikä. Taivutin tapit ylös niin, että ne makuivat tasaisesti.
• kaksi neopixel -valoa (katkaistu nauhasta, joka on ostettu täältä 70 RMB: llä)

• jos haluat akun:

  • akkulaturin moduuli. Käytän TP4056, kuten tämä, alle 1 RMB.
  • Li-Po-akku. Ostin nämä 1000 mA: n paristot, jotka olivat hieman pienempiä kuin levyni 45*26*8,5 mm, 14 RMB: llä.
  • Schottky -diodi, joka estää USB 5V: n lataamisen ja akun tuhoutumisen. Minulla oli jonkin verran makaamista.
  • tietysti tee kotelosta tarpeeksi suuri mahtuaksesi akku, laturi ja kaapelit. Doh!
• jotain kaksipuolista teippiä, sähköteippiä, lankaa, juotoslankaa.
• juotosvälineet ja taidot.

Vastuuvapauslauseke: Minulla ei ole yhteyttä lueteltuihin toimittajiin, ja luettele ne vain lukijan mukavuuden vuoksi.

Vaihe 1: Valmistele lauta

Poista otsikot tarvittaessa.

Liimaa ESP32: n takana oleva painike ja LEDit kuumaliimalla tai kaksipuolisella teipillä.

Juotin neopikselit GND: lle ja 3V3: lle ja nastalle 12 tietojen saamiseksi, sitten ketjutin ne yhteen langalla.

Juotin napin nastan 25 (asetettu ulostulona, arvo = 0, joten se toimii tyhjennyksenä) ja nastan 26 välillä (asetettu tuloksi vetämällä). Tämä oli helpompi juottaa kuin maajohdon hakeminen.

Laitoin vähän mustaa sähköteippiä levyn virran LED -valon päälle, jotta se ei näy kotelon läpi. Jätin signaalivalon peittymättä, sillä käytän sitä ilmaisemaan, onko alustus (ja kellon asettaminen NTP: n kautta) onnistunut, ja sammuta se sitten.

Vaihe 2: Tilaa kotelo

Mittaa ensin ESP32 -levyn mitat. Olen valmistanut koteloita 29x52 tai 26x49mm levyille.

Mittaa seuraavaksi painikkeen korkeus suhteessa levyn pintaan (painettuna). Suunnitteluni olettaa 7 mm.

Jos korttisi vastaa, voit ladata vastaavan. STEP -tiedoston suoraan githup -arkistosta. Jos ei, sinun on muokattava Fusion360: n muotoilua. Käytän "henkilökohtaista ei-kaupallista" ilmaista lisenssiä. Kiitos Autodesk!

En opeta sinulle Fusion360: n käyttöä täällä, mutta tässä on muutamia vaiheita, joita sinun on noudatettava, kun tiedät tiesi:

• Suunnittelu on parametrinen. Yhden ulottuvuuden muuttaminen oikeaan paikkaan pitäisi saada kaikki muu paikalleen luonnollisesti.

• Levyn mittojen muuttaminen:

  • muokata piirilevyn luonnosta,
  • kaksoisnapsauta ulkomittoja muuttaaksesi niitä.
  • Vahvista ja napsauta lopuksi luonnos.

• Painikkeiden korkeuden muuttaminen:

  • aseta näkymäsi näyttämään vain piirilevy
  • navigoi löytääksesi painikkeen yläosan (toteutettu sylinterinä)
  • käytä "puristusveto" -työkalua,
  • valitse kyseinen pinta ja syötä oikea uusi korkeus (negatiivinen).
  • yläkannen sisällä olevan tapin korkeus tulee säätää automaattisesti

• 3D -tulostettujen osien tilaaminen:

  • Varmista, että vain ylä- ja alakuoret ovat näkyvissä; piilota piirilevyn runko
  • Valitse Tiedosto-> Vie ja valitse sitten VAIHE-muoto.
  • Fusion 360 vie. STEP 3D -tiedoston, joka sisältää molemmat kappaleet ja jonka pitäisi olla 3D -tulostusliikkeesi luettavissa.

Vaihe 3: Ohjelmoi

Asenna Micropython kortillesi noudattamalla näitä ohjeita.

Lataa kolme.py -tiedostoa tästä Github -arkistosta ja kopioi ne taululle MU: n tai Thonnyn avulla:

• main.py: käynnistystiedosto. Se kutsuu kahta muuta tiedostoa vuorotellen, ellei painiketta paineta alas. Tästä on hyötyä, jos käytät MU: ta, joka muuten aikakatkaisee ja ei tunnista levyä.

  sinun on muokattava tätä tiedostoa, jos käytit esimerkin eri tappeja painikkeen tai merkkivalojen liittämiseen

• do_connect.py: komentosarja Wi-Fi-verkkoon yhdistämistä ja ajan hakua varten.

  sinun on muokattava sitä ja täytettävä Wi-Fi SSID ja salasana

• handheld_night_light.py: käsikirjoitus, joka vilkuttaa yövaloa kellonajan mukaan.

  • sinun on muokattava sitä, jos käytit esimerkin eri tappeja painikkeen tai merkkivalojen liittämiseen
  • sinun on myös muokattava sitä, jotta voit määrittää värit ja uniajat mieleiseksesi
  • lopuksi sinun on asetettava aikavyöhyke tähän tiedostoon

Kun kolme tiedostoa on ladattu taulullesi, käynnistä se uudelleen ja sinun on havaittava, että merkkivalo vilkkuu kahdesti: kerran, kun muodostat yhteyden Wi-Fi-verkkoon, ja toisen kerran, kun haet aikaa NTP: stä. Molemmat voivat kestää useita sekunteja.

Painikkeen painaminen sytyttää tai sammuttaa valon kellonajasta riippuen.

Vaihe 4: Virta akusta

Nyt on aika juottaa kaikki yhdessä. Olen saanut virtalähteeni akusta ja lisän myös pienen akkulaturimoduulin. Tällä tavalla ESP32: n kytkeminen virtalähteeseen lataa akun ja sen irrottaminen virtalähteestä. Yksinkertaisuuden vuoksi ei ole ON/OFF -kytkintä.

Kortin virransyöttö akusta tapahtuu pienen diodin kautta. Ilman tätä diodia akku saa virtansa suoraan USB -lähteen 5 V: n jännitteestä ja todennäköisesti ylikuumenee ja tuhoutuu. Olen valinnut varovasti Schottky -diodin, joka alentaa jännitehäviötä ja pidentää siten akun tehokasta käyttöikää.

Yövalossa on kyse valon ohjauksesta. Enemmän ei ole parempi, varsinkin jos se on sininen (koska sininen valo pyrkii estämään melatoniinin eritystä ja estämään unta). Joten olen peittänyt ei -toivotut merkkivalot sekä ESP32: ssa että akkulaturimoduulissa mustalla sähköteipillä.

Vaihe 5: Lopullinen kokoonpano

Kotelo on melko yksinkertainen koota. Alakannen sisällä on 2 pientä koukkua yläkannen pitämiseksi ja aukko USB -portille.

Varmista ennen sulkemista, ettei vaijeri ole puristuksissa. Painotalon yläkansi on tasainen ESP32 -levyn yläpintaa pitkin. Yläkannessa on tehty kolhu, jotta johtoille jää tilaa.

Vaihe 6: Vinkkejä vanhemmuuteen

Ja olet valmis!

Tässä muutamia vinkkejä, kun puhut lapsellesi:

• Olen ottanut lapseni mukaan prosessin alkuvaiheessa, näyttänyt hänelle kotelon suunnittelun tietokoneellani ja kysynyt häneltä, haluaako hän sitä vai ei. Se on herättänyt kiinnostusta ja adoptiota.
• Olen harjoitellut värikoodeja muutaman kerran hänen kanssaan ennen kuin annan hänelle yövalon. Hän on ollut erittäin yhteistyöhaluinen.
• Suosittelen testaamista ja lataamista ennen lopullisen tuotteen antamista. Ensinnäkin sitä on vaikea ottaa takaisin. Lisäksi hän päätti "jättää sen verkkovirtaan yön aikana, jotta se ei sammuisi yhtäkkiä", eikä liikkua…
• Lopuksi, lapseni on ollut erittäin vastaanottavainen valokoodeille. Hän katselee valoa tarkasti tarinan aikana odottaen, että se muuttuu punaiseksi. Eräänä iltana aloitimme nukkumaanmeno -rituaalin hieman myöhässä, ja valo muuttui punaiseksi minuutiksi tarinaksi. Sen sijaan, että hän neuvottelisi tavalliseen tapaan, hän oli vilpittömästi ahdistunut ja itki heti, ikään kuin uniaikaa ei olisi mitenkään … (Annoin hänelle 5 minuuttia armoa ja painin painiketta kääntääksesi valon takaisin keltaiseksi tuona aikana., muuten hän ei edes kuuntelisi).

Vaihe 7: Seuraavat vaiheet

Yövalo sellaisenaan toimii ja antaa tyydytystä.

On muutamia asioita, joita haluat ehkä viedä eteenpäin, jos heität omasi:

• Neopixel -valot välähtävät aina silloin tällöin, todennäköisesti ajoitusvirheistä. Jotkin muut LED -tyypit voivat olla vähemmän vaativia. Tämä tapahtuu huolimatta siitä, että ne saavat virtaa 3,3 V: sta (sama jännite virta- ja signaalinapeissa).
• Olisi mielenkiintoista tallentaa painikkeiden painamisaika nähdäkseen, käyttikö lapsi todella valoa yön aikana.
• Akun käyttöikää pidennettäisiin huomattavasti käyttämällä DC-DC-jännitepumppua kortin virran saamiseen.
• Olen testannut akun kestoa, ja se kestää yhden yön, mutta ei aina seuraavaan iltaan.
• Ajattelin aluksi suunnitella erillisen valonlähteen sängyn ulkopuolelle, jossa olisi enemmän Neopixel -LED -valoja, joita kauko -ohjataan bluetoothilla. Se ei ole vielä osoittautunut tarpeelliseksi.