Lampu Malam Genggam: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Anak saya yang berusia 5 tahun terus membangunkan kami pada waktu malam, dan kami terus memberi ceramah kepadanya bahawa membiarkan ibu dan ayah tidur, sehingga saya menyedari bahawa dia sebenarnya tidak dapat menentukan sendiri sama ada waktu tidur atau waktu bermain.

Selain itu, dia akan meminta kami untuk menyalakan lampu. Dia selalu membuat ribut-ribut untuk mematikan cahaya, tetapi saya sedikit bimbang untuk membiarkan cahaya sepanjang malam, dengan kesan melatonin dan kualiti tidur.

Saya benar-benar tidak berpuas hati dengan cahaya malam yang saya dapati bahawa wang dapat dibeli: ada yang boleh dinyalakan dengan sentuhan, tetapi tidak dimatikan sendiri; ada yang semuanya comel dan lembut, tetapi tidak ada yang dapat memberi masa untuk kanak-kanak berusia 5 tahun.

Oleh itu, saya telah mengumpulkan hack cepat dari malam yang:

• memberikan kod warna pada waktu malam:

  • kuning (petang): masa cerita
  • merah: waktu tidur
  • kuning (pagi): anda dibenarkan bangun dan bermain tanpa membangunkan ibu atau ayah
  • putih terang: masa untuk bangun
  • cuti pada waktu siang.
• Apabila anda menekannya pada waktu malam, ia memancarkan cahaya kekuningan yang meyakinkan. Kemudian pudar dan berubah menjadi merah setelah setengah jam. (Tekan pada waktu pagi untuk mematikannya)
• bersinar dengan lembut dengan frekuensi yang hampir dengan kelajuan pernafasan rehat anak saya (sekitar 2.5 ~ 3s setiap nafas). Itu muslihat bantuan tidur yang diketahui.
• menghapuskan cahaya biru yang diketahui mengganggu melatonin pada waktu malam. Menghasilkan cahaya melatonin putih kebiruan pada waktu pagi.
• Mengambil masa dari Internet, melalui NTP.

Bekalan

• Papan pemecahan ESP32, tanpa tajuk. Saya membeli yang ini dengan harga murah (25 RMB).

• Sarung bercetak 3D.

  Saya pernah mencetaknya secara profesional oleh kedai ini, yang diperbuat daripada resin putih 未来 8000, proses SLA, dengan harga sekitar 30 RMB. Penutup atas keluar dengan baik (tebal 1mm); dan ketelusannya baik

• butang tekan. Tambang adalah butang 12 * 12mm, ketinggian 7.5mm, melalui lubang. Saya membengkokkan pin ke atas sehingga rata.
• dua lampu neopixel (dipotong dari jalur yang dibeli di sini dengan harga 70 RMB)

• jika anda mahukan bateri:

  • modul pengecas bateri. Saya menggunakan TP4056, seperti ini, dengan harga kurang dari 1 RMB.
  • bateri Li-Po. Saya membeli bateri 1000 mA ini, yang sedikit lebih kecil daripada papan saya pada harga 45 * 26 * 8.5mm, dengan harga 14 RMB.
  • dioda Schottky untuk memastikan USB 5V tidak dicas dan merosakkan bateri anda. Saya ada berbaring.
  • jelas, jadikan casingnya cukup besar untuk menampung bateri, pengecas, dan kabel. Doh!
• beberapa pita dua sisi, pita elektrik, wayar, wayar pematerian.
• alat dan kemahiran pematerian.

Penafian: Saya tidak mempunyai hubungan dengan vendor yang disenaraikan, dan menyenaraikannya hanya untuk kemudahan pembaca.

Langkah 1: Siapkan Papan

Keluarkan tajuk jika diperlukan.

Lekatkan butang tekan dan LED di bahagian belakang ESP32 dengan gam panas atau pita dua sisi.

Saya menyisipkan neopixel ke GND dan 3V3, dan menyematkan 12 untuk data, kemudian saya mengikatnya bersama-sama dengan wayar.

Saya mencari butang antara pin 25 (ditetapkan sebagai output, nilai = 0, jadi ia berfungsi sebagai longkang) dan pin 26 (ditetapkan sebagai input dengan pull-up). Ini lebih senang disolder daripada mengambil garis dasar.

Saya meletakkan sedikit pita elektrik hitam di atas LED kuasa papan untuk mengelakkannya daripada menunjukkan kes itu. Saya membiarkan LED Signal terbongkar, kerana saya menggunakannya untuk menunjukkan sama ada inisialisasi (dan menetapkan jam melalui NTP) berjaya, kemudian matikan.

Langkah 2: Memesan Penutup

Pertama, ukur dimensi papan ESP32 anda. Saya telah menyediakan penutup untuk papan 29x52 atau 26x49mm.

Seterusnya, ukur ketinggian butang anda berbanding permukaan papan (apabila ditekan ke bawah). Reka bentuk saya berukuran 7mm.

Sekiranya papan anda sepadan, anda boleh memuat turun fail. STEP yang sesuai dari repositori githup secara langsung. Sekiranya tidak, anda perlu mengubah reka bentuk dalam Fusion360. Saya menggunakan lesen percuma "bukan komersial". Terima kasih Autodesk!

Saya tidak akan mengajar anda cara menggunakan Fusion360 di sini, tetapi berikut adalah beberapa langkah untuk diikuti setelah anda mengetahui jalannya:

• Reka bentuknya adalah parametrik. Mengubah satu dimensi di tempat yang betul semestinya menjadikan semua perkara lain menjadi wajar.

• Untuk mengubah dimensi papan:

  • edit lakaran "PCB",
  • klik dua kali pada dimensi luar untuk mengubahnya.
  • Sahkan, kemudian klik "selesai lakaran".

• Untuk mengubah ketinggian butang:

  • tetapkan pandangan anda untuk hanya memaparkan PCB
  • navigasi untuk mencari bahagian atas butang (terwujud sebagai silinder)
  • gunakan alat "tekan tarik",
  • pilih permukaan itu, dan masukkan ketinggian baru yang betul (negatif).
  • ketinggian pin di dalam penutup atas hendaklah disesuaikan secara automatik

• Untuk memesan bahagian bercetak 3D:

  • Pastikan hanya cangkang atas dan bawah yang dapat dilihat; sembunyikan badan PCB
  • Pergi ke Fail-> Eksport, kemudian pilih format LANGKAH.
  • Fusion 360 akan mengeksport fail 3D. STEP yang mengandungi kedua-dua badan, dan boleh dibaca oleh kedai cetak 3D anda.

Langkah 3: Program

Pasang Micropython di papan anda, ikuti arahan ini.

Muat turun tiga fail.py dari repositori Github ini, dan salin ke papan menggunakan MU atau Thonny:

• main.py: fail permulaan. Ia akan memanggil dua fail yang lain secara bergantian, kecuali butang ditekan ke bawah. Perkara ini berguna jika anda menggunakan MU, yang akan habis dan tidak dapat mengenal pasti papan kenyataan.

  anda perlu mengedit fail ini jika anda menggunakan pin yang berbeza dari contoh untuk menyambungkan butang atau LED

• do_connect.py: skrip untuk menyambung ke rangkaian Wi-Fi anda, dan mengambil masa.

  anda perlu mengeditnya, dan masukkan SSID dan kata laluan Wi-Fi anda

• handheld_night_light.py: skrip yang memancarkan cahaya malam mengikut waktu siang.

  • anda perlu mengeditnya jika anda menggunakan pin yang berbeza dari contoh untuk menyambungkan butang atau LED
  • anda juga perlu mengeditnya untuk mengkonfigurasi warna dan waktu tidur mengikut keinginan anda
  • akhirnya, anda perlu menetapkan zon waktu anda dalam fail ini

Setelah 3 fail dimuat naik ke papan anda, but semula, dan anda harus melihat LED isyarat berkelip dua kali: sekali semasa menyambung ke Wi-Fi, dan kali kedua sambil mengambil masa dari NTP. Kedua-duanya mungkin memerlukan beberapa saat.

Menekan butang akan menyalakan atau mematikan lampu, bergantung pada waktu hari.

Langkah 4: Kuasa Dari Bateri

Sekarang adalah masa untuk menyatukan semuanya. Saya telah menghidupkan papan saya dari bateri, dan juga menambahkan modul pengecas bateri kecil. Dengan cara ini, menyambungkan ESP32 ke sumber kuasa akan mengecas bateri, dan mencabutnya akan menyambungkan papan dari bateri. Tidak ada suis ON / OFF, untuk kesederhanaan.

Menghidupkan papan dari bateri berlaku melalui diod kecil. Tanpa diod ini, bateri anda akan dihidupkan secara langsung dari 5V sumber USB, dan mungkin akan terlalu panas dan hancur. Saya telah berhati-hati memilih dioda Schottky, yang menurunkan penurunan voltan, sehingga meningkatkan jangka hayat bateri yang berkesan.

Lampu malam adalah mengenai kawalan cahaya. Lebih banyak tidak lebih baik, terutamanya jika berwarna biru (kerana cahaya biru cenderung menghalang rembesan melatonin dan menghalang tidur). Oleh itu, saya telah menutup LED isyarat yang tidak diingini pada modul pengecas bateri ESP32 dan bateri dengan pita elektrik hitam.

Langkah 5: Perhimpunan Akhir

Kandang cukup mudah dipasang. Terdapat 2 cangkuk kecil untuk memegang penutup atas di dalam penutup bawah, dan bukaan untuk port USB.

Sebelum menutup, pastikan anda memeriksa sebarang kemungkinan mencubit wayar. Di luar kedai cetak, penutup atas akan rata di sepanjang permukaan atas papan ESP32. Saya telah membuat penyok di penutup atas untuk meninggalkan ruang untuk wayar.

Langkah 6: Petua Keibubapaan

Dan anda sudah selesai!

Berikut adalah beberapa petua semasa bercakap dengan anak anda:

• Saya telah melibatkan anak saya pada awal proses, menunjukkan kepadanya reka bentuk kandang di komputer saya, dan bertanya kepadanya adakah dia menginginkannya atau tidak. Itu mendorong minat dan pemakaian.
• Saya telah melatih kod warna beberapa kali sebelum memberinya cahaya malam. Dia sangat bekerjasama.
• Saya akan menasihati pengujian dan pengisian sebelum memberinya produk akhir. Untuk satu, sukar untuk mengambilnya semula. Juga, dia memutuskan untuk "membiarkannya terpasang pada waktu malam, sehingga tidak akan mati secara tiba-tiba", dan tidak akan berhenti …
• Terakhir, anak saya sangat menerima kod cahaya. Dia memerhatikan cahaya dengan penuh perhatian semasa waktu cerita, menantinya menjadi merah. Suatu malam, kami telah memulakan ritual tidur sedikit lewat, dan cahaya menjadi merah beberapa minit menjadi cerita. Daripada berunding seperti biasanya, dia menjadi sangat tertekan, dan menangis dengan segera, seolah-olah tidak ada jalan sekitar waktu tidur … (Saya memberinya rahmat selama 5 minit, dan menekan butang untuk menghidupkan kembali cahaya menjadi kuning selama itu, kalau tidak dia tidak akan mendengar).

Langkah 7: Langkah Seterusnya

Cahaya malam kerana ia berfungsi, dan memberi kepuasan.

Terdapat beberapa perkara yang mungkin anda ingin teruskan jika anda melancarkan sendiri:

• lampu Neopixel mengeluarkan sekejap kilat sesekali, mungkin dari gangguan masa. Beberapa jenis LED lain mungkin kurang menuntut. Ini berlaku walaupun menghidupkannya dari 3.3V (voltan yang sama pada pin kuasa dan isyarat).
• Sangat menarik untuk merakam waktu penekanan butang, untuk melihat sama ada kanak-kanak itu benar-benar menggunakan lampu pada waktu malam.
• Hayat bateri akan diperpanjang dengan menggunakan pam voltan DC-DC untuk menghidupkan papan.
• Saya telah menguji jangka hayat bateri, dan ia bertahan sepanjang malam, tetapi tidak sampai ke petang berikutnya.
• Pada mulanya saya memikirkan untuk mencari sumber cahaya yang terpisah di luar tempat tidur, dengan lebih banyak LED Neopixel, yang akan dikendalikan jauh oleh bluetooth. Itu belum terbukti diperlukan.