Håndholdt natlys: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Min 5-årige blev ved med at vække os om natten, og vi blev ved med at undervise ham om at lade mor og far sove, indtil jeg indså, at han faktisk ikke var i stand til selv at afgøre, om det var søvn eller spilletid.

Desuden ville han bede os om at tænde lyset. Han gør altid ballade om at slukke lyset, men jeg er lidt bekymret for at lade lyset være tændt hele natten, med effekter på melatonin og søvnkvalitet.

Jeg var virkelig ikke tilfreds med noget natlys, jeg kunne opdage, at penge kan købe: nogle kan tændes med et tryk, men ikke slukke af sig selv; nogle var alle søde og bløde, men ingen kunne give tiden til en 5-årig.

Så jeg har sammensat et hurtigt hack af en natlig lys, der:

• giver farvekoder til tidspunktet for natten:

  • gul (aften): historietid
  • rød: sovetid
  • gul (morgen): du må stå op og lege uden at vække mor eller far
  • lys hvid: tid til at rejse sig
  • slukket i løbet af dagen.
• Når du trykker på den om natten, afgiver den en betryggende gullig glød. Derefter falmer det og bliver tilbage til rødt efter en halv time. (Tryk på den om morgenen for at slukke den)
• lyser forsigtigt med en frekvens tæt på mit barns hvilende vejrtrækningshastighed (ca. 2,5 ~ 3s pr. åndedrag). Det er et kendt søvnhjælpestrick.
• gør op med det blå lys, der vides at forstyrre melatonin i løbet af natten. Producerer et blåhvidt melatonin-kaster lys om morgenen.
• Tager tiden fra Internettet, via NTP.

Forbrugsvarer

• Et ESP32 break-out board, uden headers. Jeg købte denne billigt (25 RMB).

• Et 3D-printet etui.

  Jeg har fået det professionelt trykt af denne butik, lavet af hvid 未来 8000 harpiks, SLA -proces, for omkring 30 RMB. Topdækslet kom pænt ud (det er 1 mm tykt); og gennemsigtigheden er god

• en trykknap. Min er en 12*12 mm knap, 7,5 mm høj, gennemgående hul. Jeg bøjede stifterne op, så det lå fladt.
• to neopixellys (afskåret fra en strimmel købt her for 70 RMB)

• hvis du vil have et batteri:

  • et batterioplader modul. Jeg bruger en TP4056, som denne, til mindre end 1 RMB.
  • et Li-Po batteri. Jeg købte disse 1000 mA batterier, som var lidt mindre end mit bord på 45*26*8,5 mm til 14 RMB.
  • en Schottky -diode for at forhindre USB 5V i at oplade og ødelægge dit batteri. Jeg havde nogle liggende.
  • Gør sagen naturligvis stor nok til at rumme batteriet, opladeren og kablerne. Doh!
• noget dobbeltsidet tape, elektrisk tape, wire, loddetråd.
• loddeværktøjer og færdigheder.

Ansvarsfraskrivelse: Jeg har ingen tilknytning til de angivne leverandører, og angiver dem kun for læserens bekvemmelighed.

Trin 1: Forbered bestyrelsen

Fjern overskrifterne, hvis det er nødvendigt.

Lim trykknappen og lysdioderne på bagsiden af ESP32 med varm lim eller dobbeltsidet tape.

Jeg lodde neopixel til GND og 3V3, og til pin 12 til data, derefter lænkede jeg dem sammen med wire.

Jeg lodde knappen mellem pin 25 (indstillet som output, værdi = 0, så den fungerer som afløb) og pin 26 (indstillet som input med pull-up). Dette var lettere at lodde end at hente en jordlinje.

Jeg lagde en smule sort elektrisk tape over tænd / sluk -LED'en på tavlen, for at den ikke skulle vise sig gennem sagen. Jeg forlod Signal -LED'en afdækket, da jeg bruger den til at angive, om initialisering (og indstilling af uret via NTP) er lykkedes, og derefter slukke den.

Trin 2: Bestil kabinettet

Mål først dine ESP32 -kortdimensioner. Jeg har klargjort kabinetter til plader på 29x52 eller 26x49 mm.

Mål derefter højden på din knap i forhold til brættets overflade (når den trykkes ned). Mine designs antager 7 mm.

Hvis dit bord matcher, kan du downloade den tilsvarende. STEP -fil direkte fra githup -depotet. Hvis ikke, skal du ændre designet i Fusion360. Jeg bruger den "personlige ikke-kommercielle" gratis licens. Tak Autodesk!

Jeg vil ikke lære dig, hvordan du bruger Fusion360 her, men her er et par trin, du skal følge, når du kender din vej rundt:

• Designet er parametrisk. Ændring af en dimension på det rigtige sted bør få alt andet til at falde på plads naturligt.

• Sådan ændres tavlens dimensioner:

  • rediger "PCB" -skitsen,
  • dobbeltklik på de udvendige dimensioner for at ændre dem.
  • Valider, og klik derefter på "færdig skitse".

• Sådan ændres knaphøjden:

  • indstil din visning til kun at vise printkortet
  • naviger for at finde toppen af knappen (materialiseret som en cylinder)
  • brug værktøjet "tryk træk",
  • vælg den overflade, og indtast den korrekte nye højde (negativ).
  • nålens højde inde i topdækslet skal justeres automatisk

• Sådan bestiller du 3D -printede dele:

  • Sørg for, at kun de øverste og nederste skaller er synlige; skjul PCB -kroppen
  • Gå til File-> Export, og vælg derefter STEP-formatet.
  • Fusion 360 eksporterer en. STEP 3D -fil, der indeholder begge dele, og som skal kunne læses af dit 3D -printshop.

Trin 3: Programmer

Installer Micropython på dit bord ved at følge disse instruktioner.

Download de tre.py -filer fra dette Github -lager, og kopier dem til tavlen ved hjælp af MU eller Thonny:

• main.py: startfil. Det vil kalde de to andre filer på skift, medmindre knappen trykkes ned. Dette er nyttigt, hvis du bruger MU, som ellers vil timeout og ikke genkender tavlen.

  du skal redigere denne fil, hvis du brugte forskellige pins fra eksemplet til at forbinde knappen eller lysdioderne

• do_connect.py: et script til at oprette forbindelse til dit Wi-Fi-netværk og hente tiden.

  du skal redigere det og udfylde dit Wi-Fi SSID og adgangskode

• handheld_night_light.py: scriptet, der pulserer natlyset i henhold til tidspunktet på dagen.

  • du skal redigere det, hvis du brugte forskellige pins fra eksemplet til at forbinde knappen eller lysdioderne
  • du skal også redigere det for at konfigurere farverne og dvaletiderne efter din smag
  • endelig skal du indstille din tidszone i denne fil

Når de 3 filer er uploadet til dit bord, skal du genstarte det, og du skal se, at signallampen blinker to gange: én gang, mens du opretter forbindelse til Wi-Fi, og en anden gang, mens du henter tiden fra NTP. Begge kan tage flere sekunder.

Tryk på knappen for at tænde eller slukke lyset afhængigt af tidspunktet på dagen.

Trin 4: Strømforsyning fra batteri

Nu er det tid til at lodde alt sammen. Jeg har drevet mit kort fra et batteri og har også tilføjet et lille batterioplader -modul. På denne måde oplades batteriet ved at tilslutte ESP32 til en strømkilde, og når stikket tages ud, tændes kortet for batteriet. Der er ingen TÆND/SLUK -knap, for enkelheds skyld.

At drive kortet fra batteriet sker gennem en lille diode. Uden denne diode vil dit batteri blive drevet direkte fra USB -kildens 5V, og vil sandsynligvis blive overophedet og blive ødelagt. Jeg har været omhyggelig med at vælge en Schottky -diode, der sænker spændingsfaldet og derved øger den effektive batterilevetid.

Et natlys handler om lysstyring. Mere er ikke bedre, især hvis det er blåt (da blåt lys har en tendens til at hæmme melatoninsekretion og hindre søvn). Så jeg har dækket de uønskede signallamper på både ESP32 og batterioplader modulet med sort elektrisk tape.

Trin 5: Endelig samling

Skabet er ret ligetil at samle. Der er 2 små kroge til at holde topdækslet inde i bunddækslet og en åbning til USB -porten.

Inden du lukker, skal du sørge for at kontrollere, om der er mulig ledningsklemme. Ud af trykkeriet vil topdækslet ligge fladt langs den øverste overflade af ESP32 -kortet. Jeg har gjort et hul i topdækslet for at efterlade plads til ledningerne.

Trin 6: Tips til forældre

Og du er færdig!

Her er nogle tips, når du taler med dit barn:

• Jeg har forlovet mit barn tidligt i processen, viste ham kabinetdesignet på min computer og spurgte ham, om han ville det eller ej. Det har drevet interesse og adoption.
• Jeg har øvet farvekoderne et par gange med ham, før jeg gav ham natlyset. Han har været meget samarbejdsvillig.
• Jeg vil råde dig til at teste og oplade, før du giver ham det endelige produkt. For det første er det svært at tage det tilbage. Han besluttede sig også for at "lade det være tilsluttet i løbet af natten, så det ikke pludselig slukker" og ville ikke rokke sig …
• Endelig har mit barn været meget modtageligt over for lyskoderne. Han ser opmærksomt på lyset i løbet af historietiden og venter på, at det bliver rødt. En aften startede vi sengetidsritualet lidt sent, og lyset blev rødt minutter ind i historien. I stedet for at forhandle, som han normalt gør, blev han oprigtigt bekymret og græd straks, som om der ikke var nogen vej uden om søvntid … (jeg gav ham 5 minutters nåde, og trykkede på knappen for at vende lyset tilbage til gult i løbet af den tid, ellers ville han ikke engang lytte).

Trin 7: Næste trin

Nattelyset fungerer, og det giver tilfredshed.

Der er et par ting, du måske vil skubbe fremad, hvis du ruller din egen:

• Neopixel -lysene afgiver et kort blik af og til, sandsynligvis fra timingfejl. Nogle andre typer lysdioder kan være mindre krævende. Dette sker på trods af at de drives fra 3,3V (samme spænding på strøm- og signalstifterne).
• Det ville være interessant at registrere tidspunktet for knappetryk for at se, om ungen faktisk brugte lyset i løbet af natten.
• Batteriets levetid ville blive stærkt forlænget ved at bruge en DC-DC spændingspumpe til at drive kortet.
• Jeg har testet batterilevetiden, og den varer en hel nat, men ikke helt til den næste aften.
• Jeg tænkte oprindeligt på at udtænke en separat lyskilde uden for sengen med flere Neopixel LED'er, der ville blive fjernstyret af bluetooth. Det har ikke vist sig at være nødvendigt endnu.