Llum nocturna de mà: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

El meu fill de 5 anys ens seguia despertant a la nit i continuàvem conferint-li deixant dormir a la mare i al pare, fins que em vaig adonar que realment no era capaç de determinar per si mateix si era hora de dormir o jugar.

A més, ens demanaria que encenguéssim el llum. Sempre fa un enrenou a l’hora d’apagar la llum, però em preocupa una mica deixar llum encesa tota la nit, amb els efectes sobre la melatonina i la qualitat del son.

Realment no estava satisfet amb cap llum de nit que pogués trobar que els diners puguin comprar: alguns es podrien encendre amb un toc, però no apagar-los per si sols; alguns eren simpàtics i suaus, però cap va poder donar temps a un nen de 5 anys.

Així, doncs, he preparat un breu truc de nit que:

• dóna codis de colors a l'hora de la nit:

  • groc (vespre): hora del conte
  • vermell: temps de son
  • groc (matí): se us permet aixecar-vos i jugar sense despertar la mare o el pare
  • blanc brillant: hora d’aixecar-se
  • fora de dia.
• Quan la premeu a la nit, desprèn una tranquil·litat groguenca tranquil·litzadora. Després s’esvaeix i torna al vermell al cap de mitja hora. (Premeu-lo al matí per apagar-lo)
• brilla suaument amb una freqüència propera a la velocitat de respiració del meu fill (al voltant de 2,5 ~ 3 s per respiració). Aquest és un truc conegut d’ajuda al son.
• elimina la llum blava coneguda per molestar la melatonina durant la nit. Produeix una llum blanca-blavosa que produeix melatonina al matí.
• Pren el temps des d'Internet, mitjançant NTP.

Subministraments

• Un tauler de sortida ESP32, sense capçaleres. Vaig comprar aquest a un preu econòmic (25 RMB).

• Una funda impresa en 3D.

  Aquesta botiga l’he imprès professionalment, fet amb resina blanca 未来 8000, procés SLA, per uns 30 RMB. La tapa superior va sortir molt bé (fa 1 mm de gruix); i la transparència és bona

• un polsador. El meu és un botó de 12 * 12 mm, de 7,5 mm d’alçada, forat passant. Vaig doblar els passadors perquè quedés pla.
• dos llums de neopíxels (tallats d'una tira comprada aquí per 70 RMB)

• si voleu una bateria:

  • un mòdul de carregador de bateria. Faig servir un TP4056, com aquest, per menys d’1 RMB.
  • una bateria Li-Po. Vaig comprar aquestes bateries de 1000 mA, que eren lleugerament més petites que la meva placa a 45 * 26 * 8,5 mm, per 14 RMB.
  • un díode Schottky per evitar que l'USB 5V es carregui i no destrueixi la bateria. Vaig tenir algunes estirades.
  • òbviament, feu que la carcassa sigui prou gran per acomodar la bateria, el carregador i els cables. Doh!
• algunes cintes de doble cara, cinta elèctrica, filferro, filferro de soldadura.
• eines i habilitats de soldadura.

Exempció de responsabilitat: no tinc cap afiliació amb els proveïdors que figuren a la llista i només els enumero per a la comoditat del lector.

Pas 1: prepareu la junta

Traieu les capçaleres si cal.

Enganxeu el polsador i els LEDs de la part posterior de l’ESP32 amb cola calenta o cinta de doble cara.

Vaig soldar els neopíxels a GND i 3V3, i al pin 12 per obtenir dades, després els vaig encadenar amb filferro.

He soldat el botó entre el pin 25 (configurat com a sortida, valor = 0, de manera que actua com a drenatge) i el pin 26 (configurat com a entrada amb pull-up). Això era més fàcil de soldar que obtenir una línia de terra.

Vaig posar una mica de cinta elèctrica negra sobre el LED d’alimentació del tauler per evitar que es mostri a través de la caixa. Vaig deixar el LED de senyal descobert, ja que el faig servir per indicar si la inicialització (i configurar el rellotge mitjançant NTP) ha tingut èxit, i després apagar-lo.

Pas 2: demaneu el recinte

Primer, mesureu les dimensions de la vostra placa ESP32. He preparat recintes per a taules de 29x52 o 26x49mm.

A continuació, mida l’alçada del botó respecte a la superfície del tauler (quan es prem). Els meus dissenys suposen 7 mm.

Si el vostre tauler coincideix, podeu descarregar directament el fitxer. STEP corresponent des del dipòsit de githup. Si no, haureu de modificar el disseny a Fusion360. Estic fent servir la llicència gratuïta "personal no comercial". Gràcies Autodesk!

No us ensenyaré a utilitzar Fusion360 aquí, però aquí teniu uns quants passos a seguir un cop hàgiu conegut el vostre camí:

• El disseny és paramètric. Canviar una dimensió al lloc adequat hauria de fer que tota la resta es posés de forma natural.

• Per modificar les dimensions del tauler:

  • editeu l'esbós "PCB",
  • feu doble clic a les dimensions exteriors per modificar-les.
  • Valideu i feu clic a "finalitza l'esbós".

• Per modificar l'alçada del botó:

  • configureu la vostra visualització perquè només mostri el PCB
  • navega per trobar la part superior del botó (materialitzat com a cilindre)
  • utilitzeu l'eina "premeu"
  • seleccioneu aquesta superfície i introduïu la nova alçada correcta (negativa).
  • l'alçada del passador dins de la coberta superior s'ha d'ajustar automàticament

• Per demanar peces impreses en 3D:

  • Assegureu-vos que només siguin visibles les closques superior i inferior; amaga el cos del PCB
  • Aneu a Fitxer-> Exporta i, a continuació, trieu el format STEP.
  • Fusion 360 exportarà un fitxer. STEP 3D que conté tots dos cossos i que la vostra botiga d’impressió 3D hauria de llegir.

Pas 3: programa

Instal·leu Micropython al tauler, seguint aquestes instruccions.

Descarregueu els tres fitxers.py des del dipòsit de Github i copieu-los al tauler mitjançant MU o Thonny:

• main.py: fitxer d'inici. Cridarà els altres dos fitxers al seu torn, tret que es premi el botó. Això és útil si utilitzeu MU, que en cas contrari s’espera i no reconeix el tauler.

  heu d'editar aquest fitxer si heu utilitzat pins diferents de l'exemple per connectar el botó o els LED

• do_connect.py: un script per connectar-se a la vostra xarxa Wi-Fi i obtenir l’hora.

  l'heu d'editar i empleneu el vostre SSID Wi-Fi i la vostra contrasenya

• handheld_night_light.py: l'script que impulsa la llum nocturna segons l'hora del dia.

  • l'heu d'editar si heu utilitzat pins diferents de l'exemple per connectar el botó o els LED
  • també l’heu d’editar per configurar els colors i els temps de son al vostre gust
  • finalment, heu d’establir la zona horària en aquest fitxer

Un cop carregats els 3 fitxers al tauler, reinicieu-lo i hauríeu d’observar que el LED del senyal parpelleja dues vegades: un mentre us connecteu a la xarxa Wi-Fi i, per segon, mentre obtingueu l’hora de NTP. Tots dos poden trigar diversos segons.

Si premeu el botó, s’encendrà o s’apagarà la llum, segons l’hora del dia.

Pas 4: alimentació des de la bateria

Ara és el moment de soldar-ho tot junt. He alimentat la placa mitjançant una bateria i també he afegit un petit mòdul de carregador de bateria. D’aquesta manera, connectar l’ESP32 a una font d’alimentació carregarà la bateria i, si el desconnecteu, alimentarà la placa de la bateria. Per simplicitat, no hi ha cap commutador ON / OFF.

L’alimentació de la placa des de la bateria passa per un díode petit. Sense aquest díode, la bateria s’alimentarà directament del 5V de la font USB i probablement s’escalfarà i es destruirà. He tingut cura de triar un díode Schottky, que redueixi la caiguda de tensió, augmentant així la vida útil efectiva de la bateria.

Una llum nocturna es basa en el control de la llum. Més no és millor, sobretot si és blau (ja que la llum blava tendeix a inhibir la secreció de melatonina i a dificultar el son). Per tant, he cobert els LED de senyalització no desitjats de l’ESP32 i del mòdul de carregador de bateria amb cinta elèctrica negra.

Pas 5: Assemblea final

El recinte és bastant senzill de muntar. Hi ha 2 ganxos petits per subjectar la coberta superior a l'interior de la coberta inferior i una obertura per al port USB.

Abans de tancar, assegureu-vos de comprovar si hi ha possibles pessics de filferro. Fora de la impremta, la coberta superior quedarà plana al llarg de la superfície superior del tauler ESP32. M’he fet un cop a la tapa superior per deixar espai als cables.

Pas 6: consells de criança

I ja està!

Aquests són alguns consells per parlar amb el vostre fill:

• He compromès el meu fill al principi del procés, mostrant-li el disseny del recinte al meu ordinador i preguntant-li si ho volia o no. Això ha generat interès i adopció.
• He assajat diverses vegades els codis de colors amb ell abans de donar-li la llum nocturna. Ha col·laborat molt.
• Aconsellaria provar i carregar abans de donar-li el producte final. Per una banda, és difícil recuperar-la. A més, va pensar en "deixar-lo endollat durant la nit, perquè no s'apagés de cop" i no es mogués …
• Per últim, el meu fill ha estat molt receptiu als codis de llum. Observa atentament la llum durant la història, esperant que es posi vermella. Un vespre, hem començat el ritual d’anar a dormir una mica tard i la llum es va tornar vermella a la història. En lloc de negociar com fa normalment, es va sentir sincerament angoixat i va plorar immediatament, com si no hi hagués cap manera de dormir … (Li vaig donar 5 minuts de gràcia i vaig prémer el botó per tornar la llum a groc durant aquest temps, si no, ni tan sols escoltaria).

Pas 7: passos següents

La llum de la nit, tal com funciona, dóna satisfacció.

Hi ha algunes coses que és possible que vulgueu avançar si feu el vostre:

• els llums Neopixel desprenen un breu flash cada cert temps, probablement a causa de fallades temporals. Alguns altres tipus de LED poden ser menys exigents. Això passa tot i alimentar-los des del 3,3 V (el mateix voltatge dels pins d'alimentació i de senyal).
• Seria interessant registrar l’hora de prémer els botons per veure si el nen utilitzava la llum durant la nit.
• La durada de la bateria s’allargaria molt mitjançant l’ús d’una bomba de voltatge DC-DC per alimentar la placa.
• He provat la durada de la bateria i dura una nit sencera, però no fins a la nit següent.
• Inicialment pensava en idear una font de llum independent fora del llit, amb més LEDs Neopixel, que es controlés a distància mitjançant bluetooth. Encara no s’ha demostrat que sigui necessari.