Moonlamp Nightlight: 13 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Aquesta preciosa llum de nit utilitza la meravellosa lluna de lluna que podeu trobar aquí

www.instructables.com/id/Progressive-Detai…

Utilitza una placa ESP8266 de baix cost per crear una fantàstica llum nocturna que utilitza un LED RGB de 3W de Future Eden i que pot mostrar qualsevol dels set colors més un bonic mode "brillantor" on el color canvia contínuament.

El globus lunar es pot girar; si preferiu veure el "costat fosc de la lluna", només cal girar-lo.

Com que s'utilitzarà a l'habitació d'un nen, s'ha prestat molta atenció a les qüestions de seguretat; consulteu la secció més endavant sobre seguretat per obtenir més detalls

Si teniu un jove interessat en aprendre a programar, MicroPython controla la llum nocturna. Per tant, aquesta també és una manera fantàstica d’implicar algú en la programació d’ordinadors.

Subministraments

Tauler WeMos D1 Mini ESP8266.

Hi ha molts proveïdors a eBay. Suggeriria comprar aproximadament deu a un proveïdor xinès com es mostra a continuació. Són increïblement econòmics i, sens dubte, en trobareu molts usos en els projectes IoT

www.ebay.co.uk/itm/ESP8266-ESP-12-WeMos-D1…

Transistor BC337

www.ebay.co.uk/itm/25-x-BC337-40-NPN-Trans…

Filtres de ferrita

www.ebay.co.uk/itm/10Pcs-Black-Clip-On-Cla…

Resistències de 2W

www.ebay.co.uk/itm/0-1-100ohm-Various-Valu…

Tauler prototip

www.ebay.co.uk/itm/Double-Sided-Prototypin…

LED RGB de 3W

futureeden.co.uk/products/3w-rgb-red-green…

Presa de corrent continu de 2,5 mm

www.ebay.co.uk/itm/2-5mm-x-5-5mm-METAL-PAN…

Dissipador de calor de 40 mm

www.ebay.co.uk/itm/Aluminum-Heatsink-Radia…

Codificador rotatiu

Hi ha molts proveïdors d'eBay que els venen. He utilitzat un codificador d’eix D. de 15 mm

www.ebay.co.uk/itm/Rotary-Shaft-Encoder-EC…

Pom (per adaptar-se a l'eix D)

www.ebay.co.uk/itm/5-Colours-D-Shaft-270-P…

Pas 1: imprimiu el llum de la lluna

Voleu imprimir la llum de lluna de 5 polzades des de l’enllaç instructius que he esmentat anteriorment. Ho vaig imprimir en un Ender 3 amb PLA blanc al 100% d’ompliment i una alçada de capa de 0,15 polzades amb suports. Després vaig fer brillar una torxa a través de la impressió i vaig utilitzar un ganivet afilat per eliminar tot el material de suport restant. El resultat va ser absolutament perfecte. El temps total d’impressió va ser d’unes 15 hores.

Pas 2: imprimiu la part superior i la base del llum de la lluna

Utilitzeu els STL adjunts per imprimir la part superior i la base. Els vaig imprimir en PETG negre per obtenir un bon acabat brillant, però el PLA també funcionaria bé.

Pas 3: imprimiu el suport Moon

Ho he imprès en PLA translúcid per evitar que es projectin ombres. He utilitzat PLA perquè la placa de suport de la lluna s’enganxarà a l’estampat de la lluna i, per tant, volia estar segur que s’adheriria bé.

Pas 4: llampegeu l’ESP8266 amb MicroPython

Baixeu-vos l’última versió de Micro Python, connecteu l’ESP8266 a un port USB del vostre PC i, a continuació, utilitzeu el gestor de dispositius per determinar a quin port COM s’assigna.

A continuació, feu flaixar el subsistema Micro Python mitjançant l'eina de flaix que subministren. Els exemples d’ordres següents mostren l’última versió que he trobat en el moment d’escriure, suposant que COM4 és el port al qual està assignat el dispositiu i que Python 2.7 s’ha instal·lat a c: / python27

c: / python27 / scripts / esptool.py --port COM4 --baud 115200 erase_flash

c: / python27 / scripts / esptool.py --port COM4 --baud 115200 write_flash --flash_size = detecta 0 micropitó / esp8266-20190529-v1.11.bin

Només haureu de fer flash Micro Python una vegada.

Pas 5: instal·leu el sistema WebRepl

WebRepl és un sistema basat en navegadors que us permet introduir ordres de Micro Python i també transferir fitxers a i des de l’ESP8266. Es connecta via WiFi directament a l’ESP8266, de manera que no cal que la placa ESP estigui connectada a l’ordinador.

Seguiu les instruccions aquí per fer-ho funcionar tot.

docs.micropython.org/en/latest/esp8266/tut…

Transferiu els dos fitxers Python anteriors a l’ESP8266 mitjançant la interfície d’usuari del navegador WebRepl

Transferiu també els fitxers d’aquest projecte github: hi ha dos fitxers python que junts controlen el codificador rotatiu

github.com/miketeachman/micropython-rotary

Un cop esteu segur que Micro Python funciona correctament a l'ESP8266, podeu continuar amb el següent pas, on crearà la placa del controlador.

Nota: podeu reprogramar l’ESP8266 en qualsevol moment, fins i tot després d’haver-lo instal·lat a la placa de control. Tanmateix, he tingut la rara unitat que no parpelleja correctament, de manera que assegurar-vos que funciona correctament és una bona idea abans de soldar-la a la placa del controlador

Pas 6: Connecteu el tauler de circuits

He utilitzat un prototip de tauler com es mostra a l'enllaç de subministraments. Els components només es connecten punt a punt

El LED RGB es munta al dissipador de calor de 40 mm mitjançant cinta tèrmica Akasa.

Els clons de WeMOS es subministren amb pins de capçalera; Els he soldat a la placa i després a la placa de prototipatge.

Tingueu en compte que els passadors del codificador estan soldats a la part inferior de la placa prototip i que es desplacen lleugerament a la dreta de la placa mirant des de la part superior i amb l’eix del codificador mirant cap amunt. Això es deu al fet que hi ha vuit coixinets de placa disponibles a l'extrem de la placa, de manera que els tres pins del codificador es connecten deixant dos coixinets desocupats a un costat i tres a l'altre.

Com que el dissipador de 40 mm es troba a la part superior de la placa de circuit, assegureu-vos que la zona coberta pel dissipador no tingui components muntats massa alts o que interfereixin amb el dissipador de calor.

Pas 7: imprimiu la calçada i munteu la placa base

La calçada és només un petit quadrat de plàstic que es troba sota el dissipador de calor per assegurar-se que no redueixi res.

Col·loqueu la calçada a la placa base i, a continuació, col·loqueu el dissipador de calor a sobre. Si ho preferiu, podeu posar una mica de cinta elèctrica al dissipador de calor. De fet, en cap cas es posa en contacte amb res de la placa de circuit, excepte possiblement amb el blindatge de la placa ESP8266 i el LED està aïllat elèctricament del dissipador de calor.

Ara munteu la placa de circuit i la placa base.

Pas 8: connecteu el LED al dissipador de calor i, a continuació, connecteu-lo al tauler de circuits

He utilitzat cinta tèrmica Akasa. Simplement talla un quadrat de 20 mm x 20 mm i fixa el LED. Tingueu en compte les instruccions sobre quin costat de color va al dissipador de calor i quin costat es dirigeix al LED.

Vaig utilitzar algun cable de cinta estàndard de l’ordinador per connectar els sis cables del LED a la placa de circuit.

Pas 9: feu el cable d'alimentació

El cable d’alimentació s’acaba de fabricar a partir d’un cable USB barat. Retalleu el connector USB deixant aproximadament 1 a 2 polzades de cable perquè pugueu retirar-lo i connectar-hi algun cable d’alimentació de doble nucli (he utilitzat un cable de doble nucli amb una amplada total d’aproximadament 5 mm, de manera que s’adherirà un supressor de ferrita estàndard de 5 mm). Utilitzeu un tub de termorretracció per connectar els cables vermells i negres del connector USB a l’alimentació i terra i soldeu un endoll de 2,5 mm a l’altre extrem.

Tingueu en compte que el cable que apareix a la imatge és bastant més curt del que voldríeu: era per a un projecte diferent, però es va connectar igual. Probablement voldreu un cable de 2 m per comoditat.

Per què no només connectem directament al port micro USB ?. Bé, hi ha dos problemes. La caiguda de tensió sobre el cable USB estàndard és bastant elevada, ja que a grans corrents els petits cables cauen força tensió i això pot causar problemes amb l’ESP8266. A més, aquestes plaques no estan dissenyades per subministrar corrent significatiu (les traces són bastant fines a la placa), de manera que subministraria energia per separat.

Nota: no es mostra en aquest cable un filtre de ferrita clip-on. Us recomano afegir-ne una en cas que s'escolti algun soroll elèctric a través del cable d'alimentació. Recordeu que canvieu uns 500 mA de corrent a través dels tres LEDs i això pot crear RFI.

Pas 10: comproveu-ho

Amb l’alimentació connectada a la placa de circuit, hauríeu de veure com els LED s’encenen a la meitat de la brillantor i, després, girar el codificador hauria de canviar la brillantor.

Si continueu girant el codificador, veureu el canvi de color. Hi ha set colors i el mode final és "brillant". En mode brillantor, el color canvia constantment. L’efecte és força subtil i molt bonic.

En prémer l’interruptor del codificador, la llum s’ha d’apagar. Si torneu a prémer-lo, els LED es tornen a posar en blanc a mitja brillantor.

Pas 11: Enganxeu la placa de la lluna a la Lluna i poseu-ho tot junt

Comproveu que tot s’ajusti correctament. A continuació, enganxeu la placa de suport de la lluna a la lluna, posicionant la lluna amb un dels 'pols' cap avall, normalment la base de la impressió 3D. He utilitzat resina epoxi com es mostra a la imatge superior.

La lluna hauria de girar lliurement després, però s’haurà de mantenir ben fixada al conjunt superior. A continuació, només cal que utilitzeu quatre petits cargols autorroscants per cargolar la base al conjunt superior i, per descomptat, assegureu el codificador mitjançant la femella subministrada.

Pas 12: una nota sobre seguretat

Com que es tracta d’un aparell destinat a l’habitació d’un nen, la seguretat és important. Funciona amb un carregador de telèfon estàndard segur de 5V, sempre que utilitzeu un carregador de bona reputació que sigui força segur. Els valors de la resistència de potència s’escullen de manera que la temperatura interna del dissipador de calor es mantingui al voltant dels 10-15 graus per sobre de l’ambient. També es trien de manera que, en el cas extremadament improbable d’un curtcircuit LED, la dissipació de potència en cada resistència es mantingui bé dins de la potència nominal de 2W.

Pas 13: el codi Python

El programa principal de control de Python és bastant senzill. No és un codi terriblement elegant (podria fer-ho amb algunes referències en rutines separades), però sí que funciona.

El codi ha de fer front a un problema inesperat que vaig trobar: en fer proves, em feia parpelleigs aleatoris molestos. Resulta que quan canvieu el cicle de treball PWM d’un canal no podeu canviar diversos canals alhora. Si ho feu, de vegades obtingueu un parpelleig, de manera que he configurat un breu retard de temps i, a continuació, els canvis PWM es fan a cada canal de manera "round-robin", de manera que s'eviti el parpelleig.