Elde Taşınabilir Gece Lambası: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

5 yaşındaki oğlum gece bizi uyandırmaya devam etti ve ona anne ve babamın uyumasına izin verme konusunda ders vermeye devam ettik, ta ki uyku zamanı mı yoksa oyun zamanı mı olduğunu kendi kendine belirleyemeyeceğini fark edene kadar.

Artı, bizden ışığı açmamızı isterdi. Işığı kapatma konusunda her zaman yaygara yapar, ancak melatonin ve uyku kalitesi üzerindeki etkileri ile tüm gece ışık bırakmak konusunda biraz endişeliyim.

Paranın satın alabileceği herhangi bir gece lambasından gerçekten memnun değildim: bazıları bir dokunuşla yakılabilir, ancak kendiliğinden kapanmaz; bazıları sevimli ve yumuşaktı ama hiçbiri 5 yaşındaki bir çocuğa vakit ayıramazdı.

Bu yüzden bir gece lambasının hızlı bir hackini bir araya getirdim:

• gecenin saatine renk kodları verir:

  • sarı (akşam): hikaye zamanı
  • kırmızı: uyku zamanı
  • sarı (sabah): anne veya babayı uyandırmadan kalkıp oynamanıza izin verilir
  • parlak beyaz: kalkma zamanı
  • gün boyunca kapalı.
• Gece bastığınızda, güven veren sarımsı bir ışıltı verir. Sonra kaybolur ve yarım saat sonra kırmızıya döner. (Kapatmak için sabah basın)
• çocuğumun dinlenme solunum hızına yakın bir frekansla hafifçe parlıyor (nefes başına yaklaşık 2,5~3sn). Bu bilinen bir uyku yardımı hilesi.
• gece boyunca melatonini rahatsız ettiği bilinen mavi ışığı ortadan kaldırır. Sabahları mavimsi beyaz melatonin saçan bir ışık üretir.
• NTP aracılığıyla internetten zaman alır.

Gereçler

• Başlıkları olmayan bir ESP32 devre kartı. Bunu ucuza aldım (25 RMB).

• 3D baskılı bir kılıf.

  Yaklaşık 30 RMB için beyaz 未来8000 reçine, SLA işleminden yapılmış bu dükkanda profesyonelce bastırdım. Üst kapak güzel çıktı (1 mm kalınlığında); ve şeffaflık iyidir

• bir basma düğmesi. Benimki 12*12 mm'lik bir düğme, 7,5 mm yüksekliğinde, açık delik. Düz durması için pimleri büktüm.
• iki neopiksel ışık (burada 70 RMB'ye satın alınan bir şeritten kesilmiş)

• pil istiyorsanız:

  • bir pil şarj modülü. Bunun gibi bir TP4056 kullanıyorum, 1 RMB'den az.
  • bir Li-Po pil. 45*26*8.5mm boyutlarındaki anakartımdan biraz daha küçük olan bu 1000 mA pilleri 14 RMB'ye aldım.
  • USB 5V'nin pilinizi şarj etmesini ve yok etmesini önlemek için bir Schottky diyot. Biraz uzandım.
  • açıkçası, kasayı pili, şarj cihazını ve kabloları alacak kadar büyük yapın. Yapma!
• bazı çift taraflı bant, elektrik bandı, tel, lehim teli.
• lehimleme araçları ve becerileri.

Feragatname: Listelenen satıcılarla hiçbir bağlantım yok ve bunları yalnızca okuyucunun rahatlığı için listeliyorum.

Adım 1: Panoyu Hazırlayın

Gerekirse başlıkları kaldırın.

ESP32'nin arkasındaki basmalı düğmeyi ve LED'leri sıcak tutkal veya çift taraflı bantla yapıştırın.

Neopikselleri GND ve 3V3'e ve veri için pin 12'ye lehimledim, sonra tel ile birbirine zincirledim.

Düğmeyi pim 25 (çıkış olarak ayarlandı, değer = 0, bu nedenle tahliye görevi görür) ve pim 26 (çekmeli giriş olarak ayarlandı) arasına lehimledim. Bunu lehimlemek, bir toprak hattı getirmekten daha kolaydı.

Kasanın içinden görünmesini engellemek için kartın güç LED'inin üzerine biraz siyah elektrik bandı yapıştırdım. Başlatmanın (ve saati NTP üzerinden ayarlamanın) başarılı olup olmadığını belirtmek için kullandığım için, Sinyal LED'ini açık bıraktım, sonra kapatın.

2. Adım: Muhafazayı Sipariş Edin

İlk önce, ESP32 kartınızın boyutlarını ölçün. 29x52 veya 26x49mm panolar için muhafazalar hazırladım.

Ardından, düğmenizin tahta yüzeyine göre yüksekliğini ölçün (aşağıya basıldığında). Tasarımlarım 7 mm varsayıyor.

Panonuz eşleşirse, ilgili. STEP dosyasını doğrudan githup deposundan indirebilirsiniz. Değilse, tasarımı Fusion360'ta değiştirmeniz gerekecektir. "Ticari olmayan kişisel" ücretsiz lisansı kullanıyorum. Teşekkürler Autodesk!

Size burada Fusion360'ı nasıl kullanacağınızı öğretmeyeceğim, ancak yolunuzu öğrendikten sonra izlemeniz gereken birkaç adım:

• Tasarım parametriktir. Bir boyutu doğru yerde değiştirmek, diğer her şeyin doğal olarak yerine oturmasını sağlamalıdır.

• Pano boyutlarını değiştirmek için:

  • "PCB" taslağını düzenleyin,
  • değiştirmek için dış boyutlara çift tıklayın.
  • Doğrulayın, ardından "taslağı bitir"e tıklayın.

• Düğme yüksekliğini değiştirmek için:

  • görünümünüzü yalnızca PCB'yi gösterecek şekilde ayarlayın
  • düğmenin üst kısmını bulmak için gezinin (silindir olarak gerçekleştirilmiş)
  • "basın çekme" aracını kullanın,
  • o yüzeyi seçin ve doğru yeni yüksekliği (negatif) girin.
  • üst kapağın içindeki pimin yüksekliği otomatik olarak ayarlanmalıdır

• 3D baskılı parçaları sipariş etmek için:

  • Yalnızca üst ve alt kabukların görünür olduğundan emin olun; PCB gövdesini gizle
  • Dosya->Dışa Aktar'a gidin, ardından ADIM biçimini seçin.
  • Fusion 360, her iki gövdeyi de içeren bir. STEP 3D dosyasını dışa aktarır ve 3D matbaanız tarafından okunabilir olmalıdır.

Adım 3: Program

Bu talimatları izleyerek Micropython'u anakartınıza kurun.

Bu Github deposundan üç.py dosyasını indirin ve bunları MU veya Thonny kullanarak panoya kopyalayın:

• main.py: başlangıç dosyası. Düğmeye basılmadığı sürece diğer iki dosyayı sırayla arayacaktır. Bu, aksi takdirde zaman aşımına uğrayacak ve kartı tanıyamayacak olan MU kullanıyorsanız yararlıdır.

  düğme veya LED'leri bağlamak için örnekten farklı pinler kullandıysanız bu dosyayı düzenlemeniz gerekir

• do_connect.py: Wi-Fi ağınıza bağlanmak ve saati almak için bir komut dosyası.

  düzenlemeniz ve Wi-Fi SSID'nizi ve şifrenizi doldurmanız gerekir

• handheld_night_light.py: Gece ışığını günün saatine göre titreşen komut dosyası.

  • düğmeyi veya LED'leri bağlamak için örnekten farklı pinler kullandıysanız düzenlemeniz gerekir.
  • ayrıca renkleri ve uyku sürelerini beğeninize göre yapılandırmak için düzenlemeniz gerekir.
  • son olarak, bu dosyada saat diliminizi ayarlamanız gerekir.

3 dosya panonuza yüklendikten sonra, yeniden başlatın ve sinyal LED'inin iki kez yanıp söndüğünü görmelisiniz: bir kez Wi-Fi'ye bağlanırken ve ikinci kez NTP'den zaman alırken. Her ikisi de birkaç saniye sürebilir.

Düğmeye basmak, günün saatine bağlı olarak ışığı açar veya kapatır.

Adım 4: Pilden Güç Verme

Şimdi her şeyi birlikte lehimleme zamanı. Kartıma bir pilden güç verdim ve ayrıca küçük bir pil şarj modülü ekledim. Bu şekilde, ESP32'yi bir güç kaynağına takmak pili şarj edecek ve fişini çekmek, karta pilden güç sağlayacaktır. Basitlik için AÇMA/KAPAMA düğmesi yoktur.

Kartın pilden çalıştırılması, küçük bir diyot aracılığıyla gerçekleşir. Bu diyot olmadan, piliniz doğrudan USB kaynağının 5V'sinden güç alacak ve muhtemelen aşırı ısınacak ve bozulacaktır. Voltaj düşüşünü azaltan ve böylece etkin pil ömrünü artıran bir Schottky diyotu seçmeye özen gösterdim.

Bir gece lambası tamamen ışık kontrolü ile ilgilidir. Daha fazlası, özellikle maviyse (mavi ışık melatonin salgılanmasını engelleme ve uykuyu engelleme eğiliminde olduğundan) daha iyi değildir. Bu yüzden hem ESP32 hem de pil şarj modülündeki istenmeyen sinyal LED'lerini siyah elektrik bandıyla kapattım.

Adım 5: Son Montaj

Kasanın montajı oldukça basittir. Alt kapağın içinde üst kapağı tutmak için 2 küçük kanca ve USB bağlantı noktası için bir açıklık vardır.

Kapatmadan önce olası kablo sıkışmalarını kontrol ettiğinizden emin olun. Matbaadan çıkarken üst kapak, ESP32 kartının üst yüzeyi boyunca düz duracaktır. Kablolara yer açmak için üst kapağa bir girinti yaptım.

6. Adım: Ebeveynlik İpuçları

Ve işin bitti!

İşte çocuğunuzla konuşurken bazı ipuçları:

• Çocuğumu sürecin başında meşgul ettim, ona bilgisayarımdaki muhafaza tasarımını gösterdim ve isteyip istemediğini sordum. Bu ilgiyi ve benimsenmeyi artırıyor.
• Ona gece lambasını vermeden önce renk kodlarını birkaç kez prova ettim. Çok işbirlikçi oldu.
• Ona nihai ürünü vermeden önce test etmeni ve şarj etmeni tavsiye ederim. Birincisi, onu geri almak zor. Ayrıca, "birdenbire kapanmaması için gece fişe takılı bırakmak" fikrini de kafasına koymuş ve kımıldamasın…
• Son olarak, çocuğum ışık kodlarına çok açık oldu. Hikaye süresi boyunca ışığı dikkatle izler, kırmızıya dönmesini bekler. Bir akşam, yatma ritüeline biraz geç başladık ve hikayenin ışığı dakikaları kırmızıya çevirdi. Normalde yaptığı gibi pazarlık etmek yerine içtenlikle sıkıntıya girdi ve sanki uyku zamanı yokmuş gibi hemen ağladı…, yoksa dinlemezdi bile).

7. Adım: Sonraki Adımlar

Gece lambası olduğu gibi çalışıyor ve tatmin ediyor.

Kendinizinkini yuvarlarsanız ileri itmek isteyebileceğiniz birkaç şey vardır:

• Neopixel ışıklar, muhtemelen zamanlama hatalarından dolayı sık sık kısa bir flaş veriyor. Diğer bazı LED türleri daha az talepkar olabilir. Bu, onları 3.3V'dan çalıştırmaya rağmen gerçekleşir (güç ve sinyal pinlerinde aynı voltaj).
• Çocuğun gece boyunca ışığı gerçekten kullanıp kullanmadığını görmek için düğmeye basma zamanını kaydetmek ilginç olurdu.
• Pil ömrü, karta güç sağlamak için bir DC-DC voltaj pompası kullanılarak büyük ölçüde uzatılabilir.
• Pil ömrünü test ettim ve bütün bir gece sürüyor, ancak bir sonraki akşama kadar değil.
• Başlangıçta, bluetooth ile uzaktan kontrol edilebilecek daha fazla Neopiksel LED'li, yatağın dışında ayrı bir ışık kaynağı tasarlamayı düşünüyordum. Henüz gerekli olduğu kanıtlanmadı.