Handmatig nachtlampje - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Mijn 5-jarige bleef ons 's nachts wakker maken, en we bleven hem de les lezen over het laten slapen van mama en papa, totdat ik me realiseerde dat hij eigenlijk niet in staat was om zelf te bepalen of het slaaptijd of speeltijd was.

Bovendien zou hij ons vragen het licht aan te doen. Hij maakt zich altijd druk om het licht uit te doen, maar ik maak me een beetje zorgen om de hele nacht een licht aan te laten, met de effecten op melatonine en slaapkwaliteit.

Ik was echt niet tevreden met elk nachtlampje dat ik kon vinden dat voor geld te koop is: sommige kunnen worden aangestoken met een aanraking, maar kunnen niet vanzelf uitgaan; sommige waren allemaal schattig en zacht, maar geen enkele kon de tijd aan een 5-jarige geven.

Dus ik heb een snelle hack van een nachtlampje samengesteld dat:

• geeft kleurcodes aan de tijd van de nacht:

  • geel (avond): verhaaltijd
  • rood: slaaptijd
  • geel (ochtend): je mag opstaan en spelen zonder mama of papa wakker te maken
  • helder wit: tijd om op te staan
  • overdag af.
• Als je er 's nachts op drukt, geeft het een geruststellende gelige gloed af. Daarna vervaagt het en wordt het na een half uur weer rood. (Druk er 's morgens op om het uit te schakelen)
• gloeit zachtjes met een frequentie die dicht bij de rustademhalingssnelheid van mijn kind ligt (ongeveer 2,5 tot 3 seconden per ademhaling). Dat is een bekende slaapmiddeltruc.
• elimineert het blauwe licht waarvan bekend is dat het melatonine 's nachts verstoort. Produceert 's ochtends een blauwachtig wit melatonine-licht.
• Neemt de tijd van internet, via NTP.

Benodigdheden

• Een ESP32 break-out board, zonder headers. Ik kocht deze goedkoop (25 RMB).

• Een 3D-geprint hoesje.

  Ik heb het professioneel laten drukken door deze winkel, gemaakt van wit 未来8000-hars, SLA-proces, voor ongeveer 30 RMB. De bovenklep kwam er mooi uit (hij is 1 mm dik); en de transparantie is goed

• een drukknop. De mijne is een knop van 12 * 12 mm, 7,5 mm hoog, doorlopend gat. Ik boog de pinnen omhoog zodat het plat zou liggen.
• twee neopixel-lampen (afgesneden van een strip die hier is gekocht voor 70 RMB)

• als je een batterij wilt:

  • een batterijladermodule. Ik gebruik een TP4056, zoals deze, voor minder dan 1 RMB.
  • een Li-Po-batterij. Ik kocht deze 1000 mA-batterijen, die iets kleiner waren dan mijn bord met 45 * 26 * 8,5 mm, voor 14 RMB.
  • een Schottky-diode om te voorkomen dat de USB 5V wordt opgeladen en uw batterij vernietigt. Ik had wat liggen.
  • maak de koffer uiteraard groot genoeg voor de batterij, de oplader en de kabels. Doh!
• wat dubbelzijdige tape, elektrische tape, draad, soldeerdraad.
• soldeergereedschap en vaardigheden.

Disclaimer: ik heb geen banden met de vermelde leveranciers en vermeld ze alleen voor het gemak van de lezer.

Stap 1: Bereid het bord voor

Verwijder de headers indien nodig.

Lijm de drukknop en LED's op de achterkant van de ESP32 met hete lijm of dubbelzijdig plakband.

Ik heb de neopixels aan GND en 3V3 gesoldeerd, en op pin 12 voor data, en daarna heb ik ze met draad aan elkaar geketend.

Ik heb de knop tussen pin 25 (ingesteld als output, waarde=0, dus fungeert als drain) en pin 26 (ingesteld als input met pull-up) gesoldeerd. Dit was gemakkelijker te solderen dan een aardingslijn te halen.

Ik heb een beetje zwarte isolatietape over de power-LED van het bord geplakt, om te voorkomen dat deze door de behuizing schijnt. Ik heb de signaal-LED onbedekt gelaten, omdat ik deze gebruik om aan te geven of de initialisatie (en het instellen van de klok via NTP) is gelukt, en schakel hem vervolgens uit.

Stap 2: Bestel de behuizing

Meet eerst de afmetingen van uw ESP32-bord. Ik heb behuizingen gemaakt voor planken van 29x52 of 26x49 mm.

Meet vervolgens de hoogte van uw knop ten opzichte van het bordoppervlak (indien ingedrukt). Mijn ontwerpen gaan uit van 7 mm.

Als je board overeenkomt, kun je het bijbehorende. STEP-bestand rechtstreeks downloaden van de githup-repository. Zo niet, dan moet u het ontwerp in Fusion360 aanpassen. Ik gebruik de "persoonlijke niet-commerciële" gratis licentie. Bedankt Autodesk!

Ik zal je hier niet leren hoe je Fusion360 moet gebruiken, maar hier zijn een paar stappen die je moet volgen als je eenmaal de weg weet:

• Het ontwerp is parametrisch. Door één dimensie op de juiste plaats te veranderen, zou al het andere op natuurlijke wijze op zijn plaats moeten vallen.

• Om de bordafmetingen te wijzigen:

  • bewerk de "PCB"-schets,
  • dubbelklik op de buitenmaten om ze te wijzigen.
  • Valideer en klik vervolgens op "schets voltooien".

• Om de hoogte van de knop te wijzigen:

  • stel uw weergave in om alleen de PCB weer te geven
  • navigeer om de bovenkant van de knop te vinden (gematerialiseerd als een cilinder)
  • gebruik de "press pull" tool,
  • selecteer dat oppervlak en voer de juiste nieuwe hoogte in (negatief).
  • de hoogte van de pin in de bovenklep moet automatisch worden aangepast;

• 3D-geprinte onderdelen bestellen:

  • Zorg ervoor dat alleen de bovenste en onderste schelpen zichtbaar zijn; verberg het PCB-lichaam
  • Ga naar Bestand->Exporteren en kies vervolgens het STEP-formaat.
  • Fusion 360 zal een. STEP 3D-bestand exporteren dat beide lichamen bevat en leesbaar moet zijn voor uw 3D-printshop.

Stap 3: Programma

Installeer Micropython op je bord volgens deze instructies.

Download de drie.py-bestanden van deze Github-repository en kopieer ze naar het bord met MU of Thonny:

• main.py: opstartbestand. Het zal om de beurt de andere twee bestanden oproepen, tenzij de knop wordt ingedrukt. Dit is handig als je MU gebruikt, die anders een time-out krijgt en het bord niet herkent.

  je moet dit bestand bewerken als je andere pinnen uit het voorbeeld hebt gebruikt voor het aansluiten van de knop of LED's

• do_connect.py: een script om verbinding te maken met uw wifi-netwerk en de tijd op te halen.

  u moet het bewerken en uw Wi-Fi SSID en wachtwoord invullen

• handheld_night_light.py: het script dat het nachtlicht pulseert volgens het tijdstip van de dag.

  • je moet het bewerken als je andere pinnen uit het voorbeeld hebt gebruikt voor het aansluiten van de knop of LED's
  • je moet het ook bewerken om de kleuren en slaaptijden naar wens te configureren
  • ten slotte moet u uw tijdzone in dit bestand instellen

Zodra de 3 bestanden naar uw board zijn geüpload, start u het opnieuw op en u zou de signaal-LED twee keer moeten zien knipperen: één keer tijdens het verbinden met wifi en een tweede keer terwijl u de tijd ophaalt van NTP. Beide kunnen meerdere seconden duren.

Door op de knop te drukken, wordt het licht in- of uitgeschakeld, afhankelijk van het tijdstip van de dag.

Stap 4: Opstarten vanaf batterij

Nu is het tijd om alles aan elkaar te solderen. Ik heb mijn bord van stroom voorzien met een batterij en ook een kleine batterijladermodule toegevoegd. Op deze manier zal het aansluiten van de ESP32 op een stroombron de batterij opladen, en het loskoppelen zal het bord van de batterij voorzien. Er is geen AAN/UIT-schakelaar, voor de eenvoud.

Het bord van stroom voorzien via de batterij gebeurt via een kleine diode. Zonder deze diode wordt uw batterij rechtstreeks gevoed door de 5V van de USB-bron en zal deze waarschijnlijk oververhit raken en worden vernietigd. Ik heb zorgvuldig een Schottky-diode gekozen, die de spanningsval verlaagt, waardoor de effectieve levensduur van de batterij wordt verlengd.

Bij een nachtlampje draait alles om lichtregeling. Meer is niet beter, vooral niet als het blauw is (omdat blauw licht de neiging heeft de melatonine-afscheiding te remmen en de slaap te belemmeren). Dus ik heb de ongewenste signalerings-LED's op zowel de ESP32 als de batterijladermodule bedekt met zwarte elektrische tape.

Stap 5: Eindmontage

De behuizing is vrij eenvoudig te monteren. Er zijn 2 kleine haken om de bovenklep in de onderklep te houden en een opening voor de USB-poort.

Controleer voor het sluiten of de draad mogelijk bekneld raakt. Buiten de drukkerij ligt de bovenklep plat langs het bovenoppervlak van het ESP32-bord. Ik heb een deuk in de bovenklep gemaakt om ruimte te laten voor de draden.

Stap 6: Opvoedtips

En je bent klaar!

Hier zijn enkele tips wanneer u met uw kind praat:

• Ik heb mijn kind al vroeg in het proces betrokken, hem het ontwerp van de behuizing op mijn computer laten zien en hem gevraagd of hij het wilde of niet. Dat heeft de interesse en adoptie gestimuleerd.
• Ik heb de kleurcodes een paar keer met hem geoefend voordat ik hem het nachtlampje gaf. Hij is erg collaboratief geweest.
• Ik zou adviseren om te testen en op te laden voordat ik hem het eindproduct geef. Ten eerste is het moeilijk om het terug te nemen. Hij kwam ook op het idee om "het 's nachts aangesloten te laten, zodat het niet plotseling zou uitschakelen", en zou niet toegeven …
• Ten slotte is mijn kind erg ontvankelijk geweest voor de lichtcodes. Tijdens het verhaal kijkt hij aandachtig naar het licht, wachtend tot het op rood springt. Op een avond zijn we een beetje laat met het bedtijdritueel begonnen en het licht veranderde in rode minuten in het verhaal. In plaats van te onderhandelen zoals hij normaal doet, raakte hij oprecht van streek en huilde hij onmiddellijk, alsof er geen manier was om te slapen… (ik gaf hem 5 minuten genade en drukte op de knop om het licht weer geel te maken gedurende die tijd, anders zou hij niet eens luisteren).

Stap 7: Volgende stappen

Het nachtlampje zoals het is werkt en geeft voldoening.

Er zijn een paar dingen die je misschien naar voren wilt halen als je je eigen rolt:

• de Neopixel-lampen geven af en toe een korte flits, waarschijnlijk door timingproblemen. Sommige andere soorten LED's zijn mogelijk minder veeleisend. Dit gebeurt ondanks het feit dat ze worden gevoed via de 3,3 V (dezelfde spanning op de voedings- en signaalpinnen).
• Het zou interessant zijn om de tijd van het indrukken van de knop te registreren, om te zien of het kind het licht 's nachts daadwerkelijk heeft gebruikt.
• De levensduur van de batterij zou aanzienlijk worden verlengd door een DC-DC-spanningspomp te gebruiken om het bord van stroom te voorzien.
• Ik heb de levensduur van de batterij getest en deze gaat een hele nacht mee, maar niet helemaal tot de volgende avond.
• Ik zat er aanvankelijk aan te denken om een aparte lichtbron buiten het bed te bedenken, met meer Neopixel LED's, die via bluetooth op afstand bediend zouden worden. Het is nog niet nodig gebleken.