چراغ شب دستی: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

کودک 5 ساله ام مدام ما را از خواب بیدار می کرد و ما مدام به او اجازه می دادیم تا مادر و پدر بخوابند ، تا زمانی که متوجه شدم او واقعاً قادر به تعیین زمان خواب یا زمان بازی نیست.

بعلاوه ، از ما می خواهد چراغ را روشن کنیم. او همیشه در مورد خاموش کردن چراغ سر و صدا می کند ، اما من کمی نگران این هستم که چراغی را در تمام شب روشن کنم ، زیرا این امر بر ملاتونین و کیفیت خواب تأثیر می گذارد.

من واقعاً از هیچ چراغی در شب که می توانستم پول را خریداری کنم ، راضی نبودم: برخی از آنها را می توان با یک لمس روشن کرد ، اما خود به خود خاموش نشد. برخی از آنها زیبا و نرم بودند ، اما هیچ کدام نمی توانست زمان را به کودک 5 ساله اختصاص دهد.

بنابراین ، من یک هک سریع از لیگ شبانه را جمع آوری کرده ام که:

• کد رنگ را به زمان شب می دهد:

  • زرد (عصر): زمان داستان
  • قرمز: زمان خواب
  • زرد (صبح): اجازه دارید بدون بیدار شدن مادر یا پدر از خواب برخیزید و بازی کنید
  • سفید روشن: زمان بلند شدن
  • در طول روز خاموش
• هنگامی که آن را در شب فشار می دهید ، درخشش مایل به زرد مات کننده ای می بخشد. سپس محو می شود و بعد از نیم ساعت دوباره قرمز می شود. (صبح آن را فشار دهید تا خاموش شود)
• به آرامی با فرکانسی نزدیک به سرعت تنفس کودک در حال استراحت (در حدود 3 2.5 2.5 در هر تنفس). این یک ترفند کمک خواب است.
• نور آبی را که باعث اختلال ملاتونین در طول شب می شود از بین می برد. تولید ملاتونین مایل به سفید مایل به سفید در صبح.
• از اینترنت ، از طریق NTP وقت می گیرد.

تدارکات

• تخته شکاف ESP32 ، بدون سرصفحه. من این را با قیمت ارزان (25 RMB) خریدم.

• یک کیف چاپ سه بعدی.

  من آن را به طور حرفه ای توسط این فروشگاه چاپ کردم ، ساخته شده از رزین سفید 8000 پوند ، فرآیند SLA ، با قیمتی در حدود 30 RMB. پوشش بالا به خوبی بیرون آمد (ضخامت آن 1 میلی متر است). و شفافیت خوب است

• یک دکمه من یک دکمه 12*12 میلی متر ، ارتفاع 7.5 میلی متر ، از طریق سوراخ است. سنجاق ها را خم کردم تا صاف شود.
• دو چراغ نئوپیکسلی (جدا شده از نواری که در اینجا به قیمت 70 RMB خریداری شده است)

• اگر باتری می خواهید:

  • یک ماژول شارژر باتری من از TP4056 ، مانند این ، برای کمتر از 1 RMB استفاده می کنم.
  • یک باتری Li-Po من این باتری های 1000 میلی آمپر را که کمی کوچکتر از برد من در اندازه 45*26*8.5 میلی متر بود ، به قیمت 14 RMB خریدم.
  • یک دیود Schottky برای جلوگیری از شارژ و خراب شدن باتری USB 5V. من تعدادی دراز کشیدم
  • بدیهی است ، قاب را به اندازه کافی بزرگ کنید تا باتری ، شارژر و کابل را در خود جای دهد. دوه!
• مقداری نوار دو طرفه ، نوار برقی ، سیم ، سیم لحیم کاری.
• ابزار و مهارت های لحیم کاری

سلب مسئولیت: من هیچ ارتباطی با فروشندگان ذکر شده ندارم و آنها را فقط برای راحتی خواننده لیست کنید.

مرحله 1: تخته را آماده کنید

در صورت نیاز سرصفحه ها را بردارید.

دکمه فشاری و LED ها را در پشت ESP32 با چسب حرارتی یا نوار دو طرفه بچسبانید.

نئوپیکسل ها را به GND و 3V3 و برای پین 12 برای داده ها لحیم کردم ، سپس آنها را با سیم به هم زنجیر کردم.

من دکمه را بین پین 25 (تنظیم به عنوان خروجی ، مقدار = 0 ، بنابراین به عنوان یک تخلیه عمل می کند) و پین 26 (به عنوان ورودی با کشش) تنظیم کردم. لحیم کاری این آسان تر از واکشی خط زمین بود.

من کمی نوار برقی سیاه روی LED روشنایی برد قرار دادم تا جلد آن نشان داده نشود. چراغ سیگنال را بدون استفاده رها می کنم ، زیرا از آن برای نشان دادن اینکه آیا مقداردهی اولیه (و تنظیم ساعت از طریق NTP) موفق بوده است یا خیر ، استفاده می کنم.

مرحله 2: محفظه را سفارش دهید

ابتدا ابعاد برد ESP32 خود را اندازه بگیرید. من محفظه هایی را برای تخته های 29x52 یا 26x49mm آماده کرده ام.

در مرحله بعد ، ارتفاع دکمه خود را نسبت به سطح تخته (در صورت فشار دادن به پایین) اندازه گیری کنید. طرح های من 7 میلی متر فرض می کنند.

اگر برد شما مطابقت دارد ، می توانید مستقیماً فایل. STEP مربوطه را از مخزن githup بارگیری کنید. در غیر این صورت ، باید طرح را در Fusion360 تغییر دهید. من از مجوز رایگان "شخصی غیر تجاری" استفاده می کنم. با تشکر Autodesk!

من در اینجا نحوه استفاده از Fusion360 را به شما آموزش نخواهم داد ، اما در اینجا چند مرحله را باید دنبال کنید وقتی راه خود را می شناسید:

• طراحی پارامتریک است. تغییر یک بعد در مکان مناسب باید باعث شود که بقیه چیزها به طور طبیعی در جای خود قرار گیرند.

• برای تغییر ابعاد تخته:

  • ویرایش طرح "PCB" ،
  • روی ابعاد خارجی دوبار کلیک کنید تا آنها را تغییر دهید.
  • تأیید کنید ، سپس روی "پایان طرح" کلیک کنید.

• برای تغییر ارتفاع دکمه:

  • نمای خود را فقط برای نمایش PCB تنظیم کنید
  • برای یافتن بالای دکمه حرکت کنید (به عنوان یک استوانه)
  • از ابزار "pull pull" استفاده کنید ،
  • آن سطح را انتخاب کرده و ارتفاع جدید صحیح (منفی) را وارد کنید.
  • ارتفاع پین داخل پوشش بالا باید به طور خودکار تنظیم شود

• برای سفارش قطعات چاپ سه بعدی:

  • مطمئن شوید که فقط پوسته های بالا و پایین قابل مشاهده هستند. پنهان کردن بدنه PCB
  • به File-> Export بروید ، سپس قالب STEP را انتخاب کنید.
  • Fusion 360 یک فایل. STEP سه بعدی که شامل هر دو قسمت است صادر می کند و باید توسط چاپگر سه بعدی شما قابل خواندن باشد.

مرحله 3: برنامه

با دنبال کردن این دستورالعمل ، Micropython را روی برد خود نصب کنید.

سه فایل.py را از این مخزن Github بارگیری کنید و آنها را با استفاده از MU یا Thonny در برد کپی کنید:

• main.py: فایل راه اندازی دو فایل دیگر را به نوبه خود فراخوانی می کند ، مگر اینکه دکمه را فشار دهید. این در صورتی که از MU استفاده می کنید مفید است ، در غیر این صورت تایموت تمام می شود و نمی تواند برد را تشخیص دهد.

  اگر از پین های مختلف مثال برای اتصال دکمه یا LED ها استفاده کرده اید ، باید این فایل را ویرایش کنید

• do_connect.py: اسکریپتی برای اتصال به شبکه Wi-Fi و دریافت زمان.

  شما باید آن را ویرایش کرده و SSID و گذرواژه Wi-Fi خود را وارد کنید

• handheld_night_light.py: اسکریپتی که با توجه به زمان روز نور شب را می زند.

  • اگر از پین های مختلف مثال برای اتصال دکمه یا LED ها استفاده کرده اید ، باید آن را ویرایش کنید
  • شما همچنین باید آن را ویرایش کنید تا رنگ ها و زمان خواب را به دلخواه تنظیم کنید
  • در نهایت ، شما باید منطقه زمانی خود را در این فایل تنظیم کنید

هنگامی که 3 فایل روی برد شما بارگذاری شد ، آن را راه اندازی مجدد کنید و باید چشمک بزنید که LED سیگنال دو بار چشمک می زند: یک بار هنگام اتصال به Wi-Fi و بار دوم هنگام دریافت زمان از NTP. هر دو ممکن است چند ثانیه طول بکشد.

با فشار دادن دکمه ، بسته به زمان روز ، چراغ روشن یا خاموش می شود.

مرحله 4: تغذیه از باتری

اکنون زمان آن است که همه چیز را با هم لحیم کنید. من برد خود را از طریق باتری تغذیه کرده و همچنین یک ماژول کوچک شارژر باتری را اضافه کرده ام. به این ترتیب ، اتصال ESP32 به منبع تغذیه باعث شارژ شدن باتری می شود و جدا کردن آن باعث تغذیه برد از باتری می شود. برای سادگی هیچ کلید ON/OFF وجود ندارد.

تغذیه برد از باتری از طریق یک دیود کوچک انجام می شود. بدون این دیود ، باتری شما مستقیماً از منبع تغذیه 5 ولت USB تغذیه می شود و احتمالاً بیش از حد گرم می شود و از بین می رود. من در انتخاب دیود Schottky دقت کرده ام که افت ولتاژ را کاهش می دهد و در نتیجه عمر مفید باتری را افزایش می دهد.

چراغ شب همه چیز در مورد کنترل نور است. بیشتر بهتر نیست ، به خصوص اگر آبی باشد (چرا که نور آبی تمایل به ترشح ملاتونین و مانع خواب دارد). بنابراین من LED های سیگنالینگ ناخواسته را روی ESP32 و ماژول شارژر باتری با نوار برقی سیاه پوشانده ام.

مرحله 5: مونتاژ نهایی

مونتاژ محفظه کاملاً ساده است. 2 قلاب کوچک برای نگه داشتن کاور بالا در داخل کاور پایین و یک دهانه برای درگاه USB وجود دارد.

قبل از بستن ، مطمئن شوید که هر گونه سفت شدن سیم ممکن است. در خارج از چاپخانه ، جلد بالایی در امتداد سطح بالای تخته ESP32 قرار می گیرد. من روی جلد یک فرورفتگی ایجاد کرده ام تا جایی برای سیم ها باقی بماند.

مرحله ششم: نکات فرزندپروری

و تمام شدی!

در هنگام صحبت با فرزند خود نکاتی را در نظر بگیرید:

• من در اوایل کار بچه ام را درگیر کردم ، طرح محفظه را در رایانه ام به او نشان دادم و از او پرسیدم آیا می خواهد یا نه. این باعث علاقه و پذیرش شده است.
• من چند بار کد رنگها را قبل از روشن کردن شب به او تمرین کردم. او بسیار همکاری کرده است
• من قبل از دادن محصول نهایی به او آزمایش و شارژ را توصیه می کنم. برای اولین بار ، پس گرفتن آن دشوار است. همچنین ، او تصمیم گرفت "شب را به برق وصل کنید تا ناگهان خاموش نشود" و تکان نخورد…
• سرانجام ، فرزند من بسیار پذیرای کدهای نور است. او با دقت در زمان داستان به تماشای نور می نشیند و منتظر می ماند تا قرمز شود. یک روز عصر ، ما مراسم خواب را کمی دیر شروع کردیم و چراغ دقیقه های قرمز رنگ به داستان تبدیل شد. او به جای این که مانند حالت عادی مذاکره کند ، از صمیم قلب ناراحت شد و بلافاصله گریه کرد ، گویی هیچ راهی برای خوابیدن وجود نداشت … (من به او 5 دقیقه لطف دادم و دکمه را فشار داد تا چراغ در آن مدت دوباره به رنگ زرد برگردد. ، در غیر این صورت او حتی گوش نمی دهد).

مرحله 7: مراحل بعدی

چراغ شب همانطور که کار می کند ، و باعث رضایت می شود.

اگر موارد خود را بچرخانید ممکن است چند نکته را به جلو بیاورید:

• چراغ های نئوپیکسل هر چند وقت یکبار یک فلاش مختصر می دهند ، احتمالاً به دلیل اشکالات زمان. برخی دیگر از LED ها ممکن است تقاضای کمتری داشته باشند. این امر با وجود تغذیه آنها از جریان 3.3 ولت (ولتاژ یکسان در پین های قدرت و سیگنال) اتفاق می افتد.
• جالب است که زمان فشار دادن دکمه ها را ثبت کنید تا ببینید آیا بچه در واقع از نور در طول شب استفاده کرده است یا خیر.
• عمر باتری با استفاده از پمپ ولتاژ DC-DC برای تغذیه برد بسیار افزایش می یابد.
• من عمر باتری را آزمایش کرده ام ، و این یک شب کامل طول می کشد ، اما نه تا عصر بعد.
• من در ابتدا به فکر ایجاد یک منبع نور جداگانه در خارج از تخت ، با LED های نئوپیکسل بیشتر بودم ، که توسط بلوتوث از راه دور کنترل می شد. هنوز ثابت نشده که ضروری است.