إضاءة ليلية محمولة باليد: 7 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

استمر ابني البالغ من العمر 5 سنوات في إيقاظنا في الليل ، وواصلنا إلقاء المحاضرات عليه كثيرًا للسماح لأبي وأمي بالنوم ، حتى أدركت أنه غير قادر في الواقع على تحديد ما إذا كان وقت النوم أو وقت اللعب.

بالإضافة إلى ذلك ، سيطلب منا تشغيل الضوء. إنه دائمًا ما يثير ضجة حول إطفاء الضوء ، لكنني قلق قليلاً بشأن ترك الضوء مضاءً طوال الليل ، مع التأثيرات على الميلاتونين ونوعية النوم.

لم أكن راضيًا حقًا عن أي ضوء ليلي يمكن أن أجد أن المال يمكن شراؤه: يمكن إضاءة بعضها بلمسة ، ولكن لا تنطفئ من تلقاء نفسها ؛ كان بعضها لطيفًا وناعمًا ، لكن لا أحد يمكنه منح الوقت لطفل يبلغ من العمر 5 سنوات.

لذلك قمت بتجميع فكرة سريعة عن ligth الليلي:

• يعطي رموز الألوان لوقت الليل:

  • الأصفر (المساء): وقت القصة
  • الأحمر: وقت النوم
  • الأصفر (الصباح): يُسمح لك بالنهوض واللعب دون إيقاظ أمي أو أبي
  • ناصع البياض: حان وقت الاستيقاظ
  • خلال النهار.
• عندما تضغط عليه في الليل ، فإنه يعطي توهجًا مصفرًا مطمئنًا. ثم يتلاشى ويتحول إلى اللون الأحمر بعد نصف ساعة. (اضغط عليه في الصباح لإيقاف تشغيله)
• يضيء بلطف بتردد قريب من سرعة تنفس طفلي أثناء الراحة (حوالي 2.5 ~ 3 ثوانٍ لكل نفس). هذه خدعة معروفة للمساعدة على النوم.
• يلغي الضوء الأزرق المعروف بأنه يزعج الميلاتونين أثناء الليل. ينتج ضوءًا أبيض مائلًا للزرقة يسقط الميلاتونين في الصباح.
• يستغرق الوقت من الإنترنت ، عبر NTP.

اللوازم

• لوحة تفكيك ESP32 ، بدون رؤوس. اشتريت هذا بسعر رخيص (25 يوان صيني).

• علبة مطبوعة ثلاثية الأبعاد.

  لقد قمت بطباعتها بشكل احترافي بواسطة هذا المتجر ، وهي مصنوعة من راتينج أبيض 未来 8000 ، عملية SLA ، بحوالي 30 يوان صيني. ظهر الغطاء العلوي بشكل جيد (بسماكة 1 مم) ؛ والشفافية جيدة

• زر ضغط. المنجم عبارة عن زر 12 * 12 مم ، ارتفاع 7.5 مم ، من خلال الفتحة. لقد ثنيت الدبابيس حتى تصبح مسطحة.
• مصباحان نيوبكسل (مقطوعان من شريط تم شراؤه هنا مقابل 70 يوان صيني)

• إذا كنت تريد بطارية:

  • وحدة شاحن بطارية. أستخدم TP4056 ، مثل هذا ، بأقل من 1 يوان صيني.
  • بطارية Li-Po. لقد اشتريت هذه البطاريات التي تبلغ 1000 مللي أمبير ، والتي كانت أصغر قليلاً من لوحي عند 45 * 26 * 8.5 ملم ، مقابل 14 يوان صيني.
  • صمام ثنائي شوتكي Schottky diode للحفاظ على USB 5V من الشحن وتدمير البطارية. كان لدي بعض الاستلقاء.
  • من الواضح ، اجعل العلبة كبيرة بما يكفي لاستيعاب البطارية والشاحن والكابلات. دوه!
• بعض الشريط على الوجهين ، الشريط الكهربائي ، الأسلاك ، سلك اللحام.
• أدوات ومهارات اللحام.

إخلاء المسؤولية: ليس لدي أي ارتباط مع البائعين المدرجين ، وقم بإدراجهم فقط من أجل راحة القارئ.

الخطوة 1: تحضير المجلس

قم بإزالة الرؤوس إذا لزم الأمر.

الصق زر الضغط ومصابيح LED الموجودة على الجزء الخلفي من ESP32 بالغراء الساخن أو الشريط على الوجهين.

لقد قمت بلحام النيوبكسل بـ GND و 3V3 ، ولتحديد 12 للحصول على البيانات ، ثم قمت بربطها مع الأسلاك.

لقد قمت بلحام الزر بين الدبوس 25 (تم تعيينه كإخراج ، القيمة = 0 ، لذلك يعمل بمثابة استنزاف) والدبوس 26 (تم تعيينه كمدخل مع السحب). كان هذا أسهل في اللحام من جلب خط أرضي.

أضع القليل من الشريط الكهربائي الأسود فوق مؤشر LED للطاقة الخاص باللوحة ، لمنعه من الظهور من خلال العلبة. تركت مؤشر LED للإشارة مكشوفًا ، حيث أستخدمه للإشارة إلى ما إذا كانت التهيئة (وضبط الساعة من خلال NTP) قد نجحت ، ثم أطفئها.

الخطوة 2: اطلب الضميمة

أولاً ، قم بقياس أبعاد لوحة ESP32. لقد أعددت مرفقات للوحات مقاس 29 × 52 أو 26 × 49 مم.

بعد ذلك ، قم بقياس ارتفاع الزر بالنسبة لسطح اللوحة (عند الضغط عليه لأسفل). تصاميمي تفترض 7 مم.

إذا كان منتداك متطابقًا ، يمكنك تنزيل ملف STEP المقابل مباشرةً من مستودع githup. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فستحتاج إلى تعديل التصميم في Fusion360. أنا أستخدم الترخيص المجاني "الشخصي غير التجاري". شكرا أوتوديسك!

لن أعلمك كيفية استخدام Fusion360 هنا ، ولكن إليك بعض الخطوات التي يجب اتباعها بمجرد أن تعرف طريقك:

• التصميم حدودي. يجب أن يؤدي تغيير أحد الأبعاد في المكان المناسب إلى جعل كل شيء آخر في مكانه بشكل طبيعي.

• لتعديل أبعاد اللوحة:

  • تحرير رسم "PCB" ،
  • انقر نقرًا مزدوجًا فوق الأبعاد الخارجية لتعديلها.
  • تحقق ، ثم انقر فوق "إنهاء الرسم".

• لتعديل ارتفاع الزر:

  • اضبط العرض الخاص بك لعرض PCB فقط
  • انتقل للعثور على الجزء العلوي من الزر (يتجسد على شكل أسطوانة)
  • استخدم أداة "اضغط على السحب" ،
  • حدد هذا السطح ، وأدخل الارتفاع الجديد الصحيح (سلبي).
  • يجب ضبط ارتفاع الدبوس الموجود داخل الغطاء العلوي تلقائيًا

• لطلب الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد:

  • تأكد من أن القذائف العلوية والسفلية مرئية فقط ؛ إخفاء جسم ثنائي الفينيل متعدد الكلور
  • انتقل إلى ملف-> تصدير ، ثم اختر تنسيق STEP.
  • سيقوم Fusion 360 بتصدير ملف. STEP 3D الذي يحتوي على كلا الجسمين ، ويجب أن يكون قابلاً للقراءة من قبل متجر الطباعة ثلاثية الأبعاد.

الخطوة الثالثة: البرنامج

قم بتثبيت Micropython على لوحك ، باتباع هذه التعليمات.

قم بتنزيل ملفات.py الثلاثة من مستودع Github هذا ، وانسخها إلى اللوحة باستخدام MU أو Thonny:

• main.py: ملف بدء التشغيل. سيقوم باستدعاء الملفين الآخرين بدوره ، ما لم يتم الضغط على الزر. يكون هذا مفيدًا إذا كنت تستخدم MU ، والتي بخلاف ذلك ستنتهي المهلة وتفشل في التعرف على اللوحة.

  تحتاج إلى تحرير هذا الملف إذا كنت تستخدم دبابيس مختلفة من المثال لتوصيل الزر أو المصابيح

• do_connect.py: برنامج نصي للاتصال بشبكة Wi-Fi الخاصة بك وجلب الوقت.

  تحتاج إلى تحريره وملء Wi-Fi SSID وكلمة المرور

• handheld_night_light.py: النص الذي ينبض بضوء الليل وفقًا للوقت من النهار.

  • تحتاج إلى تحريره إذا كنت تستخدم دبابيس مختلفة من المثال لتوصيل الزر أو المصابيح
  • تحتاج أيضًا إلى تعديله لتهيئة الألوان وأوقات النوم حسب رغبتك
  • أخيرًا ، تحتاج إلى ضبط منطقتك الزمنية في هذا الملف

بمجرد تحميل الملفات الثلاثة إلى لوحك ، أعد تشغيلها ، ويجب أن تلاحظ وميض مؤشر LED للإشارة مرتين: مرة أثناء الاتصال بشبكة Wi-Fi ، ومرة ثانية أثناء جلب الوقت من NTP. كلاهما قد يستغرق عدة ثوان.

سيؤدي الضغط على الزر إلى تشغيل الضوء أو إيقاف تشغيله ، حسب الوقت من اليوم.

الخطوة 4: التشغيل من البطارية

حان الوقت الآن لتلحيم كل شيء معًا. لقد قمت بتشغيل لوحتي من بطارية ، وأضفت أيضًا وحدة شاحن بطارية صغيرة. بهذه الطريقة ، سيؤدي توصيل ESP32 بمصدر طاقة إلى شحن البطارية ، وسيؤدي فصلها إلى تشغيل اللوحة من البطارية. لا يوجد مفتاح تشغيل / إيقاف ، من أجل البساطة.

يتم تشغيل اللوحة من البطارية من خلال صمام ثنائي صغير. بدون هذا الصمام الثنائي ، سيتم تشغيل بطاريتك مباشرة من 5 فولت لمصدر USB ، ومن المحتمل أن ترتفع درجة حرارتها وتتلف. لقد كنت حريصًا على اختيار الصمام الثنائي Schottky ، الذي يقلل من انخفاض الجهد ، وبالتالي يزيد من عمر البطارية الفعال.

الضوء الليلي هو كل شيء عن التحكم في الضوء. المزيد ليس أفضل ، خاصةً إذا كان أزرق (حيث يميل الضوء الأزرق إلى تثبيط إفراز الميلاتونين وإعاقة النوم). لذلك قمت بتغطية مصابيح LED للإشارة غير المرغوب فيها على كل من وحدة ESP32 وشاحن البطارية بشريط كهربائي أسود.

الخطوة 5: التجميع النهائي

العلبة سهلة التركيب تمامًا. يوجد خطافان صغيران لتثبيت الغطاء العلوي داخل الغطاء السفلي وفتحة لمنفذ USB.

قبل الإغلاق ، تأكد من التحقق من وجود أي ضغط محتمل للسلك. خارج ورشة الطباعة ، سيتم وضع الغطاء العلوي بشكل مسطح على طول السطح العلوي للوحة ESP32. لقد قمت بعمل انبعاج في الغطاء العلوي لإتاحة مساحة للأسلاك.

الخطوة 6: نصائح الأبوة والأمومة

وانت انتهيت!

فيما يلي بعض النصائح عند التحدث مع طفلك:

• لقد أشركت طفلي في وقت مبكر من العملية ، وأظهر له تصميم العلبة على جهاز الكمبيوتر الخاص بي ، وسألته عما إذا كان يريد ذلك أم لا. كان هذا يقود الاهتمام والتبني.
• لقد تدربت على رموز الألوان عدة مرات معه قبل إعطائه الضوء الليلي. لقد كان متعاونًا للغاية.
• أنصح بالاختبار والشحن قبل إعطائه المنتج النهائي. أولاً ، من الصعب استعادتها. أيضًا ، كان يفكر في "تركه موصولًا بالكهرباء أثناء الليل ، حتى لا ينطفئ فجأة" ، ولن يتزحزح …
• أخيرًا ، كان طفلي متقبلاً جدًا لرموز الضوء. يراقب الضوء باهتمام أثناء وقت القصة ، في انتظار تحوله إلى اللون الأحمر. في إحدى الأمسيات ، بدأنا طقوس النوم متأخرة قليلاً ، وتحول الضوء إلى الدقائق الحمراء في القصة. بدلاً من التفاوض كما يفعل في العادة ، أصبح حزينًا بشدة ، وبكى على الفور ، كما لو لم يكن هناك أي سبيل للنوم … ، وإلا فلن يستمع).

الخطوة 7: الخطوات التالية

ضوء الليل كما هو يعمل ويشبع.

هناك بعض الأشياء التي قد ترغب في دفعها للأمام إذا قمت بتدويرها بنفسك:

• تضيء مصابيح Neopixel وميضًا قصيرًا في كثير من الأحيان ، ربما من مواطن الخلل في التوقيت. قد تكون بعض الأنواع الأخرى من مصابيح LED أقل تطلبًا. يحدث هذا على الرغم من تشغيلها من 3.3 فولت (نفس الجهد على دبابيس الطاقة والإشارة).
• سيكون من المثير للاهتمام تسجيل وقت الضغط على الأزرار ، لمعرفة ما إذا كان الطفل قد استخدم الضوء بالفعل أثناء الليل.
• سيتم إطالة عمر البطارية بشكل كبير باستخدام مضخة جهد DC-DC لتشغيل اللوحة.
• لقد اختبرت عمر البطارية ، وهي تدوم ليلة كاملة ، ولكن ليس حتى مساء اليوم التالي.
• كنت أفكر في البداية في ابتكار مصدر إضاءة منفصل خارج السرير ، مع المزيد من مصابيح Neopixel LED ، والتي يمكن التحكم فيها عن بُعد بواسطة البلوتوث. لم يثبت أنه ضروري حتى الآن.