Handhållen nattlampa: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Min 5-åring fortsatte att väcka oss på natten, och vi fortsatte att föreläsa honom om att låta mamma och pappa sova tills jag insåg att han faktiskt inte kunde avgöra själv om det var sömntid eller speltid.

Dessutom skulle han be oss att tända lampan. Han bråkar alltid med att släcka ljuset, men jag är lite orolig för att lämna ett ljus hela natten, med effekter på melatonin och sömnkvalitet.

Jag var verkligen inte nöjd med någon nattlampa som jag kunde upptäcka att pengar kan köpa: vissa kan tändas med en touch, men inte slockna av sig själva; vissa var alla söta och mjuka, men ingen kunde ge tid till en 5-åring.

Så jag har satt ihop ett snabbt hack av en nattlighet som:

• ger färgkoder till tiden på natten:

  • gul (kväll): berättartid
  • röd: sömntid
  • gul (morgon): du får gå upp och spela utan att väcka mamma eller pappa
  • ljusvit: dags att gå upp
  • ledigt under dagen.
• När du trycker på den på natten avger den en lugnande gulaktig lyster. Sedan bleknar det och blir tillbaka till rött efter en halvtimme. (Tryck på den på morgonen för att stänga av den)
• lyser försiktigt med en frekvens nära mitt barns vilande andningshastighet (cirka 2,5 ~ 3s per andetag). Det är ett känt sömnhjälpstrick.
• tar bort det blå ljus som är känt för att störa melatonin under natten. Producerar ett blåvitt melatonin-släppande ljus på morgonen.
• Tar tid från Internet, via NTP.

Tillbehör

• En ESP32-utbrottskort, utan sidhuvuden. Jag köpte den här billigt (25 RMB).

• Ett 3D-tryckt fodral.

  Jag har tryckt den professionellt av den här butiken, gjord av vitt 未来 8000 harts, SLA -process, för cirka 30 RMB. Topplocket kom fint ut (det är 1 mm tjockt); och transparensen är bra

• en tryckknapp. Min är en 12*12 mm knapp, 7,5 mm hög, genomgående hål. Jag böjde stiften så att den skulle ligga platt.
• två neopixellampor (avskurna från en remsa köpt här för 70 RMB)

• om du vill ha ett batteri:

  • en batteriladdarmodul. Jag använder en TP4056, som den här, för mindre än 1 RMB.
  • ett Li-Po-batteri. Jag köpte dessa 1000 mA batterier, som var något mindre än mitt bräda på 45*26*8,5 mm, för 14 RMB.
  • en Schottky -diod för att förhindra att USB 5V laddas och förstör ditt batteri. Jag fick lite att ligga.
  • uppenbarligen gör fodralet tillräckligt stort för att rymma batteriet, laddaren och kablarna. Doh!
• lite dubbelsidig tejp, eltejp, tråd, lödtråd.
• lödningsverktyg och färdigheter.

Friskrivningsklausul: Jag har ingen anknytning till de listade leverantörerna och listar dem endast för läsarens bekvämlighet.

Steg 1: Förbered styrelsen

Ta bort rubrikerna om det behövs.

Limma tryckknappen och lysdioderna på baksidan av ESP32 med varmt lim eller dubbelsidig tejp.

Jag lödde neopixlarna till GND och 3V3, och till stift 12 för data, sedan kopplade jag ihop dem med tråd.

Jag lödde knappen mellan stift 25 (inställt som utgång, värde = 0, så det fungerar som avlopp) och stift 26 (inställt som ingång med uppdrag). Detta var lättare att löda än att hämta en marklinje.

Jag satte lite svart eltejp över ström -LED: n på kortet för att det inte ska synas genom höljet. Jag lämnade Signallampan otäckt, eftersom jag använder den för att indikera om initialiseringen (och inställningen av klockan via NTP) har lyckats, stäng sedan av den.

Steg 2: Beställ kapslingen

Mät först dina ESP32 -kortdimensioner. Jag har förberett kapslingar för 29x52 eller 26x49mm brädor.

Mät sedan höjden på din knapp i förhållande till brädytan (när den trycks ned). Mina mönster antar 7 mm.

Om din tavla matchar kan du ladda ner motsvarande. STEP -fil direkt från githup -förvaret. Om inte, måste du ändra designen i Fusion360. Jag använder den "personliga icke-kommersiella" gratislicensen. Tack Autodesk!

Jag kommer inte att lära dig hur du använder Fusion360 här, men här är några steg att följa när du väl har kollat:

• Designen är parametrisk. Att ändra en dimension på rätt plats borde få allt annat att falla på plats naturligt.

• Så här ändrar du kortets mått:

  • redigera "PCB" -skissen,
  • dubbelklicka på ytterdimensionerna för att ändra dem.
  • Verifiera, klicka sedan på "avsluta skiss".

• Så här ändrar du knapphöjden:

  • ställ in din vy så att endast kretskortet visas
  • navigera för att hitta toppen av knappen (materialiserad som en cylinder)
  • använd verktyget "pressdrag",
  • välj den ytan och ange rätt ny höjd (negativ).
  • stiftets höjd inuti topplocket bör justeras automatiskt

• För att beställa 3D -tryckta delar:

  • Se till att endast de övre och nedre skalen är synliga; göm PCB -kroppen
  • Gå till Arkiv-> Exportera, välj sedan STEG-formatet.
  • Fusion 360 exporterar en. STEP 3D -fil som innehåller båda kropparna och som bör läsas av din 3D -tryckeri.

Steg 3: Programmera

Installera Micropython på ditt kort, följ dessa instruktioner.

Ladda ner de tre.py -filerna från detta Github -arkiv och kopiera dem till kortet med MU eller Thonny:

• main.py: startfil. Det kommer att kalla de andra två filerna i tur och ordning, såvida inte knappen trycks ned. Detta är användbart om du använder MU, som annars tar timeout och inte känner igen kortet.

  du måste redigera den här filen om du använde andra stift från exemplet för att ansluta knappen eller lysdioderna

• do_connect.py: ett skript för att ansluta till ditt Wi-Fi-nätverk och hämta tiden.

  du måste redigera det och fylla i ditt Wi-Fi SSID och lösenord

• handheld_night_light.py: skriptet som pulserar nattljuset efter tid på dagen.

  • du måste redigera den om du använde andra stift från exemplet för att ansluta knappen eller lysdioderna
  • du måste också redigera den för att konfigurera färgerna och vilotiderna efter eget tycke
  • slutligen måste du ställa in din tidszon i den här filen

När de tre filerna har laddats upp till ditt kort startar du om det och du bör observera att signallampan blinkar två gånger: en gång när du ansluter till Wi-Fi och en andra gång medan du hämtar tiden från NTP. Båda kan ta flera sekunder.

Genom att trycka på knappen tänds eller stängs ljuset av beroende på tid på dagen.

Steg 4: Strömförsörjning från batteri

Nu är det dags att löda ihop allt. Jag har drivit mitt kort från ett batteri och har också lagt till en liten batteriladdningsmodul. På detta sätt laddas batteriet genom att ansluta ESP32 till en strömkälla. Det finns ingen PÅ/AV -omkopplare, för enkelhetens skull.

Driva kortet från batteriet sker genom en liten diod. Utan denna diod kommer ditt batteri att drivas direkt från USB -källans 5V, och kommer förmodligen att överhettas och förstöras. Jag har varit noga med att välja en Schottky -diod som sänker spänningsfallet och därmed ökar den effektiva batterilivslängden.

En nattlampa handlar om ljuskontroll. Mer är inte bättre, särskilt om det är blått (eftersom blått ljus tenderar att hämma utsöndringen av melatonin och hindra sömnen). Så jag har täckt de oönskade signallamporna på både ESP32 och batteriladdningsmodulen med svart eltejp.

Steg 5: Slutmontering

Skåpet är ganska enkelt att montera. Det finns 2 små krokar för att hålla det övre locket inuti det nedre locket och en öppning för USB -porten.

Innan du stänger, se till att det inte finns någon trådklämning. Utanför tryckeriet kommer det övre locket att ligga platt längs den övre ytan av ESP32 -kortet. Jag har gjort en hack i det övre locket för att lämna plats för trådarna.

Steg 6: Föräldratips

Och du är klar!

Här är några tips när du pratar med ditt barn:

• Jag har förlovat mitt barn tidigt i processen, visat höljesdesignen på min dator och frågat honom om han ville det eller inte. Det har drivit intresse och adoption.
• Jag har repeterat färgkoderna några gånger med honom innan jag gav honom nattljuset. Han har varit mycket samarbetsvillig.
• Jag skulle rekommendera att testa och ladda innan jag ger honom den slutliga produkten. För det första är det svårt att ta tillbaka det. Han bestämde sig också för att "låta den vara inkopplad under natten, så att den inte plötsligt stängs av" och skulle inte röra sig …
• Slutligen har mitt barn varit mycket mottagligt för ljuskoderna. Han tittar intensivt på ljuset under berättelsetiden och väntar på att det ska bli rött. En kväll har vi börjat läggdagsritualen lite sent, och ljuset blev rött minuter in i berättelsen. I stället för att förhandla som han brukar bli, blev han uppriktigt upprörd och grät direkt, som om det inte fanns någon väg runt sömntiden … (jag gav honom 5 minuters nåd och tryckte på knappen för att återställa ljuset till gult under den tiden, annars lyssnar han inte ens).

Steg 7: Nästa steg

Nattljuset som det fungerar fungerar och ger tillfredsställelse.

Det finns några saker du kanske vill driva fram om du rullar din egen:

• Neopixel -lamporna avger en kort blinkning så ofta, troligtvis från tidsfel. Vissa andra typer av lysdioder kan vara mindre krävande. Detta händer trots att de drivs från 3,3V (samma spänning på ström- och signalstiften).
• Det skulle vara intressant att registrera tiden för knapptryckningar för att se om barnet verkligen använde ljuset under natten.
• Batteriets livslängd skulle förlängas kraftigt genom att använda en likspänningspump för att driva kortet.
• Jag har testat batteriets livslängd, och det varar en hel natt, men inte hela vägen till nästa kväll.
• Jag funderade initialt på att utforma en separat ljuskälla utanför sängen, med fler Neopixel -lysdioder, som skulle fjärrstyras med bluetooth. Det har inte visat sig vara nödvändigt än.