ไฟกลางคืนแบบมือถือ: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

เด็กวัย 5 ขวบของฉันคอยปลุกเราในตอนกลางคืน และเรายังคงสอนเขาให้พ่อกับแม่นอนหลับ จนกระทั่งฉันรู้ว่าเขาไม่สามารถระบุได้ด้วยตัวเองจริงๆ ว่าเป็นเวลานอนหรือเวลาเล่น

แถมยังขอให้เราเปิดไฟด้วย เขามักจะเอะอะที่จะปิดไฟ แต่ฉันกังวลเล็กน้อยเกี่ยวกับการเปิดไฟทิ้งไว้ตลอดทั้งคืน ซึ่งส่งผลต่อเมลาโทนินและคุณภาพการนอนหลับ

ฉันไม่ค่อยพอใจกับไฟกลางคืนใดๆ ที่ฉันพบว่ามีเงินซื้อได้ บางตัวสามารถเปิดไฟได้ด้วยการสัมผัส แต่ไม่สามารถปิดเองได้ บางคนน่ารักและอ่อนนุ่ม แต่ไม่มีใครสามารถให้เวลากับเด็กอายุ 5 ขวบได้

ดังนั้นฉันจึงได้รวบรวมเคล็ดลับสั้น ๆ ของแสงกลางคืนที่:

• ให้รหัสสีเวลากลางคืน:

  • สีเหลือง (เย็น): เวลาเรื่องราว
  • สีแดง: เวลานอน
  • สีเหลือง (เช้า): ลูกสามารถลุกเล่นได้โดยไม่ต้องปลุกแม่หรือพ่อ
  • ขาวใส: ได้เวลาตื่น
  • ปิดในระหว่างวัน
• เมื่อคุณกดในเวลากลางคืนจะทำให้เรืองแสงสีเหลืองมั่นใจ จากนั้นจะค่อยๆ จางลงและเปลี่ยนเป็นสีแดงหลังจากผ่านไปครึ่งชั่วโมง (กดตอนเช้าเพื่อปิดเครื่อง)
• เรืองแสงเบา ๆ ด้วยความถี่ใกล้เคียงกับความเร็วการหายใจขณะพักของลูก (ประมาณ 2.5 ~ 3 วินาทีต่อครั้ง) นั่นเป็นเคล็ดลับช่วยการนอนหลับที่รู้จักกันดี
• กันแสงสีฟ้าที่รบกวนเมลาโทนินในตอนกลางคืน สร้างแสงสีขาวอมน้ำเงินที่หลั่งเมลาโทนินในตอนเช้า
• ใช้เวลาจากอินเทอร์เน็ตผ่าน NTP

เสบียง

• บอร์ดแยก ESP32 แบบไม่มีส่วนหัว ฉันซื้ออันนี้ในราคาถูก (25 RMB)

• กรณีพิมพ์ 3 มิติ

  ฉันเคยพิมพ์โดยมืออาชีพโดยร้านนี้ ทำจากเรซินสีขาว 未来8000 กระบวนการ SLA ราคาประมาณ 30 หยวน ฝาด้านบนออกมาอย่างสวยงาม (หนา 1 มม.); และความโปร่งใสก็ดี

• ปุ่มกด ของฉันเป็นปุ่มขนาด 12*12 มม. สูง 7.5 มม. เจาะรูทะลุ ฉันงอหมุดขึ้นเพื่อให้มันนอนราบ
• ไฟนีโอพิกเซล 2 ดวง (ตัดจากแถบที่ซื้อมาในราคา 70 หยวน)

• หากคุณต้องการแบตเตอรี่:

  • โมดูลเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ ฉันใช้ TP4056 แบบนี้ ในราคาไม่ถึง 1 หยวน
  • แบตเตอรี่ Li-Po ฉันซื้อแบตเตอรี่ขนาด 1,000 mA ซึ่งเล็กกว่าบอร์ดของฉันเล็กน้อยที่ 45*26*8.5 มม. ในราคา 14 หยวน
  • Schottky diode เพื่อป้องกันไม่ให้ USB 5V ชาร์จและทำลายแบตเตอรี่ของคุณ ฉันมีบางอย่างนอนอยู่รอบ ๆ
  • เห็นได้ชัดว่าทำให้เคสมีขนาดใหญ่พอที่จะรองรับแบตเตอรี่ที่ชาร์จและสายเคเบิล โธ่!
• เทปกาวสองหน้า เทปพันสายไฟ ลวดบัดกรี
• เครื่องมือและทักษะในการบัดกรี

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: ฉันไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับผู้ขายที่อยู่ในรายการ และแสดงรายการเพื่อความสะดวกของผู้อ่านเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 1: เตรียมบอร์ด

นำส่วนหัวออกหากจำเป็น

กาวปุ่มกดและไฟ LED ที่ด้านหลังของ ESP32 ด้วยกาวร้อนหรือเทปกาวสองหน้า

ฉันบัดกรีนีโอพิกเซลไปที่ GND และ 3V3 และปักหมุด 12 สำหรับข้อมูล จากนั้นฉันก็ผูกมันเข้าด้วยกันด้วยลวด

ฉันบัดกรีปุ่มระหว่างพิน 25 (ตั้งค่าเป็นเอาต์พุต, ค่า = 0 ดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นท่อระบายน้ำ) และพิน 26 (ตั้งค่าเป็นอินพุตพร้อมดึงขึ้น) บัดกรีได้ง่ายกว่าการดึงสายกราวด์

ฉันติดเทปพันสายไฟสีดำบนไฟ LED ของบอร์ด เพื่อไม่ให้มันส่องผ่านเคส ฉันเปิดสัญญาณ LED ทิ้งไว้ในขณะที่ใช้เพื่อระบุว่าการเริ่มต้น (และการตั้งค่านาฬิกาผ่าน NTP) สำเร็จหรือไม่ จากนั้นจึงปิด

ขั้นตอนที่ 2: สั่งซื้อสิ่งที่ส่งมาด้วย

ขั้นแรก วัดขนาดบอร์ด ESP32 ของคุณ ฉันได้เตรียมเปลือกสำหรับบอร์ดขนาด 29x52 หรือ 26x49 มม.

ถัดไป วัดความสูงของปุ่มที่สัมพันธ์กับพื้นผิวบอร์ด (เมื่อกดลง) การออกแบบของฉันถือว่า 7 มม.

หากบอร์ดของคุณตรงกัน คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์. STEP ที่เกี่ยวข้องได้โดยตรงจากที่เก็บ gitup ถ้าไม่ คุณจะต้องปรับเปลี่ยนการออกแบบใน Fusion360 ฉันใช้ใบอนุญาตฟรี "ส่วนบุคคลที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์" ขอบคุณ Autodesk!

ฉันจะไม่สอนวิธีใช้ Fusion360 ที่นี่ แต่ต่อไปนี้คือขั้นตอนบางส่วนที่ต้องปฏิบัติตามเมื่อคุณรู้วิธีใช้งานแล้ว:

• การออกแบบเป็นพารามิเตอร์ การเปลี่ยนมิติหนึ่งในสถานที่ที่เหมาะสมควรทำให้ทุกสิ่งทุกอย่างเข้าที่อย่างเป็นธรรมชาติ

• ในการปรับเปลี่ยนขนาดของบอร์ด:

  • แก้ไขร่าง "PCB"
  • ดับเบิลคลิกที่มิติภายนอกเพื่อแก้ไข
  • ตรวจสอบความถูกต้อง จากนั้นคลิก "เสร็จสิ้นการสเก็ตช์"

• วิธีแก้ไขความสูงของปุ่ม:

  • ตั้งค่ามุมมองของคุณให้แสดงเฉพาะ PCB
  • นำทางไปหาด้านบนของปุ่ม (วัสดุเป็นทรงกระบอก)
  • ใช้เครื่องมือ "กดดึง"
  • เลือกพื้นผิวนั้น และป้อนความสูงใหม่ที่ถูกต้อง (ลบ)
  • ความสูงของพินภายในฝาครอบด้านบนควรปรับโดยอัตโนมัติ

• ในการสั่งซื้อชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ:

  • ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามองเห็นได้เฉพาะเปลือกด้านบนและด้านล่างเท่านั้น ซ่อนตัว PCB
  • ไปที่ File->Export จากนั้นเลือกรูปแบบ STEP
  • Fusion 360 จะส่งออกไฟล์. STEP 3D ที่มีเนื้อหาทั้งสอง และร้านพิมพ์ 3 มิติของคุณควรอ่านได้

ขั้นตอนที่ 3: โปรแกรม

ติดตั้ง Micropython บนบอร์ดของคุณ โดยทำตามคำแนะนำเหล่านี้

ดาวน์โหลดไฟล์.py สามไฟล์จากที่เก็บ Github นี้ และคัดลอกไปยังบอร์ดโดยใช้ MU หรือ Thonny:

• main.py: ไฟล์เริ่มต้น มันจะเรียกอีกสองไฟล์ในทางกลับกันเว้นแต่จะกดปุ่มลง สิ่งนี้มีประโยชน์หากคุณใช้ MU ซึ่งจะทำให้หมดเวลาและไม่รู้จักบอร์ด

  คุณต้องแก้ไขไฟล์นี้หากคุณใช้พินที่แตกต่างจากตัวอย่างเพื่อเชื่อมต่อปุ่มหรือ LEDs

• do_connect.py: สคริปต์สำหรับเชื่อมต่อกับเครือข่าย Wi-Fi และเรียกเวลา

  คุณต้องแก้ไขและกรอก Wi-Fi SSID และรหัสผ่านของคุณ

• handheld_night_light.py: สคริปต์ที่กระตุ้นแสงกลางคืนตามเวลาของวัน

  • คุณต้องแก้ไขหากคุณใช้พินที่แตกต่างจากตัวอย่างเพื่อเชื่อมต่อปุ่มหรือไฟ LED
  • คุณต้องแก้ไขเพื่อกำหนดค่าสีและเวลาพักเครื่องตามที่คุณต้องการ
  • สุดท้ายคุณต้องตั้งค่าเขตเวลาของคุณในไฟล์นี้

เมื่ออัปโหลดไฟล์ 3 ไฟล์ไปยังบอร์ดของคุณแล้ว ให้รีบูต และคุณควรสังเกตสัญญาณไฟ LED ที่กะพริบสองครั้ง: หนึ่งครั้งขณะเชื่อมต่อกับ Wi-Fi และครั้งที่สองขณะดึงข้อมูลเวลาจาก NTP ทั้งสองอาจใช้เวลาหลายวินาที

การกดปุ่มจะเป็นการเปิดหรือปิดไฟขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน

ขั้นตอนที่ 4: การเปิดเครื่องจากแบตเตอรี่

ตอนนี้เป็นเวลาที่จะประสานทุกอย่างเข้าด้วยกัน ฉันได้จ่ายไฟให้กับบอร์ดของฉันจากแบตเตอรี่ และเพิ่มโมดูลเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ขนาดเล็กเข้าไปด้วย ด้วยวิธีนี้ การเสียบปลั๊ก ESP32 เข้ากับแหล่งพลังงานจะเป็นการชาร์จแบตเตอรี่ และการถอดปลั๊กจะเป็นการจ่ายพลังงานให้กับบอร์ดจากแบตเตอรี่ ไม่มีสวิตช์เปิด/ปิดเพื่อความเรียบง่าย

การจ่ายไฟให้บอร์ดจากแบตเตอรี่เกิดขึ้นผ่านไดโอดขนาดเล็ก หากไม่มีไดโอดนี้ แบตเตอรี่ของคุณจะถูกจ่ายไฟโดยตรงจากแหล่งจ่าย USB 5V และอาจเกิดความร้อนสูงเกินไปและถูกทำลาย ฉันใช้ความระมัดระวังในการเลือกไดโอด Schottky ที่ลดแรงดันไฟฟ้าตก ซึ่งจะเป็นการเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพ

ไฟกลางคืนคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการควบคุมแสง มากกว่านั้นไม่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเป็นสีน้ำเงิน (เนื่องจากแสงสีน้ำเงินมีแนวโน้มที่จะยับยั้งการหลั่งเมลาโทนินและขัดขวางการนอนหลับ) ดังนั้นฉันจึงปิดไฟ LED ส่งสัญญาณที่ไม่ต้องการทั้งบน ESP32 และโมดูลเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ด้วยเทปพันสายไฟสีดำ

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบขั้นสุดท้าย

ตู้ค่อนข้างตรงไปตรงมาในการประกอบ มีตะขอเล็ก 2 อันสำหรับยึดฝาครอบด้านบนภายในฝาครอบด้านล่าง และช่องสำหรับพอร์ต USB

ก่อนปิด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบการหนีบลวดที่เป็นไปได้ ออกจากโรงพิมพ์ ฝาครอบด้านบนจะวางราบไปกับพื้นผิวด้านบนของบอร์ด ESP32 ฉันทำบุ๋มที่ฝาครอบด้านบนเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับสายไฟ

ขั้นตอนที่ 6: เคล็ดลับการเลี้ยงดู

และคุณทำเสร็จแล้ว!

นี่คือเคล็ดลับบางประการเมื่อพูดคุยกับลูกของคุณ:

• ฉันได้ชักชวนลูกของฉันตั้งแต่เนิ่นๆ โดยแสดงการออกแบบตัวเครื่องบนคอมพิวเตอร์ของฉัน และถามเขาว่าเขาต้องการมันหรือไม่ นั่นเป็นแรงผลักดันให้เกิดความสนใจและการยอมรับ
• ฉันได้ซ้อมรหัสสีกับเขาสองสามครั้งก่อนที่จะให้ไฟกลางคืนแก่เขา เขาได้รับความร่วมมือมาก
• ฉันจะแนะนำให้ทดสอบและชาร์จก่อนที่จะให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายแก่เขา ประการหนึ่ง มันยากที่จะเอาคืน นอกจากนี้ เขายังคิดที่จะ "เสียบปลั๊กทิ้งไว้ในตอนกลางคืน จะได้ไม่ดับกะทันหัน" และจะไม่ขยับเขยื่อน…
• สุดท้ายนี้ ลูกของฉันมีความอ่อนไหวต่อรหัสแสงมาก เขาเฝ้าดูแสงไฟอย่างตั้งใจในช่วงเวลาเล่าเรื่อง รอให้ไฟเปลี่ยนเป็นสีแดง เย็นวันหนึ่ง เราเริ่มพิธีกรรมก่อนนอนดึกไปนิด และแสงไฟก็เปลี่ยนนาทีสีแดงให้กลายเป็นเรื่องราว แทนที่จะประนีประนอมเหมือนปกติ เขากลับรู้สึกเป็นทุกข์จริง ๆ และร้องไห้ทันที ราวกับว่าไม่มีเวลานอน… (ฉันให้เวลาเขา 5 นาที และกดปุ่มเพื่อเปลี่ยนไฟเป็นสีเหลืองในช่วงเวลานั้น มิฉะนั้นเขาจะไม่แม้แต่จะฟัง)

ขั้นตอนที่ 7: ขั้นตอนถัดไป

ไฟกลางคืนตามที่ใช้งานได้ และให้ความพึงพอใจ

มีบางสิ่งที่คุณอาจต้องการผลักดันหากคุณหมุนตัวเอง:

• ไฟนีโอพิกเซลจะปล่อยแสงแฟลชสั้นๆ เป็นระยะๆ ซึ่งอาจเกิดจากความผิดพลาดของจังหวะเวลา LED บางประเภทอาจมีความต้องการน้อยกว่า สิ่งนี้เกิดขึ้นแม้จะจ่ายไฟจาก 3.3V (แรงดันเดียวกันกับไฟจ่ายและพินสัญญาณ)
• น่าสนใจที่จะบันทึกเวลาของการกดปุ่ม เพื่อดูว่าเด็กใช้ไฟในตอนกลางคืนจริงหรือไม่
• อายุการใช้งานแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นอย่างมากโดยใช้ปั๊มแรงดัน DC-DC เพื่อจ่ายไฟให้กับบอร์ด
• ฉันได้ทดสอบอายุการใช้งานแบตเตอรี่แล้ว และใช้งานได้ตลอดทั้งคืน แต่ยังไม่ถึงเย็นวันถัดไป
• ตอนแรกฉันกำลังคิดที่จะคิดค้นแหล่งกำเนิดแสงแยกต่างหากนอกเตียง โดยมีไฟ LED แบบนีโอพิกเซลมากขึ้น ซึ่งจะควบคุมด้วยบลูทูธจากระยะไกล ยังไม่ได้พิสูจน์ว่าจำเป็น