Moonlamp Nachtlicht - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Dieses schöne Nachtlicht verwendet die wundervolle Mondlampe, die Sie hier finden

www.instructables.com/id/Progressive-Detai…

Es verwendet eine kostengünstige ESP8266-Platine, um ein fantastisches Nachtlicht zu erzeugen, das eine 3W-RGB-LED von Future Eden verwendet und jede von sieben Farben sowie einen schönen "Schimmer"-Modus anzeigen kann, bei dem sich die Farbe kontinuierlich ändert.

Der Mondglobus ist drehbar - wenn Sie lieber die "dunkle Seite des Mondes" betrachten, dann drehen Sie den Globus einfach um.

Da dies in einem Kinderzimmer verwendet wird, wurde sorgfältig auf Sicherheitsaspekte geachtet; Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Sicherheit weiter unten

Wenn Sie einen Jugendlichen haben, der daran interessiert ist, Programmieren zu lernen, wird das Nachtlicht von MicroPython gesteuert. Dies ist also auch eine großartige Möglichkeit, jemanden in die Computerprogrammierung einzubeziehen!.

Lieferungen

WeMos D1 Mini ESP8266-Board.

Bei ebay gibt es viele Anbieter. Ich würde vorschlagen, 10 oder so von einem chinesischen Lieferanten wie unten beschrieben zu kaufen. Sie sind unglaublich günstig und Sie werden zweifellos viele Anwendungen für IoT-Projekte finden

www.ebay.co.uk/itm/ESP8266-ESP-12-WeMos-D1…

BC337 Transistor

www.ebay.co.uk/itm/25-x-BC337-40-NPN-Trans…

Ferritfilter

www.ebay.co.uk/itm/10Pcs-Black-Clip-On-Cla…

2W Widerstände

www.ebay.co.uk/itm/0-1-100ohm-Various-Value…

Prototypenplatine

www.ebay.co.uk/itm/Double-Sided-Prototypin…

3W RGB-LED

futureeden.co.uk/products/3w-rgb-rot-grün…

2,5 mm DC-Buchse

www.ebay.co.uk/itm/2-5mm-x-5-5mm-METAL-PAN…

40mm Kühlkörper

www.ebay.co.uk/itm/Aluminium-Heatsink-Radia…

Drehcodierer

Es gibt viele ebay-Anbieter, die diese verkaufen. Ich habe einen 15-mm-D-Drehgeber verwendet

www.ebay.co.uk/itm/Rotary-Shaft-Encoder-EC…

Knopf (passend auf D-Welle)

www.ebay.co.uk/itm/5-Colours-D-Shaft-270-P…

Schritt 1: Drucken Sie die Mondlampe

Sie möchten die 5-Zoll-Mondlampe aus dem instructables Link drucken, den ich zuvor erwähnt habe. Ich habe dies auf einem Ender 3 mit weißem PLA bei 100% Füllung und 0,15 Zoll Schichthöhe mit Stützen gedruckt. Dann leuchtete ich mit einer Taschenlampe durch den Druck und entfernte mit einem scharfen Messer das restliche Trägermaterial. Das Ergebnis war absolut perfekt. Die Gesamtdruckzeit betrug etwa 15 Stunden.

Schritt 2: Drucken Sie die Mondlampenoberseite und -basis

Verwenden Sie die beigefügten STLs, um die Ober- und Unterseite zu drucken. Ich habe diese in schwarzem PETG gedruckt, um ein schönes Glanzfinish zu erhalten, aber PLA würde auch gut funktionieren.

Schritt 3: Drucken Sie die Mondunterstützung

Ich habe dies in durchscheinendem PLA gedruckt, um zu vermeiden, dass Schatten geworfen werden. Ich habe PLA verwendet, weil die Mondträgerplatte auf den Monddruck geklebt wird und ich daher sicher sein wollte, dass sie gut haftet.

Schritt 4: Flashen Sie den ESP8266 mit MicroPython

Laden Sie die neueste Version von Micro Python herunter, schließen Sie den ESP8266 an einen USB-Port Ihres PCs an und verwenden Sie dann den Geräte-Manager, um zu bestimmen, welchem COM-Port er zugeordnet ist

Flashen Sie dann das Micro Python-Subsystem mit dem mitgelieferten Flash-Tool. Die folgenden Beispielbefehle flashen die neueste Version, die ich zum Zeitpunkt des Schreibens gefunden habe, vorausgesetzt, dass COM4 der Port ist, dem das Gerät zugeordnet ist und dass Python 2.7 in c:\python27 installiert wurde

c:\python27\scripts\esptool.py --port COM4 --baud 115200 era_flash

c:\python27\scripts\esptool.py --port COM4 --baud 115200 write_flash --flash_size=detect 0 micropython\esp8266-20190529-v1.11.bin

Sie müssen Micro Python nur einmal flashen.

Schritt 5: Installieren Sie das WebRepl-System

WebRepl ist ein browserbasiertes System, mit dem Sie Micro Python-Befehle eingeben und auch Dateien zum und vom ESP8266 übertragen können. Es verbindet sich über WLAN direkt mit dem ESP8266, sodass Sie das ESP-Board nicht an Ihren Computer anschließen müssen.

Befolgen Sie die Anweisungen hier, um alles zum Laufen zu bringen.

docs.micropython.org/en/latest/esp8266/tut…

Übertragen Sie die beiden obigen Python-Dateien mit der WebRepl-Browser-Benutzeroberfläche auf den ESP8266

Übertragen Sie auch die Dateien aus diesem Github-Projekt - es gibt zwei Python-Dateien, die zusammen den Drehgeber steuern

github.com/miketeachman/micropython-rotary

Sobald Sie sicher sind, dass Micro Python auf dem ESP8266 in Ordnung ist, können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren, in dem Sie die Controllerplatine erstellen.

Hinweis - Sie können den ESP8266 jederzeit umprogrammieren, auch nachdem Sie ihn auf der Controllerplatine montiert haben. Allerdings habe ich das eine oder andere Gerät nicht richtig blinken lassen, daher ist es eine gute Idee, sicherzustellen, dass es ordnungsgemäß funktioniert, bevor Sie es auf die Controllerplatine löten

Schritt 6: Verdrahten Sie die Platine

Ich habe eine Prototypenplatine verwendet, wie im Zubehörlink gezeigt. Die Komponenten sind nur Punkt-zu-Punkt verdrahtet

Die RGB-LED wird mit Akasa-Wärmeleitband auf dem 40-mm-Kühlkörper montiert.

Die WeMOS-Klone werden mit Header-Pins geliefert; Ich lötete diese an die Platine und dann an die Prototyping-Platine.

Beachten Sie, dass die Encoder-Pins an der Unterseite der Prototypenplatine angelötet sind und dass sie von oben gesehen leicht nach rechts von der Platine versetzt sind und die Encoderwelle zu Ihnen zeigt. Dies liegt daran, dass am Ende der Platine acht verfügbare Platinenpads vorhanden sind und so die drei Encoder-Pins verbunden sind, wobei zwei unbelegte Pads auf einer Seite und drei auf der anderen Seite bleiben.

Da der 40-mm-Kühlkörper oben auf der Platine sitzt, stellen Sie sicher, dass im vom Kühlkörper abgedeckten Bereich keine Komponenten zu hoch montiert sind, da diese sonst den Kühlkörper stören.

Schritt 7: Drucken Sie die Unterlegscheibe und montieren Sie die Grundplatte

Die Unterlegscheibe ist nur ein kleines Quadrat aus Kunststoff, das unter dem Kühlkörper sitzt, um sicherzustellen, dass nichts kurzgeschlossen wird.

Bringen Sie die Unterlegscheibe an der Grundplatte an und legen Sie dann den Kühlkörper darauf. Sie können einfach etwas Isolierband auf den Kühlkörper legen, wenn Sie es vorziehen. Es berührt sowieso nichts auf der Platine, außer möglicherweise die Abschirmung über der ESP8266-Platine und die LED ist sowieso elektrisch vom Kühlkörper isoliert

Montieren Sie nun die Platine und die Grundplatte.

Schritt 8: Befestigen Sie die LED am Kühlkörper und verdrahten Sie sie dann mit der Platine

Ich habe Akasa-Thermoband verwendet. Schneiden Sie einfach ein 20 mm x 20 mm großes Quadrat aus und befestigen Sie die LED. Beachten Sie die Hinweise, welche farbige Seite zum Kühlkörper und welche Seite zur LED geht.

Ich habe ein Standard-Computer-Flachbandkabel verwendet, um die sechs Drähte von der LED zurück mit der Platine zu verbinden.

Schritt 9: Machen Sie das Stromkabel

Das Stromkabel besteht nur aus einem billigen USB-Kabel. Schneiden Sie den USB-Stecker ab und lassen Sie etwa 1-2 Zoll Kabel übrig, damit Sie ihn abisolieren und ein zweiadriges Netzkabel anschließen können (ich habe ein zweiadriges Kabel mit einer Gesamtbreite von etwa 5 mm verwendet, damit ein Standard-5-mm-Ferrit-Suppressor daran befestigt wird). Verwenden Sie einen Schrumpfschlauch, um die roten und schwarzen Kabel vom USB-Anschluss mit Strom und Masse zu verbinden, und löten Sie dann einen 2,5-mm-Netzstecker am anderen Ende an.

Beachten Sie, dass das abgebildete Kabel eher kürzer ist als gewünscht - es war für ein anderes Projekt, aber gleich verdrahtet. Sie möchten wahrscheinlich ein 2 m langes Kabel für die Bequemlichkeit.

Warum nicht einfach direkt an den Micro-USB-Port anschließen?. Nun, es gibt zwei Probleme. Der Spannungsabfall über ein Standard-USB-Kabel ist ziemlich hoch, da die winzigen Drähte bei hohen Strömen ziemlich viel Spannung abfallen und dies zu Problemen mit dem ESP8266 führen kann. Außerdem sind diese Boards nicht dafür ausgelegt, signifikanten Strom zu liefern - die Leiterbahnen sind auf der Platine ziemlich dünn - daher würde ich die Stromversorgung separat liefern.

Hinweis: Auf diesem Kabel nicht abgebildet ist ein aufsteckbarer Ferritfilter. Ich empfehle, eines davon hinzuzufügen, falls elektrisches Rauschen über das Netzkabel abgestrahlt wird. Denken Sie daran, dass Sie etwa 500 mA Strom durch die drei LEDs schalten und dies das Potenzial hat, RFI zu erzeugen.

Schritt 10: Schauen Sie es sich an

Wenn die Stromversorgung mit der Platine verbunden ist, sollten Sie sehen, dass die LEDs mit etwa halber Helligkeit aufleuchten und dann sollte das Drehen des Encoders die Helligkeit ändern.

Wenn Sie den Encoder weiter drehen, sehen Sie die Farbänderung. Es gibt sieben Farben und der letzte Modus ist "Schimmer". Im Schimmermodus ändert sich die Farbe ständig. Der Effekt ist recht subtil und sehr hübsch.

Wenn Sie den Encoder-Schalter drücken, sollte die Lampe ausgehen. Erneutes Drücken bringt die LEDs wieder weiß bei halber Helligkeit.

Schritt 11: Kleben Sie die Moonlamp-Platte auf den Mond und setzen Sie alles zusammen

Überprüfen Sie, ob alles richtig zusammenpasst. Kleben Sie dann die Moonlamp-Trägerplatte auf den Mond und positionieren Sie den Mond mit einem der 'Pole' nach unten - normalerweise die Basis des 3D-Drucks. Ich habe Epoxidharz verwendet, wie im Bild oben gezeigt.

Der Mond sollte sich danach frei drehen, aber sicher am Oberteil gehalten werden Dann einfach mit vier kleinen Blechschrauben die Basis an das Oberteil schrauben und natürlich den Encoder mit der mitgelieferten Mutter sichern.

Schritt 12: Ein Hinweis zur Sicherheit

Da es sich um ein Gerät für das Kinderzimmer handelt, ist Sicherheit wichtig. Es läuft von einem sicheren 5-V-Standard-Telefonladegerät, solange Sie ein seriöses Ladegerät verwenden, das ziemlich sicher ist. Die Leistungswiderstandswerte werden so gewählt, dass die interne Kühlkörpertemperatur etwa 10-15 Grad über der Umgebungstemperatur liegt. Sie sind auch so gewählt, dass im äußerst unwahrscheinlichen Fall eines LED-Kurzschlusses die Verlustleistung in jedem Widerstand immer noch innerhalb seiner 2W-Nennleistung liegt.

Schritt 13: Der Python-Code

Das Hauptprogramm zur Python-Steuerung ist recht einfach. Es ist kein besonders eleganter Code – er könnte einige Umgestaltungen in separate Routinen vertragen – aber er funktioniert.

Der Code muss mit einem unerwarteten Problem umgehen, das ich gefunden habe - beim Testen bekam ich nerviges zufälliges Flackern. Es stellt sich heraus, dass Sie beim Ändern des PWM-Tastverhältnisses eines Kanals nicht mehrere Kanäle gleichzeitig ändern können. Wenn Sie dies tun, erhalten Sie manchmal ein Flackern - also habe ich eine kurze Zeitverzögerung eingerichtet und dann werden die PWM-Änderungen auf jedem Kanal "round-robin" vorgenommen, damit ein Flackern vermieden wird.