С рождением ребёнка встал вопрос о ночнике. Где-то прочитали, что он необходим для спокойного сна. Быстро привыкли спать с тусклым светом. Очень удобно просыпаться от криков и воев среди ночи и видеть на что жалуется малыш (если удастся понять). Так же при тусклом свете можно укачать, перевернуть и продолжить спать.
Вначале был изготовлен тестовый образец светильника из куска жёлтой светодиодной ленты (12 вольт), который использовался 1,5 года.
Помимо хлипкости конструкции стало раздражать каждое утро вынимать блок питания светильника из розетки. Встаю я утром, с улицы в комнату поступает достаточно света. Таким образом, светильник работает впустую несколько часов каждый день. Ещё раз в пол года китайский контроллер RGB ленты забывал текущую настройку и нужно было искать пульт управления чтобы напомнить ему как нужно работать. Решил сделать новый светильник с автоматическим отключением, с регулировкой цвета как с помощью потенциометров, так и по радио.
Быстро собрал прототип на базе arduino nano. Отладил базовую функциональность.
Пользуясь случаем попробовал Fritzing. Не понравилось, но картинки получаются наглядные и «весёлые». Как видно ничего нового не изобрёл.
Заменил “nano” на малоизвестный, ардуино-совместимый модуль с встроенным радио приёмо-передатчиком (контроллер 8-ми битный, производительность и нафаршерованность сравнима с «наной»). Дома у меня уже есть одно устройство работающее на частоте 868 МГц, это будет второе. Краткие характеристики с сайта производителя:
Краткие характеристики
Не вижу больших проблем сделать тоже самое на ESP8266 (есть удобный онлайн сборщик прошивок для скриптов на LUA). Немного сложнее на Bluetooth (для перепрошивки модуля HM-10 нужен недорогой программатор, среда для разработки и понимание протокола). Хотя можно использовать Bluetooth модуль вместе с ардуиной. Но я использовал ZUNo, потому что уже давно лежит и ждёт меня, а также готова вся инфраструктура по соединению и управлению подобными устройствами в одну сеть (я про контроллер сети умного дома).
Для всех используемых ножек на ардуино нашлись аналоги в модуле.
Чтобы работать с модулем из Arduino IDE нужно её настроить (описание настройки есть на сайте производителя). Чуда не произошло. При попытке компиляции получил ошибку “doesn't support «for» statement with empty columns or without body!”. Я использовал библиотеку Adafruit_NeoPixel. Залез в неё увидел сколько в ней циклов и закрыл. Пришлось опять идти на сайт производителя и искать в примерах работу со светодиодами (пример быстро нашёлся). Значит, я не первый, кто столкнулся с подобной проблемой.
Чтобы данный светильник управлялся по радио в код ардуино нужно добавить макрос и реализовать несколько функций:
ZUNO_SETUP_CHANNELS(
ZUNO_SWITCH_MULTILEVEL(getRed, setRed),
ZUNO_SWITCH_MULTILEVEL(getGreen, setGreen),
ZUNO_SWITCH_MULTILEVEL(getBlue, setBlue),
ZUNO_SWITCH_BINARY(switch_getter, switch_setter)
);Данный макрос описывает устройство Z-Wave c тремя многоуровневыми переключателями (управление RGB) и одним простым переключателем (простое включение/выключение).
Реализация функций у меня простейшая (как в примерах на сайте производителя). Посмотреть можно в прикреплённом листинге.
Подбор корпуса
Корпус у меня уже был. Герметичный с прозрачной крышкой. Под крышкой поместилось 25 светодиодов. Испытания прошли успешно. Светильник имеет большой запас по яркости, для моей комнаты. Крышка у данного корпуса прозрачная, поэтому решил немного рассеять свет.
Набросал цветных бусинок и акриловых кубиков, залил прозрачной эпоксидкой. Краска с цветных бусинок под воздействием смолы растворилась.
Самое интересное, что крышка от герметичного корпуса протекла и почти вся смола вытекла. Не знаю где я успел ударить крышку, но после высыхания трещина отчётливо видна.
Печатную плату изготовил фоторезистивным методом.
После травления и механической обработки
Модуль с микроконтроллером заменил на его прототип, валявшийся в шкафу (потому что не жалко, а ZUNo нужно беречь). Первая версия ZUNo, но габариты больше и хуже антенна, да и не купишь уже. Испытания прошли более-менее успешно. Последний сегмент пришлось перепаять. Изначально был впаян не той стороной. И скорректировать количество светодиодов в прошивке.
Вот что получилось:
Управление по радио
Главное окно с каналами управления светильника
Настройка яркости одного канала светодиодной ленты
Настройка утреннего отключения ночника
Заключение
Устройство работает. Оно компактное и аккуратное. Питается от зарядки мобильного телефона.
Из замеченных проблем:
- во время сборки оторвал часть дорожек на переменных резисторах, поэтому в ручном режиме можно управлять только одним каналом.
- из 25 светодиодов нормально работают только 20. Мне и этого много, поэтому, скорее всего, оставлю до выявления более серьёзных недостатков
Скетч ночника
#include "ZUNO_NeoPixel.h"
#define MAX_PIXELS 20 // NB! Z-Uno can not control more than 25 WS2811 without harming RF communications
#define PIXEL_SIZE 3 // Three colors per pixel
#define BUFF_SIZE (MAX_PIXELS * PIXEL_SIZE)
byte pixel_buff[BUFF_SIZE];
NeoPixel pixels(pixel_buff, BUFF_SIZE);
#define B_PRESSED 1
#define BUTTON_PIN 1 // Digital IO pin connected to the button. This will be
#define DEF_RED 30
#define DEF_GREEN 20
byte red = DEF_RED;
byte green = DEF_GREEN;
byte blue = 0;
#define POWER_ON 1
#define POWER_OFF 0
byte light_power = POWER_ON;
byte last_light_power = POWER_OFF;
ZUNO_SETUP_CHANNELS(
ZUNO_SWITCH_MULTILEVEL(getRed, setRed),
ZUNO_SWITCH_MULTILEVEL(getGreen, setGreen),
ZUNO_SWITCH_MULTILEVEL(getBlue, setBlue),
ZUNO_SWITCH_BINARY(switch_getter, switch_setter)
);
void switch_setter(byte value)
{
Serial.println("switch");
Serial.print("value= ");
Serial.println(value);
if(value > 1)
light_power = POWER_ON;
else
light_power = POWER_OFF;
}
byte switch_getter()
{
return light_power;
}
int getRed() {
return red/2.56;
}
int getGreen() {
return green/2.56;
}
int getBlue() {
return blue/2.56;
}
void setRed(byte value) {
red = value * 2,56;
for(uint8_t i = 0; i < MAX_PIXELS; i++)
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(red, green, blue));
pixels.show();
Serial.print("set red = ");
Serial.println(value);
}
void setGreen(byte value) {
green = value * 2,56;
for(uint8_t i = 0; i < MAX_PIXELS; i++)
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(red, green, blue));
pixels.show();
Serial.print("set red = ");
Serial.println(value);
}
void setBlue(byte value) {
blue = value * 2,56;
for(uint8_t i = 0; i < MAX_PIXELS; i++)
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(red, green, blue));
pixels.show();
Serial.print("set red = ");
Serial.println(value);
}
void set_LEDS()
{
for(uint8_t i = 0; i < MAX_PIXELS; i++)
pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(red, green, blue));
pixels.show();
}
void read_resistors()
{
red = (analogRead(A0) >> 2) & 0xff;
green = (analogRead(A1) >> 2) & 0xff;
blue = (analogRead(A3) >> 2) & 0xff;
Serial.print(red);
Serial.print(" ");
Serial.print(green);
Serial.print(" ");
Serial.print(blue);
Serial.print(" ");
Serial.println();
set_LEDS();
}
#define DEBOUNCE_ACK 10
byte check_button()
{
static bool oldState = HIGH;
byte debounce_cnt = 0;
static byte ret = 0;
if(digitalRead(BUTTON_PIN) == LOW)
{
if(ret != B_PRESSED)
while(digitalRead(BUTTON_PIN) == LOW)
{
if(debounce_cnt == DEBOUNCE_ACK)
{
ret = B_PRESSED;
break;
}
else
debounce_cnt++;
delay(10);
}
}
else
{
debounce_cnt = 0;
ret = 0;
}
return ret;
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
pixels.begin();
pixels.clear();
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
}
void loop()
{
if(check_button() == B_PRESSED)
read_resistors();
if(last_light_power != light_power)
{
Serial.println("set power");
if(light_power == POWER_OFF)
{
Serial.println("power off");
red = 0;
green = 0;
blue = 0;
}
else
{
Serial.println("power on");
red = DEF_RED;
green = DEF_GREEN;
blue = 0;
}
set_LEDS();
last_light_power = light_power;
}
}Комментарии (17)
REPISOT
14.12.2018 17:53Смысл таких петель в разводке не понятен.
С фоторезистом такая куча перемычек — это надо суметь. Я прям по фото вижу, как убрать три штуки. Даже без схемы (там схема то!) Кстати, проводковая схема в стиле ардуины — зло.
P. S. Совсем не понятно, зачем там вообще печатная плата. Для 3-х потенциометров? Крепишь их на корпус и соединяешь проводами с модулем — всего делов.
Codiko
14.12.2018 19:38+1нейронки не хватает и автономной системы питания на ветряках или солнечных элементах, а так все шикарно и очень просто для ночника
kost
14.12.2018 22:22Проект, конечно, интересный, но готовое решение стоит в $3 в IKEA.
www.ikea.com/us/en/catalog/products/40268756
SergeyMax
15.12.2018 13:07Хинт: если вместо давно затупившихся стальных свёрл использовать свёрла из карбида вольфрама, то отверстия будут получаться гораздо более аккуратными.
DrPass
Понятное дело, что это больше развлекательный проект, и хорошо, что хоть с какой-то целью, но как по мне, полученный результат не стоит и одной десятой затраченных усилий.
FreeManOfPeace
Согласен, RGB-лампа с али на пульте, любой примитивный светильник и розетка с таймером спасут отца российской демократии.
belyvoron
коли на то пошло, алиэкспресс — главный враг радиолюбительского хобби — там можно найти 99% всего того, что только может прийти в голову.
Это хобби, где процесс важнее результата. Покупка RGB лампы на али удовольствия не приносит.
aivs
А с энкодерами можно было бы сделать более точную ностройку яркости.
sergeyvass Автор
Можно поставить энкодеры с другой стороны для точной настройки, а резисторы оставить для грубой ). Но сейчас использую этот ночник как ночник, и ничего настраивать во время сна не хочется. А если одеть пластмассовые ручки и использовать как игрушку меняющую цвета, то можно и ещё пару кнопок добавить с интересными эффектами. А если пищалку…
enclis
На алиэкспресс можно найти 99% всего того, что только может прийти в голову 99% людей — если быть точнее.
iig
Даже таймер в этом устройстве лишний. Датчик движения, возможно, пригодился бы.
RGB подсветка в устройстве, которое, в основном никто не видит, тоже лишняя.
А так да, куда же без микроконтроллера.
sergeyvass Автор
Поясните, пожалуйста, про датчик движения. Чьи движения нужно отслеживать? Таймера там и так нет. По идее он должен отключаться за пару часов до моего пробуждения, когда на улице становится светло. Сейчас это реализовано через контроллер умного дома, в будущем хочу сделать датчик освещённости. RGB подсветка, это основная функция ночника.
iig
Ну, не знаю… мне кажется, основная функция ночника — не мешать спать, и, если уж проснулся — давать достаточно света, чтобы не наступить куда не нужно. Остальное — косметика. Против отключения по таймеру, астрономическим часам и по любой другой магии ничего против не имею… но если отключить утром вручную — это ведь никого не затруднит? ;)
Датчик движения. — имел в виду следующее: встал из кровати — зажёгся ночник. Это может быть удобно.
sergeyvass Автор
Знаю нескольких людей, которые пытались поставить в спальне датчики движения на свет. В результате, чтобы уснуть им пришлось отключить их, потому что они всё время включали свет. А статью начинал со слов, что надоело вручную вынимать штекер из розетки)
iig
;)
Мы с ребенком
нарукожопилипостроили подобную конструкцию. Только банка покрашена ребенком под ананас, а я врезал в крышку выключатель — так была решена проблема вынимания из розетки.Самодельные светильники — это все равно что елку наряжать, любая безопасная конструкция годится.
apple01
В любом случае автор заслуживает поощрительных комментариев, а то тут последнее время статьи все больше в стиле «компания XYZ обошла конкурентов уменьшив время зарада аккумулятора на NN cекунд».