Dự án ánh sáng xanh Phần 2: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Vì vậy, trong Dự án ánh sáng xanh Phần 1, tôi đã giải thích một số bước tôi đã thực hiện để giảm chứng mất ngủ bằng cách giảm ánh sáng xanh buổi tối. Tôi không có cách nào dễ dàng để biết được nó hoạt động tốt như thế nào, vì vậy tôi quyết định xây dựng Máy đo màu để đo lượng ánh sáng xanh mà tôi nhận được.

KHUYẾN CÁO: Đây chỉ là ý kiến của tôi!

Vì vậy, Lazy Old Geek (L. O. G.) này đã quyết định sử dụng cảm biến màu TCS34725 (xem hình). Nó có thể đo các thành phần Đỏ, Xanh lục và Xanh lam của ánh sáng và cả màu trắng. Thêm vào đó, Adafruit có một thư viện Arduino tuyệt vời cho nó.

Dưới đây là một hướng dẫn cho TCS34725 có một số thông tin tốt:

www.instructables.com/id/Everything-you-need-to-know-about-colour-sensors/

Tôi đã mua của tôi từ AliExpress.com.

Tôi quyết định sử dụng Arduino yêu thích hiện tại của mình, Adafruit M4 Express (xem hình) và Adafruit 3.5”FeatherWing của tôi.

www.adafruit.com/product/3651

Thiết lập này sẽ có màn hình 3,5”để hiển thị kết quả và có thẻ nhớ microSD để có thể lưu trữ ảnh chụp nhanh dữ liệu. Kết nối cảm biến TCS34725 sẽ tương đối đơn giản.

Bước 1: Thiết kế

FeatherWing 3,5”bao gồm đầu đọc thẻ nhớ microSD và M4Express sẽ cắm vào đó. Về cơ bản, tất cả những gì tôi cần để kết nối là cảm biến màu TCS34725 và tôi quyết định thêm một nút khi muốn ghi vào thẻ nhớ microSD.

Để làm cho nó trở thành 'mô-đun' (vì vậy tôi có thể dễ dàng tháo nó ra cho các dự án khác), tôi đã sử dụng dải tiêu đề nam cắm vào các hàng tiêu đề phụ nữ 'breadboard' trên bảng 3.5”(xem hình). Hàng ghế bên trong của tiêu đề nữ là nơi lắp đặt M4 Express.

Các dây màu đỏ và đen được kết nối với giá đỡ pin 18650. M4 Express có bộ sạc LiIon tích hợp có thể sạc pin khi được cắm vào USB.

Tôi đã hàn các chân cắm đầu đực trên TCS34725 và hàn dây vào đầu cái trong trường hợp tôi muốn thay đổi độ dài. Tất cả các kết nối được hàn hơn là phủ bằng keo nóng để giảm căng thẳng.

Dù sao, sơ đồ được đính kèm.

TCS34725 có đèn LED trắng để 'chiếu sáng' mục tiêu. Tuy nhiên, tôi đang sử dụng nó để xem xét các nguồn sáng đang hoạt động nên cần tắt nó đi. Tôi sử dụng D12 để làm điều này trong phần mềm.

Tôi đã gắn màn hình FeatherWing 3,5”vào bản lề nhựa được bắt vít vào một miếng nhựa (xem hình tiếp theo) và dán công tắc tac vào miếng này (xem hình tiếp theo).

TCS34725 được đặt trên một khối gỗ, được giữ bằng băng dính.

Vâng, tôi biết đây chỉ là một giải pháp nhanh chóng và bẩn thỉu nhưng những gì tôi muốn là một thiết bị cố định di động (hoạt động bằng pin) mà tôi có thể di chuyển xung quanh để kiểm tra và ghi lại các nguồn sáng khác nhau.

Bước 2: Phác thảo Arduino

Bản phác thảo Arduino của tôi dựa trên ví dụ Adafruit, tcs34725autorange.ino.

Tôi không biết mức độ chính xác của điều này là bao nhiêu nhưng nó có vẻ phù hợp với mục đích của tôi là có thể so sánh các cường độ màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam.

Để tạo Biểu đồ thanh, tôi dựa trên mã của mình:

www.hackster.io/LightPro/tft-graphing-bar-charts-185436

Dù sao mã của tôi chỉ được hack cùng nhau. Tôi không hài lòng với nó. Nhưng kỹ năng viết mã của tôi đang giảm dần theo độ tuổi nên vì nó làm được những gì tôi muốn, tôi sẽ sử dụng nó (xem đính kèm) MTSautoRange2.ino

Về cơ bản, những gì bản phác thảo làm là đọc độ mạnh của màu đỏ, xanh lục và xanh lam, lux và nhiệt độ màu, hiển thị các giá trị so sánh R G B, hiển thị đọc lux và nhiều hơn hoặc ít hơn điểm đến nhiệt độ màu trên dải băng thanh nhiệt độ màu.

Lux về cơ bản là cường độ của nguồn sáng.

Nhiệt độ màu là một thuật ngữ kỹ thuật phức tạp. Nó thường được sử dụng để mô tả bóng đèn, đôi khi được dùng theo nghĩa "mát" hoặc "ấm". Nếu bạn quan tâm, bạn có thể nghiên cứu nó. Cá nhân tôi, nó quá khó hiểu với người đàn ông CŨ này.

Khi nhấn nút, nó sẽ ghi lại r, g, b, lux và ct vào thẻ nhớ microSD và tăng # ngay bên dưới giá trị ct. Đây là định dạng được phân tách bằng dấu phẩy nên tôi có thể đọc nó bằng Microsoft Excel.

Tôi đã thiết lập độ trễ của mình không tốt, vì vậy, nút phải được giữ trong vài giây và có thể bỏ qua dấu #.

Bước 3: Kiểm tra

Hầu hết các thử nghiệm của tôi được thực hiện trong phòng tắm không có cửa sổ để tôi có thể loại bỏ ánh sáng không liên quan. Xem hình ảnh đầu tiên. Điều này đang sử dụng một trong những bóng đèn thông minh Wixann của tôi mà tôi đã đặt ở các điều kiện khác nhau.

Một điều tôi đã học được, mặc dù tôi nên biết là trong hình tiếp theo, màn hình màu Smart Life hiển thị các màu trong một vòng tròn. Những gì tôi đang nghĩ là nếu tôi tránh xa màu xanh lam, ví dụ: xanh lá cây, vàng, cam hoặc đỏ, tôi sẽ thấy màu xanh lam thấp. Với thử nghiệm, những gì tôi nhận ra là bánh xe màu này là để pha trộn màu sắc. Trong khi màu đỏ và xanh lam dường như càng gần bánh xe màu càng xa, chúng lại cách xa một phần bước sóng (xem hình tiếp theo).

Điều này có nghĩa là (đối với tôi) là màu xanh lá cây gần với bước sóng màu xanh lam hơn và dường như có nhiều màu xanh lam hơn trong đó. Tôi nghĩ, tất cả các nguồn sáng, bóng đèn và đèn LED đều không ở một bước sóng cố định. Chúng là một dải tần số đôi khi có một đỉnh.

Có rất nhiều nhận xét về những hạn chế của TCS34725 là chỉ có thể nhận được tỷ lệ RGB gần đúng chứ không phải các giá trị thực tế, nhưng tôi nghĩ điều này cũng mở rộng đến các đèn LED nguồn RGB, Chúng không phải là một tần số duy nhất mà là một dải chỉ có một chiếm ưu thế.

Điểm mấu chốt để có được ánh sáng xanh tối thiểu, tôi cần gắn với Đỏ và Cam.

Tiếp theo, tôi thử nghiệm một chiếc đèn ngủ hình vuông màu vàng, xem hình ảnh có màu xanh dương khá thấp.

Tiếp theo, tôi thử nghiệm một chiếc đèn ngủ tròn màu trắng có khoảng 22% màu xanh lam.

Tôi đã che một cái bằng một số băng đỏ mờ và màu xanh lam giảm xuống còn 12%.

Băng này được thiết kế để sửa chữa đèn hậu ô tô màu đỏ và thực sự làm khá tốt cho mục đích của tôi.

Bước 4: Kiểm tra thêm

Tiếp theo, tôi thử nghiệm một chiếc đèn pha cũ trong suốt sau đó bằng băng đỏ. Chà, sự suy giảm màu xanh lam không quá tệ, nhưng điều tôi muốn là có thể nhìn những thứ không rõ ràng vào buổi tối trong điều kiện không có ánh sáng xanh của tôi. Đèn pha với dải băng đỏ này không sáng lắm.

Suy nghĩ của tôi là vào buổi tối khi đèn của tôi khá mờ và hơi đỏ, rất khó để nhìn thấy chi tiết. Thêm vào đó, một số phòng của tôi không được thiết lập để không có màu xanh lam.

Đây không phải là câu trả lời.

Tôi đã mua một số đèn pha có thể sạc lại từ AliExpress:

www.aliexpress.com/item/4000245459378.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.5bb14c4dbNj9kF

Chúng khá sáng, mặt tròn mà tôi gọi là XPE2, mặt thuôn, COB, tôi đã kiểm tra chúng có và không có băng dính đỏ. Các bài kiểm tra được dán băng màu đỏ có vẻ sáng hơn đèn pha cũ của tôi.

Cũng đã thử nghiệm đèn ngủ của tôi với dải LED WS2812b. Đây là các đèn LED R, G, B có thể lập trình được. Kết quả thô, tất cả Red là 93% đỏ, tất cả Green là khoảng 63% Green 30% Blue, tất cả Blue là khoảng 77% Blue 22% Green.

Lấy một vài mẫu khi nhìn vào ánh sáng ban ngày bên ngoài.

Bước 5: Kết luận trung gian

Đây chắc chắn là kết luận rất chủ quan.

Vấn đề phần cứng: Vì vậy, khi tôi kiểm tra ánh sáng ban ngày, thường tỷ lệ có màu xanh lam đậm nhưng đôi khi, nó chủ yếu là màu xanh lục. Tại sao điều đó lại xảy ra, tôi không chắc. Tôi nghi ngờ rằng nó có thể có gì đó liên quan đến phạm vi tự động. Vì mục đích của tôi, ngay bây giờ, tôi sẽ chấp nhận nó. Để kiểm tra trong tương lai, tôi dự định thực hiện nhiều bài đọc.

Tôi đã gửi kèm một bản sao của tệp kiểm tra Excel của mình. Nó có thể có giá trị nhỏ nhưng cho thấy loại dữ liệu có trong thẻ microSD cùng với một số nhận xét và một số phân tích nhỏ của tôi.

Bóng đèn thông minh Wixann, để đạt được ít màu xanh nhất, tôi cố gắng di chuyển khỏi màu Xanh lam và Xanh lục, ở nhiều hơn trong khu vực Vàng-Cam-Đỏ.

Băng keo trong suốt màu đỏ. Nó chắc chắn chuyển sang chủ yếu là màu đỏ nhưng có thể nhiều màu xanh hơn tôi thích.

Ánh sáng ban đêm. Vòng có băng đỏ chắc cũng được. Ngay bây giờ tôi thích những hình vuông màu Vàng vì chúng có vẻ sáng hơn. Mặc dù các bài đọc của tôi nói về cùng một Lux, nhưng các bài đọc này mang tính điểm nhiều hơn trong khi các ô vuông có thể có nhiều đèn LED hơn và do đó sáng hơn.

Đèn pha. Những cái cũ của tôi với băng đỏ chỉ quá mờ. Tôi thích và có thể sẽ sử dụng đèn pha mới với băng dính màu đỏ. Chúng vẫn đọc 25-30% màu xanh lam nhưng tôi sẽ chỉ sử dụng chúng để chiếu sáng tạm thời. Điều khác là chúng được đeo trên trán để ánh sáng bị phản chiếu thay vì chiếu ngay vào mắt.

Bây giờ tôi nghĩ về điều đó đúng với hầu hết các nguồn này, tôi không nhìn trực tiếp vào ánh sáng. Các trường hợp ngoại lệ là màn hình máy tính, điện thoại thông minh và TV.

Dù sao, ngay cả ánh sáng phản xạ cũng có rất nhiều phổ màu của nguồn sáng.

INSOMNIA: Ngay bây giờ điểm số giấc ngủ Fitbit của tôi đang tăng vọt, 73 hôm qua lên 81 hôm nay. Một điều tôi khá chắc chắn là khi hơn 80 tuổi, tôi dường như có thể tập trung tốt hơn, ví dụ: có thể viết một cuốn sách Có thể hướng dẫn !!

Tôi đang lên kế hoạch cho Phần 3 của loạt bài này.