Projeto de luz azul - parte 2: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Portanto, no Projeto Luz Azul, Parte 1, expliquei algumas das etapas que tomei para reduzir a insônia, reduzindo a luz azul do entardecer. Eu não tinha uma maneira fácil de ver como funcionava bem, então decidi construir um medidor de cores para medir a quantidade de luz azul que estava recebendo.

AVISO LEGAL: Estas são apenas minhas opiniões!

Portanto, este Lazy Old Geek (L. O. G.) decidiu usar um sensor de cores TCS34725 (veja a imagem). Ele pode medir os componentes Vermelho, Verde e Azul da luz e também o branco. Além disso, o Adafruit tem uma ótima biblioteca Arduino para isso.

Aqui está um Instructable para TCS34725 que tem algumas boas informações:

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

Eu comprei o meu no AliExpress.com.

Decidi usar meu Arduino favorito atual, um Adafruit M4 Express (veja a imagem) e meu Adafruit 3,5”FeatherWing.

www.adafruit.com/product/3651

Esta configuração teria um display de 3,5”para mostrar os resultados, além de um cartão microSD para ser capaz de armazenar instantâneos de dados. Conectar o sensor TCS34725 seria relativamente simples.

Etapa 1: Design

O FeatherWing de 3,5”inclui um leitor de cartão microSD e o M4Express pode ser conectado a ele. Basicamente, tudo que eu precisava para conectar era o sensor de cores TCS34725 e decidi adicionar um botão quando quis escrever no cartão microSD.

Para torná-lo 'modular' (para que eu possa facilmente destacá-lo para outros projetos), usei tiras de cabeçalhos machos que se conectam às fileiras extras de cabeçalhos femininos de 'breadboard' na placa de 3,5 (veja a imagem). A fileira interna de cabeçalhos fêmeas é onde o M4 Express é instalado.

Os fios vermelho e preto são conectados a um suporte de bateria 18650. O M4 Express possui um carregador de LiIon integrado que pode carregar a bateria quando ela está conectada a um USB.

Eu soldei pinos do conector macho no TCS34725 e soldei os fios em um conector fêmea, caso eu quisesse mudar o comprimento. Todas as conexões foram soldadas e revestidas com cola quente para alívio de tensão.

De qualquer forma, o esquema está anexado.

O TCS34725 tem um LED branco para 'iluminar' o alvo. No entanto, estou usando-o para observar fontes de luz ativas, tão necessárias para desligá-lo. Eu uso o D12 para fazer isso no software.

Fixei o display FeatherWing de 3,5”em dobradiças de plástico aparafusadas a um pedaço de plástico (veja a próxima foto) e colei a chave tac a essa peça (veja a próxima foto).

O TCS34725 foi colocado em um bloco de madeira, preso com fita adesiva.

Sim, eu sei que esta é apenas uma solução rápida e suja, mas o que eu queria era um dispositivo portátil (operado por bateria) que eu pudesse mover para testar e registrar várias fontes de luz.

Etapa 2: Arduino Sketch

Meu esboço do Arduino foi baseado no exemplo Adafruit, tcs34725autorange.ino.

Eu não sei o quão preciso isso é, mas parece funcionar para o meu propósito em ser capaz de comparar as intensidades de vermelho, verde e azul.

Para criar o gráfico de barras, baseei meu código nisto:

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

De qualquer forma, meu código foi hackeado. Eu não estou feliz com isso. Mas minhas habilidades de codificação estão diminuindo com a idade, então, uma vez que faz o que eu quero, vou usá-lo (ver anexo) MTSautoRange2.ino

Basicamente, o que o sketch faz é ler as intensidades de vermelho, verde e azul, lux e temperatura de cor, exibe os valores comparando R G B, mostra a leitura de lux e mais ou menos pontos para a temperatura de cor na faixa da barra de temperatura de cor.

Lux é basicamente a intensidade da fonte de luz.

Temperatura de cor é um termo técnico complicado. É frequentemente usado para descrever lâmpadas, às vezes em termos de "frio" ou "quente". Se você estiver interessado, pode pesquisar. Pessoalmente, é muito confuso para este homem idoso.

Quando o botão é pressionado, ele grava r, g, b, lux e ct no microSD e incrementa o # logo abaixo do valor ct. Ele está em um formato delimitado por vírgulas para que eu possa ler no Microsoft Excel.

Não configurei meus atrasos muito bem, então o botão deve ser pressionado por alguns segundos e pode pular um #.

Etapa 3: Teste

A maior parte do meu teste foi feito em um banheiro sem janelas para que eu pudesse eliminar a luz externa. Veja a primeira foto. Estou usando uma das minhas lâmpadas inteligentes Wixann, que ajustei para várias condições.

Uma coisa que eu ‘aprendi’, embora eu devesse saber, já está na próxima imagem a tela colorida do Smart Life mostra as cores em um círculo. O que eu estava pensando é que se eu ficasse longe do azul, por exemplo, verde, amarelo, laranja ou vermelho, deveria ver o azul baixo. Com os testes, o que percebi é que essa roda de cores serve para misturar cores. Embora o vermelho e o azul pareçam próximos no que diz respeito à roda de cores, eles são uma parte do comprimento de onda (veja a próxima imagem).

O que isso significa (para mim) é que o verde está mais próximo do comprimento de onda do azul e parece ter mais azul nele. Eu acho que todas as fontes de luz, lâmpadas e LEDs não estão em um comprimento de onda fixo. Eles são uma gama de frequências às vezes com um pico.

Há muitos comentários sobre as limitações do TCS34725 sendo apenas capaz de obter proporções aproximadas de RGB e não valores reais, mas acho que isso também se estende aos LEDs de fonte RGB. Eles não são uma única frequência, mas uma faixa com apenas um sendo predominam.

Resumindo, para obter o mínimo de luz azul, preciso ficar com o vermelho e o laranja.

Em seguida, testei uma luz noturna quadrada amarela, veja a imagem, que tem um azul bem baixo.

Em seguida, testei uma luz noturna branca redonda que tinha cerca de 22% de azul.

Cobri um com um pouco de burocracia translúcida e o azul caiu para 12%.

Esta fita foi projetada para consertar lanternas traseiras vermelhas de carros e, na verdade, é muito boa para os meus propósitos.

Etapa 4: mais testes

Em seguida, testei um farol antigo desobstruído então com a burocracia. Bem, a diminuição do azul não foi tão ruim, mas o que eu queria é ser capaz de olhar para as coisas à noite que não estavam tão claras nas minhas condições sem luz azul. Este farol com a burocracia não é muito brilhante.

Meus pensamentos eram que durante a noite, quando minhas luzes estão muito fracas e avermelhadas, é difícil ver os detalhes. Além disso, alguns dos meus quartos não estão configurados para nenhum azul.

Esta não é a resposta.

Eu comprei alguns faróis recarregáveis no AliExpress:

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

Esses são bem claros, o lado redondo eu chamo de XPE2, o lado oblongo, COB, testei com e sem burocracia. Os testes com fita vermelha parecem ser mais brilhantes do que meu antigo farol.

Também testei meu abajur com fita LED WS2812b. Estes são LEDs R, G, B programáveis. Resultados aproximados, todo vermelho é 93% vermelho, todo verde é cerca de 63% verde 30% azul, todo azul é cerca de 77% azul 22% verde.

Tirou algumas amostras olhando para a luz do dia.

Etapa 5: Conclusões intermediárias

Esta é definitivamente uma conclusão muito subjetiva.

Problemas de hardware: então, quando eu estava testando a luz do dia, geralmente as proporções eram fortemente azuis, mas ocasionalmente, era predominantemente verde. Por que isso aconteceu, não tenho certeza. Suspeito que possa ter algo a ver com o intervalo automático. Para meus propósitos, agora, vou aceitá-lo. Para testes futuros, pretendo fazer várias leituras.

Anexei uma cópia do meu arquivo de teste do Excel. Provavelmente é de pouco valor, mas mostra que tipo de dados está no cartão microSD junto com alguns comentários e uma pequena análise minha.

Lâmpadas inteligentes Wixann, para conseguir menos azul, procuro me afastar do Azul e do Verde, fico mais na área Amarelo-Laranja-Vermelho.

Fita vermelha transparente. Definitivamente passa quase todo vermelho, mas talvez mais azul do que eu gosto.

Luz noturna. A rodada com a burocracia provavelmente está bem. No momento, prefiro os amarelos quadrados, pois parecem mais brilhantes. Embora minhas leituras digam sobre o mesmo Lux, essas leituras são mais pontuais, enquanto os quadrados provavelmente têm mais LEDs e, portanto, mais brilhantes.

Faróis dianteiros. Meus velhos com a burocracia são muito escuros. Eu gosto e provavelmente usarei o novo farol com a burocracia. Eles ainda mostram 25-30% de azul, mas irei usá-los apenas para iluminação temporária. A outra coisa é que eles são usados na testa para que a luz seja refletida em vez de brilhar diretamente nos olhos.

Agora que penso nisso, isso é verdade para a maioria dessas fontes, não olho para a luz diretamente. As exceções são monitores de computador, smartphones e TV.

De qualquer forma, mesmo a luz refletida tem muito do espectro de cores da fonte de luz.

INSÔNIA: Será que agora mesmo minhas pontuações de sono do Fitbit estão pulando para todos os lados, 73 ontem para 81 hoje. Uma coisa de que tenho certeza é que, quando já estou com mais de 80 anos, pareço ser capaz de me concentrar melhor, por exemplo, ser capaz de escrever um Instrutível !!

Estou planejando uma Parte 3 desta série.