Проект konbanwa

Это светодиодная лента, которая крепится на верх окна и применяется для удлинения светлого времени суток. Так как источник дневного света и дополнительного не меняет своего положения в комнате получается комфортное освещение. Кроме того, фактически уличная засветка штор не позволяет увидеть, что происходит внутри комнаты.

Между закатом и рассветом существуют сумерки гражданские, астрономические и навигационные кроме того закат и рассвет в разных широтах происходит в разное время. Все это будет учтено в проекте konbanwa путем передачи широты и долготы устройства, причем смещением широты южнее или севернее можно управлять временем рассвета/заката, а от смещения долготы рассчитывается часовой пояс.

На каждые астрономические сумерки можно выставить свой цвет на светодиодной ленте.
От заката до гражданского заката самый яркий период работы пока выставлено красноватый оттенок близкий к закатному солнцу. Менее яркий период, в это время обычно человек спит, проходит от гражданского рассвета до рассвета. В это время оттенок желтый. Утреннее ласковое солнышко. В остальные сумерки свет практически минимален и работает в режиме ночника не мешая отдыху. Днем — выключено.

Все это работает в автоматическом режиме не требуя никаких дополнительных настроек. Единственное условие это работающий wifi и интернет. В качестве «мозга» применен node-red который запрашивает php скрипт, а для транспорта mqtt брокер.

node-red

Область применения: от северных территорий где зимой темнеет рано, до южных где темное время суток наступает практически в след за закатом. Основным применением является установка на окно. Так же можно установить на входную дверь для автоматического освещения входа, что бы не искать замочную скважину в темноте.

В 2018 году был собран первый опытный образец который оказался работоспособным. Собирался на базе esp01 и адресной светодиодной ленте 60 светодиодов ws2812b на метр степень защиты IP30. Свет включался по времени и включение постоянно нуждалось в коррекции. Устройство установлено в детской и используется по сей день в качестве ночника.

Второй опытный образец на esp01 собран для входной двери но степень защиты IP30 не позволила работать на улице и после зимы светодиоды пришли в негодность.

В начале 2019 года произошло переосмысление и проект получил продолжение konbanwa 2.0 в котором были учтены астрономические сумерки. Так же уменьшена яркость рассвета практически до режима ночника.

Konbanwa 3.0 собрана на esp12e с дополнительным датчиком температуры и влажности DHT22 и с применением светодиодной ленты 60 светодиодов ws2812b на метр. Именно в это время выяснилось, что ленты очень зависят от производителя. И обладают разной цветопередачей.

Konbanwa 4.0 получила продолжение в середине лета 2019 года. DHT22 был заменен на BME280 датчик температуры, влажности и атмосферного давления. Подключено 2 канала для светодиодной ленты. Дополнительно подключено 2а реле с оптической развязкой управляемых одно клавишным выключателем без фиксации. Переписана прошивка, разведена печатная плата и заказано изготовление плат на JLCPCB. Модуль esp12e заменен на NodeMCU v3.

Схема и PCB

Все эти изменения в дальнейшем позволят легко монтировать устройство на потолке под натяжным или подвесным потолком или в люстре. Внутри люстры монтируется блок питания на 5 вольт на который постоянно подается питание с одного канала выключателя. Одно клавишным выключателем возможно управлять 2я каналами люстры. Светодиодные ленты подключаются 6ю тонкими проводами (шлейф) Которые могут быть легко приклеены к потолку или убраны за потолок. Шлейф по 3 провода на канал. +5 вольт, -5 вольт и данные. Светодиодные ленты устанавливаются на окна (максимум 2 по количеству каналов). Логика работы выключателя проста. Клик — 1й канал, клик — 2й канал, клик — оба канала. Если прошло 10 секунд между кликами, то независимо от того какой режим работы выбран внутренние реле обесточиваются. Между кликами должно быть не менее 500 миллисекунд и не более 1й секунды. Вся работа контролируется mqtt брокером. Данные, температура, влажность, атмосферное давление, какой цвет зажигать на светодиодах и какой канал включить на люстре. Всем этим можно управлять или читать удаленно. Bme280 отправляя данные на брокер в дальнейшем позволит управлять климат системой.

В исходном коде нет ничего интересного. Стандартные подписки и публикации в топики mqtt.
Проект домашний поэтому занимаюсь по мере появления интереса к нему.