Проект Blue Light, часть 2: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Итак, в Blue Light Project Part 1 я объяснил некоторые шаги, которые я предпринял, чтобы уменьшить бессонницу, уменьшив вечерний синий свет. У меня не было простого способа увидеть, насколько хорошо это работает, поэтому я решил построить измеритель цвета, чтобы измерить, сколько синего света я получаю.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Это только мое мнение!

Итак, этот ленивый старый компьютерщик (L. O. G.) решил использовать датчик цвета TCS34725 (см. Рисунок). Он может измерять красный, зеленый и синий компоненты света, а также белый цвет. Плюс у Adafruit есть для этого хорошая библиотека Arduino.

Вот инструкция для TCS34725, в которой есть полезная информация:

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

Я купил свою на AliExpress.com.

Я решил использовать мой любимый Arduino, Adafruit M4 Express (см. Рисунок) и мой Adafruit 3.5”FeatherWing.

www.adafruit.com/product/3651

Эта установка будет иметь 3,5-дюймовый дисплей для отображения результатов, а также карту microSD для хранения моментальных снимков данных. Подключить датчик TCS34725 было бы относительно просто.

Шаг 1. Дизайн

FeatherWing с диагональю 3,5 дюйма включает в себя устройство чтения карт памяти microSD, и M4Express подключается к нему. В основном все, что мне нужно для подключения, это датчик цвета TCS34725, и я решил добавить кнопку, когда я хотел записать на карту microSD.

Чтобы сделать его «модульным» (чтобы я мог легко отсоединить его для других проектов), я использовал полоски штекерных разъемов, которые вставляются в дополнительные ряды «макетных» женских заголовков на плате 3,5 дюйма (см. Рисунок). Внутренний ряд женских заголовков - это место, где установлен M4 Express.

Красный и черный провода подключены к держателю батареи 18650. M4 Express имеет встроенное зарядное устройство LiIon, которое может заряжать аккумулятор, когда он подключен к USB.

Я припаял штыри штекера к TCS34725 и припаял провода к гнезду разъема на случай, если я захочу изменить длину. Все соединения были спаяны, а затем покрыты горячим клеем для снятия натяжения.

Во всяком случае, схема прилагается.

TCS34725 имеет белый светодиод для «освещения» цели. Однако я использую его, чтобы смотреть на активные источники света, которые необходимо отключить. Я использую D12 для этого в программном обеспечении.

Я прикрепил 3,5-дюймовый дисплей FeatherWing к пластиковым петлям, которые были прикручены к пластику (см. Следующий рисунок), и приклеил к нему переключатель тактовой частоты (см. Следующий рисунок).

TCS34725 был помещен на деревянный брусок и закреплен липкой лентой.

Да, я знаю, что это просто быстрое и грязное решение, но мне нужен был портативный (с батарейным питанием) прибор, который я мог бы перемещать, чтобы тестировать и записывать различные источники света.

Шаг 2: эскиз Arduino

Мой эскиз Arduino был основан на примере Adafruit, tcs34725autorange.ino.

Я не знаю, насколько это точно, но, похоже, он работает для моей цели - иметь возможность сравнивать интенсивность красного, зеленого и синего цветов.

Чтобы создать гистограмму, я основал свой код на следующем:

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

В любом случае мой код просто взломан. Меня это не устраивает. Но мои навыки программирования ослабевают с возрастом, поэтому, поскольку он делает то, что я хочу, я буду использовать его (см. Приложение) MTSautoRange2.ino

По сути, набросок считывает силу красного, зеленого и синего, люкс и цветовой температуры, отображает значения, сравнивающие R G B, показывает показания в люксах и более или менее указывает на цветовую температуру на ленте шкалы цветовой температуры.

Люкс - это в основном интенсивность источника света.

Цветовая температура - это запутанный технический термин. Его часто используют при описании лампочек, иногда в терминах «холодные» или «теплые». Если вам интересно, вы можете изучить это. Лично для этого СТАРИКА это слишком сбивает с толку.

Когда кнопка нажата, он записывает r, g, b, люкс и ct на microSD и увеличивает # сразу под значением ct. Это в формате с разделителями-запятыми, поэтому я могу прочитать его с помощью Microsoft Excel.

Я не очень хорошо настроил свои задержки, поэтому кнопку нужно удерживать пару секунд и можно пропустить #.

Шаг 3. Тестирование

Большая часть моих тестов проводилась в ванной без окон, чтобы я мог исключить посторонний свет. Смотрите первую картинку. Я использую одну из моих умных лампочек Wixann, которую я настраивал в различных условиях.

Одна вещь, которую я «усвоил», хотя я уже должен был знать, - это то, что на следующем изображении цветной экран Smart Life показывает цвета в круге. Я думал о том, что если бы я держался подальше от синего, например зеленого, желтого, оранжевого или красного, я бы увидел низкий синий цвет. При тестировании я понял, что это цветовое колесо предназначено для смешивания цветов. Хотя красный и синий кажутся близкими по кругу цветов, они далеки от длины волны (см. Следующий рисунок).

Это означает (для меня), что зеленый цвет ближе к длине волны синего и, кажется, в нем больше синего. Я думаю, что не все источники света, лампы и светодиоды имеют фиксированную длину волны. Это диапазон частот, иногда с пиком.

Есть много комментариев об ограничениях, связанных с тем, что TCS34725 может получать только приблизительные соотношения RGB, а не фактические значения, но я думаю, что это также распространяется на светодиоды источника RGB. Это не одна частота, а диапазон, в котором только один преобладают.

В итоге, чтобы получить минимум синего света, мне нужно придерживаться красного и оранжевого цветов.

Затем я протестировал квадратный желтый ночник, см. Картинку, которая довольно низкая в синем.

Затем я протестировал круглый белый ночник, в котором было около 22% синего.

Я заклеил одну полупрозрачной красной лентой, и синий упал до 12%.

Эта лента предназначена для ремонта задних фонарей красных автомобилей и действительно очень хорошо подходит для моих целей.

Шаг 4: дополнительное тестирование

Затем я проверил старую фару, затем с красной лентой. Что ж, уменьшение синего цвета было неплохим, но я хотел этого для того, чтобы иметь возможность смотреть вечером на вещи, которые не были такими четкими в условиях отсутствия синего света. Эта фара с красной лентой не очень яркая.

Я думал, что вечером, когда мои огни довольно тусклые и красноватые, трудно разглядеть детали. К тому же в некоторых моих комнатах нет ни одного синего цвета.

Это не ответ.

Я купил перезаряжаемые фары на AliExpress:

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

Они довольно яркие, круглая сторона, которую я называю XPE2, продолговатая сторона, COB, я тестировал с красной лентой и без нее. Тесты с красной лентой кажутся ярче, чем моя старая фара.

Также протестировал свой ночник со светодиодной лентой WS2812b. Это программируемые светодиоды R, G, B. Приблизительные результаты: весь красный составляет 93% красного, весь зеленый составляет около 63% зеленого 30% синего, весь синий составляет около 77% синего 22% зеленого.

Взял пару образцов при дневном свете.

Шаг 5: промежуточные выводы

Это определенно очень субъективные выводы.

Проблемы с оборудованием: поэтому, когда я тестировал дневной свет, обычно коэффициенты были ярко-синими, но иногда преимущественно зеленым. Почему это произошло, я не знаю. Я подозреваю, что это может иметь какое-то отношение к автоматическому определению дальности. Для моих целей прямо сейчас я собираюсь принять это. Для будущего тестирования я планирую снять несколько показаний.

Я приложил копию своего тестового файла Excel. Это, вероятно, не имеет большого значения, но показывает, какие данные хранятся на карте microSD, вместе с некоторыми комментариями и моим небольшим анализом.

Умные лампочки Wixann, чтобы добиться наименьшего количества синего, я стараюсь отойти от синего и зеленого, оставаясь больше в желто-оранжево-красной области.

Красная прозрачная лента. Он определенно проходит в основном красным, но, возможно, более синим, чем мне нравится.

Ночник. Раунд с бюрократизмом, наверное, подойдет. Сейчас я предпочитаю квадратные желтые, так как они кажутся ярче. Хотя мои показания говорят о том же люксе, эти показания являются скорее точечными, в то время как квадраты, вероятно, имеют больше светодиодов и, следовательно, ярче.

Фары. Мои старые с бюрократизмом слишком тусклые. Мне нравится и, наверное, буду использовать новую фару с красной лентой. Они по-прежнему читаются на 25-30% синего, но я буду использовать их только для временного освещения. Другое дело, что их носят на лбу, чтобы свет отражался, а не попадал прямо в глаза.

Теперь, когда я думаю об этом, что верно для большинства из этих источников, я не смотрю прямо на свет. Исключение составляют компьютерные мониторы, смартфоны и телевизоры.

В любом случае, даже отраженный свет имеет большую часть цветового спектра источника света.

Бессонница: сейчас мои оценки сна на Fitbit постоянно подскакивают, с 73 вчера до 81 сегодня. В одном я почти уверен, что когда мне больше 80, мне кажется, что я могу лучше сосредоточиться, например, могу написать инструкции !!

Я планирую третью часть этой серии.