Proyecto de luz azul, parte 2: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Entonces, en Blue Light Project Part1, expliqué algunos de los pasos que tomé para reducir el insomnio al reducir la luz azul de la tarde. No tenía una manera fácil de ver qué tan bien funcionaba, así que decidí construir un medidor de color para medir la cantidad de luz azul que recibía.

DESCARGO DE RESPONSABILIDAD: ¡Estas son solo mis opiniones!

Entonces, este Lazy Old Geek (L. O. G.) decidió usar un sensor de color TCS34725 (ver imagen). Puede medir los componentes rojo, verde y azul de la luz y también el blanco. Además, Adafruit tiene una bonita biblioteca Arduino para ello.

Aquí hay un Instructable para TCS34725 que tiene buena información:

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

Compré el mío en AliExpress.com.

Decidí usar mi Arduino favorito actual, un Adafruit M4 Express (ver imagen) y mi Adafruit 3.5”FeatherWing.

www.adafruit.com/product/3651

Esta configuración tendría una pantalla de 3.5”para mostrar los resultados y además tiene una tarjeta microSD para poder almacenar instantáneas de datos. Conectar el sensor TCS34725 sería relativamente sencillo.

Paso 1: diseño

El FeatherWing de 3.5”incluye un lector de tarjetas microSD y el M4Express se conectará a él. Básicamente, todo lo que necesitaba conectar era el sensor de color TCS34725 y decidí agregar un botón cuando quería escribir en la tarjeta microSD.

Para hacerlo "modular" (para poder separarlo fácilmente para otros proyectos) utilicé tiras de encabezados masculinos que se conectan a las filas adicionales de encabezados femeninos "protoboard" en el tablero de 3,5 "(ver imagen). La fila interior de cabezales hembra es donde está instalado el M4 Express.

Los cables rojo y negro están conectados a un soporte de batería 18650. El M4 Express tiene un cargador de LiIon incorporado que puede cargar la batería cuando está conectado a un USB.

Soldé pines macho del cabezal en el TCS34725 y soldé los cables a un cabezal hembra en caso de que quisiera cambiar la longitud. Todas las conexiones se soldaron y luego se recubrieron con pegamento caliente para aliviar la tensión.

De todos modos, se adjunta el esquema.

El TCS34725 tiene un LED blanco para "iluminar" el objetivo. Sin embargo, lo estoy usando para mirar fuentes de luz activas, por lo que necesitaba apagarlo. Utilizo D12 para hacer esto en el software.

Adjunté la pantalla FeatherWing de 3.5”a bisagras de plástico que estaban atornilladas a una pieza de plástico (vea la siguiente imagen) y pegué el interruptor tac a esta pieza (vea la siguiente imagen).

El TCS34725 se colocó sobre un bloque de madera, sujeto con cinta adhesiva.

Sí, sé que esta es solo una solución rápida y sucia, pero lo que quería era un dispositivo portátil (que funcionara con baterías) que pudiera mover para probar y grabar varias fuentes de luz.

Paso 2: Arduino Sketch

Mi boceto de Arduino se basó en el ejemplo de Adafruit, tcs34725autorange.ino.

No sé qué tan exacto es esto, pero parece funcionar para mi propósito al poder comparar las intensidades de rojo, verde y azul.

Para crear el gráfico de barras, basé mi código en esto:

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

De todos modos, mi código ha sido pirateado. No estoy contento con eso. Pero mis habilidades de codificación están disminuyendo con la edad, así que como hace lo que quiero que haga, lo usaré (ver adjunto) MTSautoRange2.ino

Básicamente, lo que hace el boceto es leer los puntos fuertes del rojo, verde y azul, el lux y la temperatura del color, muestra los valores comparando el R G B, muestra la lectura del lux y más o menos apunta a la temperatura del color en la cinta de la barra de temperatura del color.

Lux es básicamente la intensidad de la fuente de luz.

La temperatura de color es un término técnico complicado. A menudo se utiliza para describir las bombillas, a veces en términos de "frío" o "cálido". Si está interesado, puede investigarlo. Personalmente, es demasiado confuso para este VIEJO.

Cuando se presiona el botón, registra r, g, b, lux y ct en la microSD e incrementa el # justo debajo del valor ct. Esto está en un formato delimitado por comas para que pueda leerlo con Microsoft Excel.

No configuré muy bien mis retrasos, por lo que el botón debe mantenerse presionado durante un par de segundos y es posible que se salte un #.

Paso 3: prueba

La mayoría de mis pruebas se realizaron en un baño sin ventanas para poder eliminar la luz extraña. Vea la primera imagen. Esto está usando una de mis bombillas inteligentes Wixann que configuré en varias condiciones.

Una cosa que "aprendí", aunque debería haberlo sabido, es que en la siguiente imagen, la pantalla a color de Smart Life muestra los colores en un círculo. Lo que estaba pensando es que si me mantenía alejado del azul, por ejemplo, verde, amarillo, naranja o rojo, debería ver un azul bajo. Con las pruebas, me di cuenta de que esta rueda de colores es para mezclar colores. Si bien el rojo y el azul parecen estar cerca en lo que respecta a la rueda de colores, son una parte muy importante en la longitud de onda (vea la siguiente imagen).

Lo que esto significa (para mí) es que el verde está más cerca de la longitud de onda azul y parece tener más azul. Creo que todas las fuentes de luz, bombillas y LED no tienen una longitud de onda fija. Son un rango de frecuencias a veces con un pico.

Hay muchos comentarios sobre las limitaciones de que el TCS34725 solo puede obtener proporciones aproximadas de RGB y no valores reales, pero creo que esto también se extiende a los LED de fuente RGB. No son una sola frecuencia, sino un rango con uno solo. predominar.

En pocas palabras, para obtener una luz azul mínima, debo seguir con el rojo y el naranja.

Luego probé una luz nocturna amarilla cuadrada, vea la imagen que es bastante baja en azul.

A continuación, probé una luz de noche blanca redonda que tenía aproximadamente un 22% de azul.

Cubrí uno con un poco de cinta roja translúcida y el azul bajó al 12%.

Esta cinta está diseñada para reparar las luces traseras de los autos rojos y en realidad funciona bastante bien para mis propósitos.

Paso 4: más pruebas

A continuación probé un viejo faro claro y luego con burocracia. Bueno, la disminución del azul no fue tan mala, pero lo que quería era poder ver cosas por la noche que no eran tan claras en mis condiciones sin luz azul. Este faro con la burocracia no es muy brillante.

Pensé que durante la noche, cuando mis luces son bastante tenues y rojizas, es difícil ver los detalles. Además, algunas de mis habitaciones no están configuradas para nada azul.

Ésta no es la respuesta.

Compré algunos faros delanteros recargables de AliExpress:

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

Estos son bastante brillantes, el lado redondo lo llamo XPE2, el lado oblongo, COB, los probé con y sin burocracia. Las pruebas con cinta roja parecen ser más brillantes que mi antiguo faro.

También probé mi lámpara de noche con tira de LED WS2812b. Estos son LED programables R, G, B. Resultados aproximados, todo el rojo es 93% rojo, todo el verde es aproximadamente 63% verde 30% azul, todo el azul es aproximadamente 77% azul 22% verde.

Tomé un par de muestras de mirar la luz del día exterior.

Paso 5: Conclusiones intermedias

Definitivamente se trata de conclusiones muy subjetivas.

Problemas de hardware: cuando estaba probando la luz del día, generalmente las proporciones eran fuertemente azules, pero ocasionalmente, predominaba el verde. No estoy seguro de por qué sucedió eso. Sospecho que podría tener algo que ver con el rango automático. Para mis propósitos, ahora mismo, lo voy a aceptar. Para futuras pruebas, planeo tomar varias lecturas.

Adjunto una copia de mi archivo de prueba de Excel. Probablemente sea de poco valor, pero muestra qué tipo de datos hay en la tarjeta microSD junto con algunos comentarios y un pequeño análisis mío.

Bombillas inteligentes de Wixann, para lograr menos azul, trato de alejarme del azul y del verde, quedarme más en el área de amarillo-naranja-rojo.

Cinta roja transparente. Definitivamente pasa mayormente rojo pero tal vez más azul de lo que me gusta.

Luz de noche. La ronda con burocracia probablemente esté bien. Ahora mismo prefiero los amarillos cuadrados porque parecen más brillantes. Aunque mis lecturas dicen sobre el mismo Lux, estas lecturas son más una lectura puntual, mientras que los cuadrados probablemente tienen más LED y, por lo tanto, más brillantes.

Faros delanteros. Mis viejos con burocracia son demasiado tenues. Me gusta y probablemente usaré el nuevo faro con burocracia. Todavía leen 25-30% de azul, pero solo los usaré para iluminación temporal. La otra cosa es que se usan en la frente para que la luz se refleje en lugar de brillar directamente en los ojos.

Ahora que lo pienso, eso es cierto para la mayoría de estas fuentes, no miro la luz directamente. Las excepciones son monitores de computadora, teléfonos inteligentes y televisores.

De todos modos, incluso la luz reflejada tiene una gran parte del espectro de colores de la fuente de luz.

INSOMNIA: En este momento, mis puntajes de sueño de Fitbit están saltando por todos lados, 73 ayer a 81 hoy. Una cosa de la que estoy bastante seguro es que cuando tengo más de 80 años, parece que puedo concentrarme mejor, por ejemplo, ¡puedo escribir un Instructable!

Estoy planeando una Parte 3 de esta serie.