Tot pornește de la bază.

Un pătrat de 127 de milimetri, înalt de 40, cu creierul lămpii înăuntru. Tot ce pui deasupra se prinde magnetic și e recunoscut singur.

Înapoi la cum funcționează

Baza STRAT, singură, pe o suprafață întunecată: o cutie scundă din PLA mat negru, cu patru magneți mici în colțurile feței de sus, fereastra conectorului în centru și un punct alb de stare pe față.

Spatele bazei: logo-ul gravat, portul USB-C și crestătura capacului.

Creierul stă jos, unde e loc și e răcoare.

În bază stă un Raspberry Pi Pico 2 W, pe stâlpii capacului de jos. L-am ales pentru că e ieftin, are Wi-Fi, se găsește oriunde și rulează ESPHome, un firmware deschis pe care îl poți citi și schimba. Lângă el, pe o plăcuță simplă, stau puținele piese de care are nevoie o lampă: un translator de nivel 74AHCT125 care ridică semnalul de date de la 3,3 la 5 volți, un rezistor de 330 de ohmi pe linia de date, un condensator de 1000 de microfarazi care ține tensiunea stabilă când se aprind toate LED-urile deodată și o siguranță resetabilă de 3 amperi.

Prototipul se alimentează printr-un port USB-C în spate, la 5 volți, de la orice încărcător de telefon de cel puțin 3 amperi. Aceeași tensiune merge pe magistrală, spre feliile de lumină, și la Pico. E cea mai simplă schemă care poate funcționa, și tocmai de aceea am pornit cu ea.

Pentru produs, țintim o magistrală de 15 volți, negociată din USB-C Power Delivery cu un controler AP33772S, cu câte un convertor local la 5 volți în fiecare modul. Așa trece mai puțin curent prin contactele magnetice, feliile înalte nu mai sunt la limită și rămâne loc pentru încărcătorul de sus. Rama și capacul feliei nu se schimbă.

Secțiune prin rostul dintre bază și felia de lumină: peretele bazei, rama feliei și difuzorul, desenate în OpenSCAD. — Secțiune prin rost: muchia bazei, rama feliei și difuzorul.

Baza știe ce ai pus pe ea.

Pe fața de sus sunt patru magneți de 6 pe 3 milimetri, în colțuri, și o fereastră de 40 pe 14 milimetri în centru, pentru un conector magnetic cu 8 contacte pogo. Doi pini groși duc puterea și masa, iar ceilalți șase sunt semnalele: datele pentru LED-uri, înlănțuite de la un modul la următorul, magistrala I²C pentru senzori, o linie de selecție și o întrerupere pe care modulul de senzori o trage când vede mișcare.

Magneții sunt lipiți cu polaritatea nord, nord, sud, sud. Un modul se așază deci într-o singură orientare, cu contactele unde trebuie, și nu poate fi pus invers nici din greșeală. Rostul dintre bază și felie e același de jur împrejur, o linie fină între două muchii rotunjite la 0,8 milimetri.

În prima versiune, modulele nu au niciun microcontroler propriu: baza le recunoaște după adresele I²C ale senzorilor și după numărul de LED-uri configurat. În a doua, fiecare modul primește un mic CH32V003 și se anunță singur prin lanțul de selecție, astfel încât stiva să se descrie singură, în orice ordine o montezi.

Baza văzută de dedesubt, în OpenSCAD: buzunarul capacului, cele patru bosaje pentru magneți, fereastra conectorului în trepte și crestătura din spate. — Dedesubt: buzunarul capacului, bosajele cu magneți și fereastra conectorului.

Capacul de jos se deschide cu unghia.

Baza se printează cu fața de sus pe placă, ca o cutie cu gura în sus, în PLA mat negru, cu straturi de 0,12 milimetri, patru pereți și fără niciun suport. Găurile pentru USB-C, pentru LED-ul de stare și crestătura de jos sunt mici și se printează singure. Muchiile sunt rotunjite pe straturi de 0,2 milimetri, exact așa cum le depune imprimanta, ca să nu se vadă trepte.

Dedesubt, capacul intră într-un buzunar cu prag și e ținut de patru magneți în bosaje. Două teșituri de 0,6 milimetri, una pe bază și una pe capac, lasă o linie fină și egală de jur împrejur, în loc de o crăpătură. Pe capac sunt stâlpii pentru Pico, deci când îl scoți, iese toată electronica odată cu el.

Ca să-l deschizi, prinzi marginea capacului cu unghia prin crestătura din spate, de sub portul USB-C, și tragi. Nicio șurubelniță, niciun clips de rupt. Pentru seria vândută păstrăm și varianta cu patru șuruburi M3 înecate, pentru cine vrea ceva mai ferm.

Lampa are pagina ei, în rețeaua ta.

Din prima zi, baza servește o pagină web în rețeaua locală. Deschizi adresa ei din telefon sau de pe laptop și ai acolo lumina, culoarea, senzorii și regulile pentru noapte. Nu descarci nicio aplicație, nu îți faci niciun cont și nimic nu pleacă din casă.

Pentru cine are deja un sistem, lampa vorbește limbile pe care le folosește toată lumea: MQTT cu descoperire automată și API-ul nativ Home Assistant. Dacă vrei Matter, merge printr-o punte. Firmware-ul e ESPHome, pe platforma rp2, deci îl poți citi, modifica și reinstala singur.

Pe față, un singur punct alb de 2 milimetri îți spune că e pornită și conectată. Atât. Restul lămpii e lumină.

Fișa tehnică.

Cod intern B40. Cotele sunt ale prototipului v0 și se pot schimba.

Dimensiuni: 127 × 127 mm, colțuri cu curbură continuă
Înălțime: 40 mm
Material: PLA mat negru, straturi de 0,12 mm, fără suporturi
Creier: Raspberry Pi Pico 2 W
Alimentare: USB-C 5 V în prototip; țintă 20 V USB-C PD, cu 5 V local în fiecare modul
Conector: magnetic, 8 contacte pogo (2 putere + 6 semnale)
Magneți: 4 × 6 × 3 mm, N-N-S-S, o singură orientare
Capac: jos, ținut de 4 magneți, deschis prin crestătura din spate
Firmware: ESPHome, platforma rp2
Integrări: pagină web locală, MQTT, API Home Assistant
Cloud: niciunul
Stadiu: prototip v0, în print

Urmează: Senzorii.

Senzorii Cum funcționează