Voodi kõrval olev MP3 -äratuskell: 6 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selle projekti jaoks tahtsin teha mugava ja täielikult toimiva voodiäärse äratuskella.

Minu isiklikud eeltingimused öökella äratuskella jaoks on järgmised:

1. Loetav iga valguse korral, samal ajal öösel pimestamata
2. MP3 alarmi viisid
3. Atraktiivne ja väike vormitegur
4. Edasilükkamise funktsioon
5. Mälufunktsioon, nii et aeg, äratusaeg, helin ja helitugevus ei kaoks alati, kui toide katkeb.
6. Sünnipäevafunktsioon: soovin oma (ja minu pereliikmete) sünnipäeval ärgata pigem „palju õnne sünnipäevaks” kui tavaliseks helinaks

Ma ei leidnud ühtegi juhendatavat, mis neid kõiki ühendaks; sellest ka õpetatav.

Kell on ehitatud ümber maatriksi 8X8 WS2812B. LED -ide vähesuse tõttu ei saa kõik sõnad koosneda järjestikustest tähtedest. Enamik 8x8 sõnast kellasid (nagu see kena) lahendab selle, koondades rohkem tähti ühe LED -i kohale, kuigi teistel on loomingulisemad lahendused. Otsustasin otsida pigem sellist lahendust, kus sõnad on tehtud järjestikustest tähtedest. See annab sellele maagilise keerdkäigu, kuna te ei näe sõnu enne nende põlemist. Loetavuse suurendamiseks jagavad sama sõna tähed sama värvi. Seda on esialgu natuke mõistatuslik lugeda, kuid mõne aja pärast saate seda suure hooga lugeda. See on ka põhjus, miks ma nimetan seda pigem tähtkellaks kui sõnakellaks. Kell äratab mind igal hommikul ja ma olen siiani hämmastunud, kuidas sõnad moodustuvad!

Tarvikud

Peale elektroonika on peaaegu kõik komponendid taaskasutatud või taaskasutatud esemed, mis mul juba kodus olid. Ainus tööriist, mida te tõesti vajate ja tõenäoliselt pole käepideme jaoks käepärast, on laserlõikur. Õnneks on teil palju fababeleid ja tegijaruume, mis aitavad teil seda teha. Aitäh Makerspace De Prins!

Elektroonilised osad:

• 8X8 WS2812B LED -maatriks
• Arduino nano
• DS3231 reaalajas kella moodul
• DFPlayer mini
• micro SD -kaart DFPlayer mini -sse panemiseks (väikseim/odavaim, mida leiate, saab selle ülesandega hästi hakkama)
• Foto diood
• Üks RGB LED
• 1000 F kondensaator
• võimalikult väike kõlar
• üldjuhtmed, pistikud, takistid, nupud
• Karbi jaoks puit, MDF,..

Samm: tehke kast

Karbi enda jaoks kasutasin mõnda meie puitpõranda lõikamist. Need on kenad 9 mm paksused tammelauad. Lõikasin mitmiksae abil 4 tükki 10,5 x 8,6 cm (tegelikult lõikasin mõne varuosa, et parandada vigu!). Esi- ja tagapaneeli peitmiseks tehakse mööda lühikest serva 5 mm soon. Pikad servad lõigatakse 45 ° nurga all, et saada kena ruudukujuline kast. See ei ole puidutööliste ühine metsikuks muutumine väikese teraviljaliimipinna tõttu. Kuid mulle meeldib nurka peidetud liigese välimus ja see on rakenduse jaoks endiselt piisavalt tugev. Kuid see on lihtsalt minu lahendus materjalidega, mis mul käepärast olid. Iga kast, mis maatriksit hoiab, saab selle ülesandega hästi hakkama. Enne osade kokku liimimist peame elektroonika valmistama ja sobitama. Nii et tema järgmise sammuni.

2. samm: Clockface

Ilma kellata pole kella. See on üks nutikamaid, kiiremaid ja odavamaid viise tähtede poolläbipaistvaks muutmiseks, blokeerides samal ajal kogu muu valguse. Teil on vaja ainult väikest tükki (10 x 10 cm) akrüülklaasi (AKA plexi), pihustusvärvi ja laserlõikurit. Alustasin taaskasutatud läbipaistvast akrüülklaasist; paksus ei ole oluline, kui see sobib teie kasti süvendiga. Ühel pool karestasin nurga liivapaberiga ja katsin musta musta pihustusvärviga. Ärge muretsege värvi tilkumise jms pärast, sest see on tagakülg. Teisest küljest peate hoidma võimalikult puutumatuna. Nüüd on teil vaja juurdepääsu laserlõikurile, et eemaldada värv ja osa akrüülklaasist, kuhu tähed peavad tulema kaasasoleva SVG abil; ärge unustage, et tähed peavad olema peegeldatud! Et voila: odav, kiire ja lihtne viis ideaalse välimusega esiplaadi valmistamiseks, praktiliselt ilma valguslekketa! Tõenäoliselt peate muutma tähtede järjekorda, kuna need on mõeldud Hollandi kella jaoks.

Nüüd on teil juurdepääs laserile, samuti lõigake maatriks (ka fail lisatud) umbes 6 mm MDF -ist. See läheb LED -maatriksi ja esiplaadi vahele, et hajutada valgust ja vältida valguse lekkimist naabertähtedele.

3. samm: elektroonika jootmine

Nüüd on käes meie kella tuum; elektroonika.

Meie projekti süda on arduino nano. Kasutasin Atmega328P -d. See töötab, kuid tarkvaraarenduse ajal tekkisid mul sageli mäluprobleemid. Nii et tõenäoliselt sobib nano iga või isegi ESP32 paremini.

Enne kõike kokku jootmist on mõistlik testida kõiki leivalaua komponente ja ühendusi. Komponentide suure hulga ja vajalike ühenduste tõttu tundub see räpane. Seejärel kannan kõik komponendid ükshaaval perforeeritud trükkplaadile. Palun hoidke komponente üksteise lähedal, kuna karp on suhteliselt väike, ja suunake need nii, et SD -kaart, aku jne on tagaosa eemaldades ligipääsetavad. Ülevalt tundub kõik kena ja korras, tagakülg aga parimal juhul spagetid. Kuid tehes ja kohe katsetades kõiki ühendusi, saate ka seda teha! Selle prototüüpimisplaatide kohta leiate siit nõuandeid.

Allpool leiate kõik ühendused, mis tuleb erinevate komponentide jaoks teha:

RTC (reaalajas kell) DS3231: 4 tihvti on otse arduinoga ühendatud

• VCC kuni 5V
• Arduino GND kuni GND
• SDA kuni A4
• SCL kuni A5

DFPlayer Mini: see on natuke teistsugune kui enamikus näidetes. I2C siiniprobleemide vältimiseks kinnitan selle arduino jadaporti, mitte ei kasuta tarkvarasiini. DFPlayer Mini -sse minev mikro -SD -kaart peaks sisaldama 12 MP3 -helinat (nimega 0001.mp3, 0002.mp3,…) ja palju õnne sünnipäevaks helinaga 0014.mp3 (13 ei tahtnud toimida!?!).

• VCC kuni 5V
• GND kuni GND
• RX kuni TX arduino'l, mitte otse, vaid üle 1 kohmi takisti; Ärge ühendage DFPlayer mini TX -d, me ei kasuta mooduli tagasisidet ja see ajab kella õige funktsiooni segamini!
• spk1 & spk2 kõlarile

WS2812 led -maatriks:

• Positiivne ja negatiivne on otse pistikupessa ühendatud
• Esimese valgusdioodi/tähe Din on ühendatud arduino D6 kontaktiga, mitte otse, vaid üle 330 oomi takisti

Kondensaator 1000 µF: see on LED -ide kaitsmiseks, tõenäoliselt töötab see hästi ka ilma.

Positiivne jalg on ühendatud LED -maatriksi positiivse küljega (ja seega ka alalisvoolu pesaga); negatiivne jalg on ühendatud LED -maatriksi miinuspoolega

RGB LED: minu kasutataval LED-il on sisseehitatud takistid, enamikul neist mitte, seega lisage need vajadusel.

• Pikim jalg on maapinnaga ühendatud
• Teised jalad ühendatakse arduino tihvtiga D8, D9 ja D10.

Fotodiood

• Fotodioodi üks jalg on ühendatud 5V
• teine jalg on ühendatud arduino A0 tihvtiga ja maapinnaga 4,7 kohm resitori kohal

Nupud: vajate 3 nuppu; 1 suur häire nupp ja 2 väiksemat üles ja alla funktsiooni jaoks. Nupud on ühendatud arduino digitaalsete tihvtidega. Samuti peate lisama 10kohm-i tõmbetakistid, nagu selles juhendis kenasti selgitatud.

• Alarminupp on ühendatud tihvtiga D7
• Üles on ühendatud tihvtiga D12
• Allanupud on ühendatud tihvtiga D11

Samm: kella kokkupanek

Kuna kõigi komponentide jaoks on ruumi vähe, on oluline testida kõigi komponentide sobivust. Seetõttu ühendasin kõik komponendid pistikutega, et neid hõlpsalt emaplaadilt eemaldada. Äratusnupp, mida ma kasutasin, on liiga pikk ja ma paigaldasin selle väga kummalisel viisil. Seda seetõttu, et mulle ei meeldinud selle punane plastik. Nüüd on see asetatud kella sisse palju sügavamale, et teha ruumi väikesele puidust kettale, mis toimib praegu nupuna ja sobib paremini kella väljanägemisega. Ketas on tegelikult vana värvipintsli käepidemest lõigatud; näete, mulle meeldib vanu asju taaskasutada! Tagaplaat on ka korduvkasutatav ese: mõned kullatud dibondplaadist lõigatud osad, mis on meie köögis tagasilöögiks. Lihtsalt lõigake oma tagaplaat mõõtsaega mõõtu ja puurige alalisvoolu pesa jaoks auk. See on kinnitatud kruvidega, et hiljem sisemustele juurde pääseda. Kui tundub, et kõik sobib ja toimib, on aeg karp liimida. Liimimine on lihtne, lihtsalt kleepige kõik 4 külge kleeplindiga kokku, kandke liim ja mähkige kokku. LED -maatriks on teibitud LED -katte maatriksiga ja see hõõrdumine sobib oma kohale. Esiplaat on paigaldatud kahepoolse teibiga ülaosale. Esimestel öödel tegin mõned "katseõhtud", kui kõike hoidsid kokku kummipaelad, ja mulle tundus, et isegi madalaima seadistuse korral on LED -id liiga heledad! See lahendati, lisades LED -kaanemaatriksi ja esiplaadi vahele 2 kihti paberit.

Samm 5: Tarkvara

Tarkvara on see, et see kell erineb enamikust teistest. Kuna kavatsen seda kasutada oma peamise äratuskellana, on mul vaja palju funktsioone, mida saab juhtida ainult kolme nupuga! Ma eelistan ka eraldiseisvat seadet, selle asemel, et sellega WiFi -ühenduse, Bluetoothi kaudu ühenduse luua … lihtsate asjade jaoks, nagu helina muutmine, kellaaeg jne … ja nii edasi.

Siin on ülevaade kõigist lisatud funktsioonidest.

• Häire nupu lühike vajutamine aktiveerib / deaktiveerib häirefunktsiooni. Kui äratus on aktiivne, on LED punane.
• Alarmi aktiveerimisel kuvatakse äratuse aeg ning äratusaega saab muuta üles ja alla nuppudega (tunde, mil punane LED vilgub, seejärel minuteid, kui sinine LED vilgub)
• Helina ja helitugevuse muutmiseks; seadistuste menüü tuleb aktiveerida, vajutades äratuse aja seadistamise ajal samaaegselt üles ja alla nuppu.
• Kui äratus läheb, annab äratusnupu lühike vajutamine teile 5 -minutilise edasilükkamisaja. Tõeliselt väljalülitamiseks: vajutage uuesti või vajutage pikalt, kuni häire LED kustub.
• Kellaaja muutmiseks peate seadistuste menüü aktiveerima, vajutades samaaegselt üles ja alla nuppu normaalse töö ajal.
• Kuupäeva muutmiseks (kasutatakse sünnipäevafunktsiooniks) peate seadete menüü aktiveerima, vajutades samaaegselt üles- ja allapoole nuppu aja seadistamise ajal.
• Ja viimane lihavõttemuna: äratusnupu pikalt vajutamine aktiveerib vikerkaarerežiimi. See näeb välja mitte ainult lahe, vaid võib olla isegi öölamp!

Vajalik arduino eskiis on lisatud. Kuid võiks kasu saada nullist ümberkirjutamisest, kuna see näitab liiga palju oma orgaanilist kasvu ja seetõttu puudub loogika. Aga kuna kõik toimib, ei taha ma sellele rohkem aega kulutada kui varem.

Kõige olulisem funktsioon, mis selle kella eristab, on see:

String TextToLED (String InputText, int animatsioon, int StartLed)

See sisaldab algoritmi, mis otsib teie jaoks süttimiseks vajalikke tähti ja vahetab värve suvalises InputText ruumis. Enamiku teiste kellade puhul on kõik sõnad kõvasti kodeeritud, mis tähendab, et kui muudate kellakuva, peate kõik ümber kodeerima. Siin on lihtsalt õige tähtede järjekorra sisestamine stringile

ClockFace = String ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Ja see on eriti mugav sünnipäevafunktsiooni nimede muutmisel.

6. samm: tulevased täiustused

Isegi pärast mitu kuud kasutamist olen ehitusega väga rahul. Enamiku oma projektide puhul arvan: "Seda tuleks parandada, muidu oleks see parem olnud …" Aga see üks, ei; see tundub ja toimib nii, nagu ma tahtsin. Üks probleem võib olla elektritarbimine. See võib olla suurem kui keskmine äratuskell, mille ostate. Kuid see sõltub palju päevase valguse hulgast, kuna LDR teeb oma tööd väga hästi. Kui on täiesti pime, läheb mu kell öörežiimi; see tähendab punast ja rohelist tähte kõige hämaramal seadistusel. Selles režiimis võtab kell 0,08 amprit ja seega umbes 0,4 vatti. Kogu päeva valguses suureneb see 0,3 amprini või umbes 1,5 vatti, vikerkaare režiim aga isegi 5 vatti.

Lõpptulemust vaadates olen igatahes veendunud, et see on väärt kogu energiat, mille ma panin!

Ärge unustage kellade konkursil minu poolt hääletada! Aitäh, et lugesite lõpuni.