LED päikesetõusu äratuskell: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kas teil on probleeme hommikul tõusmisega? Kas vihkad äratuskella karmi läbistavat heli? Kas teeksite pigem ise midagi, mida saaksite vaieldamatult vähem raha ja aja eest osta? Seejärel vaadake seda LED -päikesetõusu äratuskella!

Päikesetõusu alarmid on loodud pakkuma rahustavat äratuskogemust, suurendades aeglaselt heledust teie määratud ärkamisaja ümber. Idee on selles, et see apelleerib meie loomulikule kalduvusele ärgata koos päikesega ja "meelitab" keha tasakaalustatud ööpäevarütmi, mis hõlbustab tõusmist. See ei pruugi kõigi puhul nii olla, kuid isiklikult olen leidnud, et see on kasulik ja eriti soojad värvid lohutavad hommikul.

Paljud päikesetõusukellad, mida saate osta, üritavad päikesevalgust simuleerida spetsiaalsete pirnidega, mis püüavad sobitada hommikupäikese tooni ja värvitemperatuuri. Selle ehituse jaoks kasutame aga lihtsalt RGB -valgusdioode, mis võivad ligikaudselt päikesevalgust tunda, kuid võimaldavad ka lahedaid ja ainulaadseid värvikombinatsioone ja efekte. Selle konstruktsiooni aluseks on paljad kondid Arduino UNO koos reaalajas kella (RTC) mooduli ja 7 segmendi LED -kellaga.

1. samm: BOM

• Basswoodi pagasiruum
• Arduino UNO või paljad luud
• LM7805 5V lineaarne regulaator
• Mütsid, mitu 1uF, 10uF valgusdioodide jaoks.
• Reaalajas kella (RTC) moodul
• 7 segment LED -ekraan
• Potentsiomeeter
• Pöörlev kodeerija
• Nupud potti ja kodeerija jaoks. Ma kasutasin mõningaid kitarrinuppe, mis mul olid
• Lühiajaline LED -nupuga lüliti
• Akrüülvardad (6x 10mm, diameeter 250mm)
• 8x WS2812B RGB LEDid
• M3 kruvid ja mutrid
• Minimagnetid
• PCB või prototüüpplaat + juhtmed
• Soovitud värvi puiduplekk

2. samm: disain

Ehituse skemaatika on toodud allpool. Vaata järgi. Kella võtmeelement on RTC moodul. See tagab usaldusväärse ajaarvestuse ja sellel on väike aku, mis võimaldab kogu äratuskella väljalülitamisel aega säilitada. RTC moodul ja 7 segmendi kella kuvamise liides Arduinoga I2C protokolli kaudu.

Kasutaja sisend seadmesse saavutatakse puutetundliku nupuga pöörleva kodeerijaga, mida kasutatakse kellaaja ja alarmi ning LED -režiimide ja heleduse seadistamiseks. Potentsiomeetrit kasutatakse seitsme segmendi kellaekraani heleduse muutmiseks. Tagantjärele oleks mõne teise pöörleva kodeerija kasutamine hõlbustanud liidestamist natuke ja oleksin võinud lisada rohkem funktsioone, kuid kahe pöörleva kodeerija käsitsemine Arduino katkestuste abil muutub natuke keerukamaks (pole kahe sukeldusandurit lisanud) pole päris kindel, kui raske see on). LED -ide sisselülitamiseks kasutatakse hetkelist nuppu. Mul on ilusam metallnupp, millel on LED, kuid iga nupp sobib. Kui lisate selle, saate kasutada sekundaarse pöörleva kodeerija nuppu.

Kasutasin plaadile 9V toiteadapterit koos 5,5 mm x 2,5 mm pistikuga. LM7805 kasutati selle elektroonika jaoks 5 V vähendamiseks. Minu oma oli hinnatud 0,75 A juures 9 V juures ja ma ilmselt ei tahaks enam madalamale minna, kuna WS2812B LED -id suudavad maksimaalse heleduse korral üsna palju joonistada. Umbes täieliku heleduse juures tõmbas kogu seade umbes ~ 450 mA.

Kõik mahub Basswoodi pagasiruumi, mida saate peitsida, et saada täiuslikum välimus. Kasutatavad LED -id on 8x WS2812B digitaalselt adresseeritavad LED -id. Need on suurepärased ja mulle meeldib neid kasutada paljudes projektides, kuna need on hõlpsasti programmeeritavad jahedate efektide tekitamiseks ja võivad olla üsna heledad. Valgusdioodid hajuvad läbi karbi ülaossa paigaldatud akrüülmullivardade. Vardade toetamiseks kasutasin 3D -trükitud plastkatet, mida hiljem puudutan. LED -hajutina saate kasutada kõike muud, mis teile meeldib. See artikkel sisaldab huvitavaid ideid.

Samm: juhtmestik ja ümbris

Vaadake trükkplaadi Gerberite. ZIP -faili. Tegin selle DipTrace'i skeemi ja PCB disainitarkvara abil ning olen lisanud ka DipTrace -faili, kui olete huvitatud. Kui te ei soovi trükkplaati teha, võite lihtsalt kasutada plaati või traati otse Arduino UNO -le. Enamasti ühendab see lihtsalt moodulid, lülitid ja LED -id Arduinoga.

Potentsiomeetri üks ots on GND, teine 5 V ja keskmine analoogsisendi pin. Pöörleva kodeerija juhtmestik tuleb ühendada GND -ga ja Arduino kahe katkestusnõelaga (2 ja 3). Sellest juhendist võib abi olla. Pöörleva kodeerija nupp ja ülemine vajutusnupp on ühendatud GND -ga ja vastava digitaalse sisendtihvtiga (need kasutavad sisemisi tihvtide tõmbamist). Samuti ärge unustage ühendada toite ülemise nupu LED -iga (minu oma ei vajanud voolu piiravat takistit). Ekraan ja RTC moodul on ühendatud 5 V, GND ja Arduino vastavate SDA, SCL kontaktidega. LM7805 sisend- ja väljundkondensaatoritel kasutasin 1uF ja LED -de toetamiseks veel 10uF 5V rööbal.

Enamiku neist pistikutest saate ühendada otse oma trükkplaadile või kipsplaadile, kuid ma eelistan plaadil olevatele tihvtidele kinnitamiseks kasutada tavalisi 100 milliliitriseid (2,54 mm) sammuga pistikupesasid koos termokahanevate torudega, kuna see muudab kõik muudatused või parandused lihtsamaks.

Järgmisena paigaldatakse pagasiruumi ja lõigatakse välja potti, pöörleva kodeerija, ekraani, pistikupesa ja ülemise nupu jaoks sobivad piirkonnad. Plaadi paigaldamiseks kasutasin M3 kruvide tõkkeid ja mutreid. Kui valite oma augud õigesti, peaksite suutma pistikud ja muu kraami iseenesest turvaliselt hoida, muidu kuum liimige see, kallis.

Üks asi, mida bassipuidust kastis lõikamisel/puurimisel arvestada, on see, et soovite siseneda väljastpoolt ja kasutada teravaid puurvardasid ja näiteks puitu. See on osa põhjusest, miks akrüülvarraste plastkate kinnitati, kuna nende jaoks suurte aukude puurimine ajas puitu pisut sassi.

4. samm: valgusdioodid ja värvimine

Ühendage 5 V, GND ja andmeside 8 -kordse WS2812B LED -ribaga. Samuti eelistan juhtmeühendust ribaga epoksüerida, kuna need kipuvad padjad jõuga maha rebima ja selle parandamine on suur valu. Teipisin need lihtsalt alumise kasti külge.

Akrüülvardad lõigati, kaks tükki iga järgneva pikkuse jaoks: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Mul polnud selleks suurepärast tööriista ja skoorisin Dremeliga lihtsalt sinna, kuhu tahtsin lõigata, ja katkestasin selle. Seejärel kasutasin otste eemaldamiseks liivapaberit ja Dremeli poleerimisotsikut. Akrüülvardade paigaldamiseks on ilmselt kõige lihtsam auke korralikult puurida ilma puitu rikkumata. Mul ei õnnestunud seda teha, nii et 3D printis valgusdioodide hoidmiseks lihtsa ümbrise. See on vastavalt kõverdatud nii, et see mahuks pagasiruumi ülaosaga (lihtne viis seda teha on paberi kasti kumeruse jälgimine), seejärel mõõta ringi keskpunkti a, mis loob kõvera, et korrata kõverat CAD -is). Üldiselt töötas see osa üsna hästi ja hoidis vardaid kindlalt LED -ide vastu nii, et ma ei vajanud isegi liimi. Samuti arvan, et surilina lisab kogu kella välimusele kena kontrastset esteetikat.

Karbi suletuna hoidmiseks liimisin korpuse sisemisele üla- ja alaosale väikese magnetiga.

Seejärel jääb riistvara poolelt üle ainult selle peitsimine, maskeerige kindlasti piirkonnad, kuhu te ei soovi plekke (või veel parem, kui määrate kogu asja enne elektroonika sisestamist…), ja lisage mõni neist väikestest vildidest või kummist jalgade padjad.