Päikesetõusu äratuskell Arduinoga: 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Talv võib olla kurb. Ärkad üles, on pime ja pead voodist tõusma. Viimane asi, mida soovite kuulda, on äratuskella müristav heli. Ma elan Londonis ja mul on raske hommikul ärgata. Samuti igatsen ma ärkamist loomuliku valguse kätte.

Selles õpetuses ehitame päikesetõusu äratuskella. See on äratuskell nagu iga teine selle poolest, et saate seada ärkamiseks tunde ja minuteid, kuid lisakasu on valguse kasutamine magamistoa heledamaks muutmiseks teatud aja jooksul nagu päikesetõus, et äratada teid loomulikumalt.

Päikesetõusu lambid on turul olemas, kuid need võivad olla kallid (kiire otsing Amazonist tagastab 100-naelalised tooted), haprad ja üsna kliinilise välimusega. Teeme midagi palju odavamat ja palju toredamat.

Kõik osad loetletakse järgmises etapis. Koodi saab alla laadida minu Githubi repo kuld-päikesetõusukellast. Kõik juhendi skeemid ja koostamisfailid on selle õpetuse jaoks allalaadimiseks saadaval.

Lähme:)

Kui teil tekib probleeme või soovite tere öelda, saatke mulle telefoninumber [email protected] või jälgige mind Instagramis @celinechappert.

Samm: komponentide kogumine

Alustuseks kasutame päikesetõusu simuleerimiseks sisendina kella ja väljundina ülitugevat LED-i.

Vooluringi ehitamiseks vajame:

- kella. Kasutame RTC DS3231 (£ 5)

- MOSFET valguse heleduse reguleerimiseks (£ 9)

- ülikerge LED (1 £)

- 9V aku LED -i toiteks (£ 3)

- leivalaud lihtsaks kokkupanekuks (3 naela)

- Arduino Uno (20 naela)

- nupp (valikuline - ainult demo eesmärgil)

Hind kokku 41 €

Kui teil on juba kodus Arduino, leivalaud ja 9 V aku, maksab kogu projekt teile vähem kui 15 naela.

Akrüülkarbi valmistamiseks vajate:

- 2 lehte 0,3 mm Perspexi akrüüllehti, 1 leht värvi ja päikese jaoks.

- juurdepääs laserlõikurile.

Mul on õnne, et mul oli juurdepääs oma kooli töökojale, nii et need kulud kaeti enamasti. Ostsin lisakihi akrüüli, sest minu disain nõudis päikese jaoks oranži tooni, mis maksis 14 naela/leht (Perspex on kallis!).

Samm: vooluringi kokkupanek

Võite viidata minu vooluringi mustvalgele visandile (vabandage, et see on räpane) ja skeemile, mis sisaldab Arduino (tehtud Fritzinguga).

Põhimõtteliselt on siin jaotus selle kohta, mis on sellega seotud:

Kell:

(-) ühendub GND-ga

NC tähistab "Not Connected" ja ei ühenda millegagi

C/SCL ühendatakse Arduino tihvtiga A5

D/SDA ühendatakse Arduino tihvtiga A4

(+) ühendatakse Arduino 5V -ga

MOSFET

Värava tihvt läheb Arduino Uno nööpnõelale ~ 9, kuna see on PWM

Tühjendusnõel läheb LED -i negatiivsele poolele

Allika nööpnõel läheb Arduino GND -le

LED

Negatiivne külg on ühendatud MOSFETi äravoolutihvtiga

Positiivne külg on ühendatud leivaplaadil 5V -ga

9V aku

(+) kuni (+) leivalaual, sama (-).

Arduino Uno

Ärge unustage ühendada 5V leivaplaadil (+) ja GND (-). Ärge unustage ühendada (-) leivalaua ühel küljel (-) teisel küljel.

Järgmisena seadistame oma kella DS3231 raamatukogu abil.

Samm: kella paigaldamine ja seadistamine

Kogu, mida ma selle kella käitamiseks kasutan, leiate aadressilt Rinky-Dink Electronics (ülaltoodud ekraanipildid). Klõpsake linki ja veenduge, et olete DS3231 lehel. Laadige alla zip -fail, salvestage see ja asetage see oma Arduino /teekide kausta.

Nüüd kella õigeks kellaajaks seadmiseks avage Arduino ja minge jaotisse Näited/DS3231/Arduino/DS3231_Serial_Easy.

Tühjendage kolm koodirida (kuvatud ekraanipildil oranžiga), kontrollige aega ja kohta, mis on õige aeg nendes kolmes sõjalises vormis koodireas.

Vajutage Laadi üles.

Nüüd saate need kolm rida tühistada ja vajutada uuesti nuppu Laadi üles.

Avage jadamonitor ja kontrollige, kas teie aeg on õige.

Meie kell on seatud! Meil on oma ahel, alustame nüüd kodeerimist. Repo on jällegi saadaval Githubis.

4. samm: kodeerimine

Laadige kood alla ja veenduge, et DS3231 kogu on õigesti installitud.

Kõigepealt tahame määratleda oma seaded.

fadeTime on see, kui kaua valgus tuhmub 0 minutist maksimaalse heleduseni minutites. setHour/setMin vastavad ajale, milleni tahame ärgata (märkus: see loeb sõjaväe formaati, seega on vaja ööpäevaringset aega). Samuti määratleme Arduino tihvti 9 meie väljundina.

Seadistamisel () veenduge, et SerialBegin number (siin 96000 baud) vastab Serial Monitori numbrile.

Loopis () kontrollib if -avaldus, kas on aeg ärgata. Kood töötab tsüklis, kontrollides iga kord, kas kella tagastatud tunni ja minuti väärtused vastavad meie muutujatele setHour/setMin. Kui see nii on, tagastab if -lause aktiivse () funktsiooni.

Funktsioon Active () koosneb kahest osast. Esiteks hakkame valgust järk -järgult tuhmuma: viivitusfunktsioonid on siin, et vältida LED -i liiga heledat muutumist liiga vara fadeTime'i varases staadiumis. Seejärel juhib a for loop kiirust, millega valgus peaks sõltuvalt fadeTime'ist heledamaks muutuma. Lõpuks lülitame valguse välja, andes funktsiooni LED analogWrite () väärtusele 0.

Ülaltoodud video näitab vooluringi, mis töötab ühes akrüülkarbi prototüübis.

Samm: papist prototüüp (valikuline)

Enne seda projekti polnud ma kunagi laserlõikuriga töötanud. Papist prototüübi tegemine võimaldas mul masinaga tutvuda, katsetades, kui hästi objekt reaalses ruumis välja nägi (suurus, välimus jne). Juhtumiplaanid allalaadimiseks.