Нощен будилник с будилник MP3: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

За този проект исках да направя удобен и напълно функционален нощни алармен часовник.

Моите лични предпоставки за нощен будилник са:

1. Четене при всяка светлина, без да заслепява през нощта
2. MP3 мелодии за аларма
3. Атрактивен и малък форм -фактор
4. Функция за отлагане
5. Функция памет, така че времето, времето на алармата, тонът на звънене и силата на звука не се губят при всяко изключване на захранването.
6. Функция за рожден ден: На моя рожден ден (и тези на членовете на семейството ми) искам да се събудя от „честит рожден ден“, а не от стандартния тон на звънене

Не можах да намеря инструкции, комбиниращи всичко това; следователно това инструктируемо.

Часовникът е изграден около 8X8 WS2812B матрица. Поради ниското количество светодиоди, не всички думи могат да бъдат съставени от последователни букви. Повечето часовници с думи 8x8 (като този хубав) решават това, като групират повече букви върху един светодиод, въпреки че други имат по -креативни решения. Реших да потърся решение по-скоро като това, където думите се правят от непоследователни букви. Това му придава някакъв магически обрат, тъй като не виждате думите преди да са запалени. За да се увеличи четимостта, буквите от една и съща дума имат същия цвят. В началото е малко озадачаващо да се чете, но след известно време можете да го прочетете с пълна сила. Ето защо аз го наричам по -скоро часовник с букви, отколкото часовник с думи. Часовникът ме събужда всяка сутрин и все още съм изумен от това как се образуват думите!

Консумативи

Освен електрониката, почти всички компоненти са повторно използвани или възстановени предмети, които вече имах у дома. Единственият инструмент, от който наистина се нуждаете и вероятно нямате под ръка за часовника, е лазерен нож. За щастие има много fablabs и makerspaces, които могат да ви помогнат в това. Благодаря ви Makerspace De Prins!

Електронни компоненти:

• 8X8 WS2812B LED матрица
• Arduino nano
• DS3231 часовник модул в реално време
• DFPlayer mini
• микро SD карта за поставяне в DFPlayer mini (най -малката/най -евтината, която можете да намерите, ще свърши добре работата)
• Фото диод
• Един RGB LED
• 1000 F кондензатор
• възможно най -малък говорител
• общи проводници, конектори, резистори, бутони
• Малко дърво, MDF,.. за кутията

Стъпка 1: Направете кутията

За самата кутия използвах някои разфасовки от нашия дървен под. Това са хубави дъбови дъски с дебелина 9 мм. С помощта на скосяващ трион изрязах 4 парчета с размери 10,5 x 8,6 см (Всъщност направих някои резервни, за да поправя грешките да дойдат!). Покрай късия ръб е направен 5 мм жлеб за скриване на предния и задния панел. Дългите ръбове се изрязват под ъгъл 45 °, за да се получи хубава квадратна кутия. Това не е съвместна работа на дърводелци, поради малката повърхност на лепилото. Но харесвам външния вид на фугата, скрит в ъгъла, и все още е много силен за приложението. Но това е просто моето решение с материалите, които имах под ръка. Всяка кутия, която държи матрицата, ще се справи добре. Преди да залепим частите, трябва да направим и монтираме електрониката. Така че до него следващата стъпка.

Стъпка 2: Циферблатът

Няма часовник без циферблат. Това е един от най -умните, бързи и евтини начини да направите буквите полупрозрачни, като същевременно блокирате всяка друга светлина. Имате нужда само от малко парче (10 x 10 cm) акрилно стъкло (AKA plexi), малко спрей боя и лазерен нож. Започнах с рециклирано прозрачно акрилно стъкло; дебелината е незначителна, стига да пасне на вдлъбнатината на вашата кутия. От едната страна направих груб ъгъл с шкурка и го покрих с черна боя за пръскане. Не се притеснявайте за капеща боя и така нататък, тъй като това ще бъде задната страна. От другата страна, от друга страна, трябва да бъдете максимално девствени. Сега имате нужда от достъп до лазерен нож, за да премахнете боята и част от акрилното стъкло, където буквите трябва да идват с помощта на предоставения SVG; не забравяйте, че буквите трябва да бъдат огледални! Et voila: евтин, бърз и лесен начин да направите перфектно изглеждаща лицева плоча, на практика без изтичане на светлина! Вероятно трябва да промените реда на буквите, тъй като те са предназначени за холандски часовник.

Сега имате достъп до лазера, също изрежете матрица (прикачен файл също) от някакъв 6 мм MDF. Това преминава между LED матрицата и лицевата плоча, за да разсее светлината и да предотврати изтичането на светлина до съседни букви.

Стъпка 3: Запояване на електрониката

Сега е време за ядрото на нашия часовник; електрониката.

Сърцето на нашия проект е arduino nano. Използвах такъв, базиран на Atmega328P. Това работи, но по време на разработката на софтуер често се сблъсквах с проблеми с паметта. Така че вероятно нано всеки или дори ESP32 може да е по -подходящ.

Преди запояване на всичко заедно е разумно да тествате всички компоненти и връзки на макет. Поради голямото количество компоненти и необходимите връзки това ще изглежда объркано. След това прехвърлям всички компоненти един по един на перфорирана платка. Моля, дръжте компонентите близо един до друг, тъй като кутията е сравнително малка и ги ориентирайте по такъв начин, че нещата като SD карта, батерия… да са достъпни, като премахнете задната част. Отгоре всичко изглежда хубаво и подредено, докато гърбът е спагети в най -добрия си вид. Но като направите и незабавно тествате всички връзки, можете да направите и това! Можете да намерите някои съвети за тази прототипна дъска тук.

По -долу можете да намерите всички връзки, които трябва да се направят за различните компоненти:

RTC (часовник в реално време) DS3231: 4 пина са свързани директно към arduino

• VCC до 5V
• GND към GND на arduino
• SDA до A4
• SCL до A5

DFPlayer Mini: Това е малко по -различно, отколкото в повечето примери. За да избегна проблеми с шината I2C, аз го свързвам към серийния порт на arduino, вместо да използвам софтуерна шина. Микро SD картата, която влиза в DFPlayer Mini, трябва да съдържа 12 MP3 мелодии (наречени 0001.mp3, 0002.mp3,…) и мелодия за честит рожден ден на име 0014.mp3 (13 не искаха да функционират!?!).

• VCC до 5V
• GND към GND
• RX към TX на arduino, не директно, а над 1 kohm резистор; не свързвайте TX на DFPlayer mini, не използваме обратната връзка от модула и това ще обърка правилната функция на часовника!
• spk1 & spk2 към високоговорителя

WS2812 LED матрица:

• Положителните и отрицателните са директно свързани към захранващия жак
• Din на първия светодиод/буква е свързан към D6 щифта на arduino, не директно, а над резистор от 330 ома

Кондензатор от 1000 µF: Това е за защита на светодиодите, вероятно без него работи добре.

Положителният крак е свързан към положителната страна на LED матрицата (и следователно също и към жака за постоянен ток); отрицателният крак е свързан към минусовата страна на LED матрицата

RGB LED: Светодиодът, който използвам, има вградени резистори, повечето от тях не, затова ги включете, ако е необходимо.

• Най -дългият крак е свързан със земята
• Другите крака се свързват към щифт D8, D9 и D10 на arduino.

Фотодиод

• Единият крак на фотодиода е свързан към 5V,
• другият крак е свързан към щифта A0 на arduino и към земята над резистор от 4,7 kohm

Бутони: трябват ви 3 бутона; 1 голям бутон за аларма и 2 по -малки за функцията нагоре и надолу. Бутоните са свързани към цифрови щифтове на arduino. Вие също трябва да добавите 10kohm издърпващи се резистори, както е добре обяснено в тази инструкция.

• Бутонът за аларма е свързан към щифт D7
• Нагоре е свързан с щифт D12
• Бутоните надолу са свързани към щифт D11

Стъпка 4: Сглобяване на часовника

Поради ограниченото пространство за всички компоненти е важно да се провери дали всички компоненти са подходящи. Затова свързах всички компоненти с конектори, за да ги премахна лесно от основната платка. Бутонът за аларма, който използвах, е твърде дълъг и го монтирах по много странен начин. Това е така, защото не ми хареса червената му пластмаса. Сега той е разположен много по -дълбоко в часовника, за да освободи място за малък дървен диск, който сега действа като бутон и пасва по -добре на външния вид на часовника. Дискът всъщност е изрязан от дръжката на стара четка за боядисване; виждате, че обичам да използвам повторно стари неща! Задната плоча също е многократно използвана част: част от златна дибонд плоча, която служи като гръб в нашата кухня. Просто изрежете задната плоча с размерите си с митровия трион и пробийте отвор за жака за постоянен ток. Монтира се с винтове, за да се осигури достъп до вътрешността по -късно. Когато изглежда, че всичко приляга и функционира, е време да залепите кутията. Лепенето е лесно, просто залепете всички 4 страни заедно с маскираща лента, нанесете лепилото и увийте заедно. LED матрицата е залепена към матрицата на LED капака и това триене се вписва в позиция. Лицевата плоча е монтирана отгоре с двустранна лента. Първите нощи направих някои „тестови нощи“, когато всичко беше държано заедно с ластици, и почувствах, че дори при най -ниската настройка светодиодите са твърде ярки! Това беше решено чрез добавяне на 2 слоя хартия между матрицата на LED капака и лицевата плоча.

Стъпка 5: Софтуерът

Софтуерът е, ако този часовник се различава от повечето други. Тъй като възнамерявам да го използвам като основен будилник, имам нужда от много функции, които да се управляват само от 3 бутона! Аз също предпочитам самостоятелно устройство, вместо да се налага да се свързвам с него чрез wifi, bluetooth, … за прости неща като промяна на тона на звънене, часа, … и т.н.

Ето преглед на всички функции, които включих.

• Краткото натискане на бутона за аларма активира / деактивира функцията за аларма. Когато алармата е активна, светодиодът е червен.
• При активиране на алармата се показва времето на алармата и човек може да промени времето за алармата с бутоните нагоре и надолу (часове, когато червеният светодиод мига, след това минути, когато синият светодиод мига)
• За да промените мелодията и силата на звънене; трябва да активирате менюто за настройки, като едновременно натиснете бутона нагоре и надолу по време на настройката на алармата.
• Когато алармата се включва, краткото натискане на бутона за аларма ще ви даде 5 минути време за отлагане. За да изключите наистина: натиснете отново или продължително натискане, докато алармата се изключи.
• За да промените часа, трябва да активирате менюто за настройки, като едновременно натиснете бутона нагоре и надолу по време на нормална работа.
• За да промените датата (използвана за функцията за рожден ден), трябва да активирате менюто за настройки, като едновременно натиснете бутона нагоре и надолу по време на настройката на времето.
• И последно великденско яйце: продължителното натискане на бутона за аларма активира режима на дъгата. Това изглежда не само готино, но дори може да служи като нощна лампа!

Необходимата скица на arduino е приложена. Но може да се възползва от пренаписването от нулата, тъй като показва твърде много своя органичен растеж и следователно му липсва малко логика. Но тъй като всичко работи, не искам да отделям повече време за това, отколкото вече направих.

Най -важната функция, която отличава този часовник, е тази:

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

Той съдържа алгоритъм, който ще търси необходимите букви, за да светне за вас и редува цветовете на всяко място в InputText. В повечето други часовници всички думи са твърдо кодирани, което означава, че когато смените циферблата, трябва да прекодирате всичко. Тук става въпрос само за поставянето на правилния ред на буквите в низ

ClockFace = String ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). И е особено удобно при промяна на имената за функцията за рожден ден.

Стъпка 6: Бъдещи подобрения

Дори след няколко месеца употреба, все още съм много доволен от конструкцията. За повечето от моите проекти мисля: „Това трябва да се подобри или иначе би било по -добре…“Но този, не; той се чувства и функционира така, както исках. Един проблем може да бъде консумацията на енергия. Това може да е по -високо от средния будилник, който купувате. Но това зависи много от количеството светлина през деня, тъй като LDR си върши работата много добре. Когато е напълно тъмно, часовникът ми преминава в нощен режим; това означава червени и зелени букви при най -слабата настройка. В този режим часовникът отнема 0,08 ампера и така консумира около 0,4 вата. При целодневна светлина това се увеличава до 0,3 ампера или около 1,5 вата, докато режимът на дъгата консумира дори 5 вата.

Както и да е, като гледам крайния резултат, убеден съм, че си струва цялата енергия, която вложих!

Не забравяйте да гласувате за мен в конкурса за часовници! Благодаря ви, че прочетохте до края.