LED будилник Sunrise: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Имате проблеми със ставането сутрин? Мразите суровия пронизващ звук на аларма? Бихте ли предпочели сами да направите нещо, което бихте могли да купите за по -малко пари и време? След това вижте този LED будилник Sunrise!

Алармите за изгрев са създадени да осигурят по -успокояващо преживяване при събуждане, като бавно увеличават яркостта около зададеното време за събуждане. Идеята е, че това апелира към естествената ни склонност да се събуждаме със слънцето и да „измами“тялото в балансиран циркаден ритъм, което улеснява ставането. Това може да не е така за всички, но лично аз намерих това за полезно и особено за топлите цветове, които утешават сутрин.

Много от часовниците за изгрев, които можете да закупите, се опитват да симулират слънчевата светлина със специални крушки, които се опитват да съответстват на оттенъка и цветовата температура на сутрешното слънце. Въпреки това за тази конструкция ние просто използваме RGB светодиоди, които могат приблизително да приближат усещането за слънчева светлина, но също така позволяват хладни и уникални цветови комбинации и ефекти. Тази конструкция се базира на Arduino UNO с голи кости с модул за часовник в реално време (RTC) и 7 сегментен LED часовник.

Стъпка 1: Спецификация

• Кутия от багажник
• Arduino UNO или еквивалент на голи кости
• LM7805 5V линеен регулатор
• Капачки, няколко 1uF, 10uF за светодиоди.
• Модул за часовник в реално време (RTC)
• 7 сегментен LED часовник
• Потенциометър
• Ротационен енкодер
• Копчета за гърне и енкодер. Използвах няколко копчета за китара, които лежах наоколо
• Моментен бутон с LED бутон
• Акрилни пръти (6x10 мм диаметър. 250 мм дължина)
• 8x WS2812B RGB светодиоди
• M3 винтови стойки и гайки
• Мини магнити
• ПХБ или прототипна платка + проводници
• Петно от дърво с желания цвят

Стъпка 2: Дизайн

Схемата на конструкцията е включена по -долу. Виж това. Ключовият елемент на часовника е RTC модулът. Това осигурява надеждно отчитане на времето и има малка батерия, която му позволява да поддържа време, ако целият будилник е изключен. Модулът RTC и 7 -сегментен часовник интерфейс към Arduino чрез I2C протокол.

Потребителското въвеждане на устройството се постига чрез въртящ се енкодер с тактилен бутон, който се използва за конфигуриране на часовника и алармата, както и LED режимите и яркостта. Потенциометърът се използва за промяна на яркостта на 7 -сегментния часовник. В ретроспекция използването на друг въртящ се енкодер би направило взаимодействието малко по -лесно и бих могъл да добавя повече функционалност, но става малко по -сложно боравенето с двата въртящи се енкодера, използвайки прекъсванията на Arduino (всъщност не сме се постарали да добавим два въртящи се енкодера, така че не съм напълно сигурен колко е трудно). За включване на светодиодите се използва краткотраен бутон. Имам по -хубав метален бутон с LED в него, но всеки бутон ще е подходящ. Можете да използвате бутона на вторичния въртящ се енкодер, ако го добавите.

Използвах 9V захранващ адаптер с жак 5.5mm x 2.5mm към дъската. Използва се LM7805, за да се понижи това до 5V за електрониката. Моят беше оценен на 0.75A при 9V и вероятно не бих искал да слизам по -ниско, тъй като светодиодите WS2812B могат да рисуват доста при максимална яркост. При приблизително пълна яркост цялото устройство черпеше около ~ 450mA.

Всичко се вписва в кутия от багажник, която можете да оцветите за по -завършен вид. Използваните светодиоди са 8x WS2812B дигитално адресируеми светодиоди. Те са страхотни и обичам да ги използвам в много проекти, тъй като лесно се програмират да произвеждат страхотни ефекти и могат да станат доста ярки. Светодиодите се разпръскват през акрилните балончета, монтирани в горната част на кутията. Използвах 3D печатна пластмасова обвивка, за да поддържам прътите, които докосвам по -късно. Можете да използвате каквото и да е друго като LED дифузьор. Тази статия има няколко интересни идеи.

Стъпка 3: Окабеляване и заграждане

Вижте. ZIP файла за герберите на печатната платка. Направих това с помощта на DipTrace схеми и софтуер за проектиране на печатни платки и също така включих файла DipTrace, ако се интересувате. Ако не искате да правите печатни платки, можете просто да използвате перф платка или проводник директно към Arduino UNO. Предимно просто свързва модулите, превключвателите и светодиодите към Arduino.

Потенциометърът има единия край към GND, а другият към 5V и средата към вашия аналогов входен щифт. Окабеляването на въртящия се енкодер трябва да бъде свързано към GND и двата прекъсващи щифта (2 и 3) на Arduino. Тази инструкция може да бъде полезна. Бутонът на въртящия се енкодер и горният бутон са свързани към GND и съответния цифров входен щифт (те ще използват вътрешните издърпвания на щифтовете). Също така не забравяйте да свържете захранване към светодиода в горния бутон (моят не се нуждаеше от резистор за ограничаване на тока). Дисплеят и RTC модулът са свързани към 5V, GND и съответните SDA, SCL щифтове на Arduino. Използвах 1uF на входните и изходните кондензатори за LM7805 и още 10uF на 5V шината, за да поддържам светодиодите.

Можете да свържете повечето от тези конектори директно към вашата печатна платка или перфорирана плоскост, но аз предпочитам да използвам стандартни конектори за заглавие с размери 100 мили (2,54 мм) с термосвиваема тръба на моето окабеляване, за да ги прикрепя към щифтове на платката, тъй като това прави всякакви промени или поправки по -лесни.

Следва монтаж в кутията на багажника и изрязване на подходящи области за гърнето, въртящия се енкодер, дисплея, жака за захранване и горния бутон. Използвах винтове M3 и гайки за монтаж на платката. Ако оразмерите правилно дупките си, трябва да можете да запазите конекторите и нещата сами, в противен случай го залепете горещо, скъпа.

Едно нещо, което трябва да имате предвид при рязане/пробиване в кутията от елиново дърво, е, че ще искате да влезете отвън навътре и да използвате остри свредла и такива като дървени стърготини. Това е част от причината за пластмасовата стойка за акрилни пръти, тъй като пробиването на големите отвори за тях обърка малко дървесината.

Стъпка 4: Светодиоди и оцветяване

Свържете 5V, GND и линията за данни към лентата от 8x светодиоди WS2812B. Аз също предпочитам да епоксидам кабелната връзка към лентата, тъй като те са склонни да откъснат подложките под сила и това е голяма болка за поправяне. Просто ги залепих върху долната кутия.

Акрилните пръти бяха нарязани, по две парчета за всяка от следните дължини: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Нямах страхотен инструмент за това и просто вкарах там, където исках да отрежа с Dremel и го отрязах. След това използвах шкурка и полиращ накрайник Dremel, за да почистя краищата. За монтиране на акрилни пръти е вероятно най -лесно да пробиете правилно отворите, без да разрушавате дървото. Не успях да направя това, затова вместо това 3D отпечатах обикновена обвивка, в която да се държат светодиодите. Тя е съответно извита, за да пасне в горната част на кутията на багажника (лесен начин да направите това е да проследите кривината на кутията на хартия, след това измерете центъра на кръга, който произвежда кривата, за да повтори кривата в CAD). Като цяло детайлът работеше доста добре и сигурно държеше прътите встрани от светодиодите, така че дори нямах нужда от лепило. Също така мисля, че кожухът добавя приятна контрастираща естетика към външния вид на цялостния часовник.

За да запазя кутията затворена, супер залепих малък магнит към горната и долната част на кутията.

Тогава всичко, което остава от хардуерната страна, е да я оцветите, като не забравяте да маскирате областите, върху които не искате да оцветявате (или още по -добре оцветявайте всичко, преди да поставите електрониката в …) и да добавите някои от тези малки филц или гумени подложки за крака.