Будилник за изгрев слънце с Arduino: 9 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Зимата може да бъде тъжна. Събуждате се, тъмно е и трябва да станете от леглото. Последното нещо, което искате да чуете, е пронизващият звук на вашия будилник. Живея в Лондон и ми е трудно да се събудя сутрин. Също така ми липсва събуждането на естествена светлина.

В този урок ще изградим будилник Sunrise. Това е будилник като всеки друг, тъй като можете да зададете часа и минутите, в които искате да се събудите, но с допълнителната полза от използването на светлина, за да осветите спалнята си за определен период от време, като изгрев, за да ви събуди по -естествено.

Лампите Sunrise съществуват на пазара, но те могат да бъдат скъпи (бързо търсене в Amazon връща продукти от 100 паунда), крехки и доста клинично изглеждащи. Ще направим нещо много по -евтино и много по -хубаво.

Всички части ще бъдат изброени в следващата стъпка. Кодът може да бъде изтеглен от моя Github repo gold-sunrise-clock. Всички схеми и файлове за изграждане на случая са достъпни за изтегляне от този урок.

Да тръгваме:)

Ако срещнете проблеми или искате да поздравите, пуснете ми линия [email protected] или ме последвайте в Instagram @celinechappert.

Стъпка 1: Събиране на компонентите

За начало ще използваме часовник като вход и ултра-ярък светодиод като изход, за да симулираме изгрева си.

За да изградим веригата ще ни трябва:

- часовник. Ще използваме RTC DS3231 (£ 5)

- MOSFET за контрол на яркостта на светлината (£ 9)

- супер ярък LED (£ 1)

- 9V батерия за захранване на светодиода (£ 3)

- макет за лесен монтаж (£ 3)

- Arduino Uno (£ 20)

- бутон (по избор - само за демонстрационни цели)

Обща цена = £ 41

Ако вече имате Arduino, макет и 9V батерия у дома, целият проект ще ви струва по -малко от 15 паунда.

За да направите акрилен калъф, ще ви трябва:

- 2 листа от 0,3 мм акрилни листове Perspex, 1 лист на цвят за слънцето и калъфа.

- достъп до лазерно рязане.

Имам късмет, че имах достъп до работилницата на моето училище, така че тези разходи бяха покрити в по -голямата си част. Купих допълнителен лист акрил, защото моят дизайн изискваше оранжев оттенък за слънцето, който струваше 14 паунда/лист (Perspex е скъп!).

Стъпка 2: Сглобяване на веригата

Можете да се обърнете към черно -бялата скица на моята верига (извинете обърканото) и към диаграмата с Arduino (направено с Fritzing).

По същество тук е разбивка на това, което е свързано с какво:

Часовник:

(-) се свързва с GND

NC означава „Не е свързано“и не се свързва с нищо

C/SCL се свързва към щифт A5 на Arduino

D/SDA се свързва към щифт A4 на Arduino

(+) се свързва към 5V на Arduino

MOSFET

Плейтът на портата отива към щифт ~ 9 на Arduino Uno, защото е ШИМ

Изтичащият щифт отива към отрицателната страна на светодиода

Изходният щифт отива към GND на Arduino

LED

Отрицателната страна е свързана към дренажния щифт на MOSFET

Положителната страна е свързана към 5V на макета

9V батерия

от (+) до (+) в макета, същото с (-).

Arduino Uno

Не забравяйте да свържете 5V към (+) на макета и GND към (-). Не забравяйте да свържете (-) от едната страна на макета към (-) от другата страна.

След това ще настроим часовника си с помощта на библиотеката DS3231.

Стъпка 3: Инсталиране и настройка на часовника

Библиотеката, която използвам за стартиране на този часовник, може да бъде намерена в Rinky-Dink Electronics (екранни снимки по-горе). Кликнете върху връзката и се уверете, че сте на страницата DS3231. Изтеглете zip файла, запазете го и го поставете в папката /библиотеките на вашия Arduino.

Сега, за да зададете правилното време на часовника, отворете Arduino и отидете на Examples/DS3231/Arduino/DS3231_Serial_Easy.

Декомментирайте трите реда код (очертани в оранжево на екрана), проверете часа и поставете правилното време в тези три реда код във военен формат.

Натиснете Качване.

Сега можете да декомментирате тези три реда и да натиснете отново Качване.

Отворете серийния монитор и проверете дали времето ви е точно.

Часовникът ни е настроен! Имаме нашата схема, сега нека започнем да кодираме. Отново репото е достъпно в Github.

Стъпка 4: Кодиране

Изтеглете кода и се уверете, че библиотеката за DS3231 е правилно инсталирана.

Първо искаме да дефинираме нашите настройки.

fadeTime е колко дълго светлината ще избледнее от 0 до максималната си яркост за минути. setHour/setMin съответстват на времето, до което искаме да се събудим (забележка: това чете военния формат, така че е необходимо 24 -часово време). Ние също дефинираме щифт 9 на Arduino като наш ИЗХОД.

В setup () се уверете, че номерът на SerialBegin (тук 96000 бода) съответства на номера на Serial Monitor.

В цикъл (), оператор if проверява дали е време за събуждане. Кодът работи в цикъл, като всеки път проверява дали часовите и минутните стойности, върнати от часовника, отговарят на нашите променливи setHour/setMin. Ако случаят е такъв, операторът if връща активна () функция.

Функцията active () се състои от две части. Първо започваме постепенно да избледняваме светлината: функциите на забавяне са тук, за да предотвратят прекалено яркото осветяване на светодиода твърде рано в „ранните“етапи на fadeTime. Тогава цикълът for контролира скоростта, с която светлината трябва да става все по -ярка и по -ярка в зависимост от времето на избледняване. Накрая изключваме светлината, като предаваме стойност 0 на нашия светодиод във функцията analogWrite ().

Видеото по -горе показва схемата, работеща в един от прототипните акрилни кутии.

Стъпка 5: Прототип от картон (по избор)

Преди този проект никога не съм работил с лазерен нож. Изработката на прототип от картон ми позволи да се запозная с машината, докато тествам колко добре изглежда обектът (размер, външен вид и т.н.) в реално пространство. Калъфи за изтегляне.