Orë alarmi LED Sunrise: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:22

A keni probleme të zgjoheni në mëngjes? E urreni tingullin e ashpër shpues të një alarmi? A do të preferonit të bënit diçka vetë që mund të blini për më pak para dhe kohë? Pastaj shikoni këtë orë alarmi LED Sunrise!

Alarmet e lindjes së diellit janë krijuar për të siguruar një përvojë më qetësuese të zgjimit duke rritur ngadalë shkëlqimin në kohën e caktuar të zgjimit. Ideja është që kjo të tërheqë prirjen tonë natyrore për t'u zgjuar me diell dhe 'mashtron' trupin në një ritëm të balancuar cirkadian duke e bërë ngritjen më të lehtë. Kjo mund të mos jetë për të gjithë, por personalisht e kam gjetur të jetë e dobishme dhe veçanërisht gjej ngjyrat e ngrohta ngushëlluese në mëngjes.

Shumë nga orët e lindjes së diellit që mund të blini përpiqen të simulojnë dritën e diellit me llamba speciale që përpiqen të përputhen me ngjyrën dhe temperaturën e ngjyrës së diellit të mëngjesit. Sidoqoftë, për këtë ndërtim ne thjesht përdorim LED RGB të cilët mund të përafrojnë përafërsisht një ndjenjë të dritës së diellit, por gjithashtu lejojnë kombinime dhe efekte të ftohta dhe unike të ngjyrave. Ky ndërtim bazohet në një Arduino UNO me kocka të zhveshura me modulin Ora e Kohës së Re (RTC) dhe orën LED me 7 segmente.

Hapi 1: BOM

• Kuti Trungu Basswood
• Arduino UNO ose kocka të zhveshura ekuivalente
• LM7805 Rregullator linear 5V
• Kapele, disa 1uF, 10uF për LED.
• Moduli i orës në kohë reale (RTC)
• 7 Segment LED Ora Ekrani
• Potenciometër
• Kodifikues rrotullues
• Dorezat për tenxhere dhe kodues. Kam përdorur disa çelësa kitare që kisha të shtrirë përreth
• Ndërprerës i çastit i butonit me LED
• Shufra akrilikë (6x 10mm diam. 250mm e gjatë)
• 8 x LED WS2812B RGB
• Ndezje dhe arra të vidhave M3
• Mini magnet
• PCB ose bord prototip + tela
• Njollë druri me ngjyrën e dëshiruar

Hapi 2: Projektimi

Skema e ndërtimit është përfshirë më poshtë. Kontrolloje. Elementi kryesor i orës është moduli RTC. Kjo siguron ruajtje të besueshme të kohës dhe ka një bateri të vogël që i mundëson asaj të ruajë kohën nëse i gjithë alarmi është fikur. Moduli RTC dhe ndërfaqja e shfaqjes së orës me 7 segmente në Arduino përmes protokollit I2C.

Hyrja e përdoruesit në pajisje arrihet nga një kodues rrotullues me butonin prekës i cili përdoret për të konfiguruar kohën dhe alarmin, si dhe mënyrat dhe ndriçimin LED. Potenciometri përdoret për të ndryshuar shkëlqimin e ekranit të orës me 7 segmente. Në retrospec, përdorimi i një koduesi tjetër rrotullues do ta kishte bërë ndërlidhjen pak më të lehtë dhe mund të kisha shtuar më shumë funksionalitet, por bëhet pak më e komplikuar trajtimi i dy kodifikuesve rrotullues duke përdorur ndërprerjet Arduino (në të vërtetë nuk pëllumba në shtimin e dy kodifikuesve rrotullues kështu nuk jam plotësisht i sigurt se sa e vështirë është). Një buton shtypës i çastit përdoret për të ndezur LED -të. Kam një buton më të bukur metalik me LED në të, por çdo buton do të funksionojë. Mund ta përdorni butonin në koduesin dytësor rrotullues nëse e shtoni.

Kam përdorur një përshtatës të furnizimit me energji 9V me një prizë 5.5mm x 2.5mm në tabelë. Një LM7805 u përdor për ta ulur këtë në 5V për pajisjet elektronike. I imi u vlerësua në 0.75A në 9V dhe me shumë mundësi nuk do të doja të shkoja më poshtë pasi LED -të WS2812B mund të tërheqin shumë në shkëlqimin maksimal. Me një shkëlqim të plotë, e gjithë pajisja tërhoqi rreth 450 mA.

Çdo gjë përshtatet në një kuti bagazhi Basswood që mund ta njollosni për një pamje më të përfunduar. LED -të e përdorura janë LED -të e adresueshme në mënyrë dixhitale 8x WS2812B. Këto janë të shkëlqyera dhe më pëlqen t'i përdor në shumë projekte pasi programohen lehtësisht për të prodhuar efekte të lezetshme dhe mund të bëhen mjaft të ndritshme. LED -të shpërndahen përmes shufrave të flluskave akrilike të montuara në krye të kutisë. Kam përdorur një qefin plastik të printuar 3D për të mbështetur shufrat, të cilat i prek më vonë. Ju mund të përdorni çdo gjë tjetër që ju pëlqen si një difuzor LED. Ky artikull ka disa ide interesante.

Hapi 3: Instalime dhe mbyllje

Shikoni skedarin. ZIP për Gerberët e PCB. E bëra këtë duke përdorur DipTrace Schematic dhe PCB Design Software dhe kam përfshirë gjithashtu skedarin DipTrace nëse jeni të interesuar. Nëse nuk doni të bëni një PCB, thjesht mund të përdorni tabelën ose telin direkt në një Arduino UNO. Kryesisht është vetëm lidhja e moduleve, çelsave dhe LED -ve në Arduino.

Potenciometri ka një fund në GND tjetrin në 5V dhe mesin në pinin tuaj analog të hyrjes. Instalimet me kodues rrotullues duhet të lidhen me GND dhe dy kunjat e ndërprerjes (2 dhe 3) të Arduino. Ky udhëzues mund të jetë i dobishëm. Butoni kodues rrotullues dhe butoni i sipërm i shtytjes lidhen me GND dhe pinin dixhital përkatës të hyrjes (këto do të përdorin tërheqjet e kunjave të brendshëm). Gjithashtu mos harroni të lidhni energjinë me LED në butonin e sipërm të shtypjes (imja nuk kishte nevojë për një rezistencë kufizuese aktuale). Moduli i ekranit dhe RTC janë të lidhur me 5V, GND dhe kunjat përkatëse SDA, SCL të Arduino. Kam përdorur 1uF në kondensatorët hyrës dhe dalës për LM7805 dhe një tjetër 10uF në shinën 5V për të mbështetur LED -të.

Ju mund t'i lidhni shumicën e këtyre lidhësve direkt në PCB ose pllakën tuaj, por unë preferoj të përdor lidhëset standarde të kokës 100mil (2.54mm) me tuba të tkurrjes së nxehtësisë në instalimet e mia për t'u bashkuar me kunjat në tabelë pasi kjo i bën më të lehtë ndryshimet ose rregullimet.

Tjetra është montimi në kutinë e bagazhit dhe prerja e zonave të përshtatshme për tenxheren, koduesin rrotullues, ekranin, prizën e energjisë dhe butonin e sipërm. Kam përdorur ndezjet e vidhave M3 dhe arrat për montimin e bordit. Nëse i madhësoni vrimat tuaja, duhet të jeni në gjendje t'i mbani lidhësit dhe sendet e sigurta, përndryshe ngjitini nxehtë, fëmijë.

Një gjë për t'u marrë parasysh kur preni/shponi në kutinë e barit është se ju do të dëshironi të dilni nga jashtë dhe të përdorni copa të mprehta stërvitjeje dhe të tilla si druri që lehtë copëtohet. Kjo është pjesë e arsyes për montimin e qefinit plastik për shufrat akrilikë pasi shpimi i vrimave të mëdha për to e prishi pak drurin.

Hapi 4: LED dhe ngjyrosja

Lidhni linjën 5V, GND dhe të dhënat në shiritin e LED -ve 8x WS2812B. Unë gjithashtu preferoj të epoksidoj lidhjen e telit me shiritin pasi ato tentojnë të shqyejnë pads nën forcë dhe është një dhimbje e madhe për t'u rregulluar. Unë thjesht i ngjita ato në kutinë e poshtme.

Shufrat akrilikë u prenë, dy pjesë për secilën nga gjatësitë e mëposhtme: 2.5 "3.25" 4 "4.75". Unë nuk kisha një mjet të shkëlqyeshëm për ta bërë këtë dhe thjesht shënova aty ku doja të prisja me Dremel dhe e shkëputa. Më pas kam përdorur letër zmerile dhe një majë lustruese Dremel për të pastruar skajet. Për montimin e shufrave akrilikë është ndoshta më e lehtë të shponi siç duhet vrimat pa prishur drurin. Unë nuk arrita ta bëj këtë, në vend që të printoj 3D një qefin të thjeshtë për të mbajtur LED -të. Curshtë e lakuar në përputhje me rrethanat për t'u përshtatur me pjesën e sipërme të kutisë së bagazhit (një mënyrë e thjeshtë për ta bërë këtë është të gjurmoni lakimin e kutisë në letër, pastaj matni qendrën e rrethit që prodhon kurbën në mënyrë që të përsërisni kurbën në CAD). Në përgjithësi, pjesa funksionoi mjaft mirë dhe i mbante të sigurta shufrat e skuqura kundër LED -ve, aq sa as nuk kisha nevojë për ngjitës. Unë gjithashtu mendoj se qefin i shton një estetikë të bukur kontrasti pamjes së orës së përgjithshme.

Për ta mbajtur kutinë të mbyllur, unë ngjita një magnet të vogël në pjesën e sipërme dhe të poshtme të mbylljes.

Atëherë gjithçka që ka mbetur në anën e harduerit është ta njollosni atë, duke u siguruar që të maskoni zonat në të cilat nuk dëshironi të njolloseni (ose më mirë akoma të njollosni të gjithë gjënë para se të vendosni elektronikën në …) dhe të shtoni disa nga ato të ndjerit të vegjël ose këmbët e gomës pad sende.