Lovos MP3 žadintuvo raidžių laikrodis: 6 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šiam projektui norėjau sukurti patogų ir visiškai funkcionalų žadintuvą prie lovos.

Mano asmeninės prielaidos prie žadintuvo prie lovos yra:

1. Skaitoma bet kokioje šviesoje, o ne apakinti naktį
2. MP3 žadintuvo melodijos
3. Patrauklus ir mažos formos veiksnys
4. Snausti funkcija
5. Atminties funkcija, kad laikas, žadintuvo laikas, skambėjimo tonas ir garsumas neprarastų, kai tik maitinimas bus nutrauktas.
6. Gimtadienio funkcija: per savo (ir mano šeimos narių) gimtadienį noriu pabusti „su gimtadieniu“, o ne standartiniu skambėjimo tonu

Neradau jokio pamokomo derinant visa tai; taigi tai pamokoma.

Laikrodis sudarytas iš 8X8 WS2812B matricos. Dėl mažo šviesos diodų skaičiaus ne visus žodžius galima sudaryti iš eilės einančių raidžių. Dauguma 8x8 žodžių laikrodžių (kaip šis gražus) išsprendžia tai, sugrupavę daugiau raidžių per vieną šviesos diodą, nors kiti turi daugiau kūrybiškų sprendimų. Nusprendžiau ieškoti panašesnio sprendimo, kaip žodžiai sudaromi iš raidžių iš eilės. Tai suteikia tam tikrą stebuklingą posūkį, nes nematote žodžių prieš jiems užsidegant. Kad būtų lengviau skaityti, to paties žodžio raidės turi tą pačią spalvą. Iš pradžių skaityti šiek tiek mįslinga, bet po kurio laiko galite perskaityti. Dėl šios priežasties aš jį vadinu raidžių laikrodžiu, o ne žodžių laikrodžiu. Laikrodis mane pažadina kiekvieną rytą, o aš vis dar stebiuosi, kaip formuojami žodžiai!

Prekės

Be elektronikos, beveik visi komponentai yra pakartotinai naudojami arba regeneruoti daiktai, kuriuos jau turėjau namuose. Vienintelis įrankis, kurio jums tikrai reikia ir ko greičiausiai neturite po ranka, yra lazerinis pjaustytuvas. Laimei, yra daug fababų ir kūrėjų erdvių, kurios jums gali padėti. Ačiū Makerspace De Prins!

Elektroniniai komponentai:

• 8X8 WS2812B LED matrica
• Arduino nano
• DS3231 realaus laiko laikrodžio modulis
• „DFPlayer mini“
• „micro SD“kortelė, skirta įdėti į „DFPlayer mini“(mažiausia/pigiausia, kurią galite rasti, puikiai atliks darbą)
• Foto diodas
• Vienas RGB šviesos diodas
• 1000 F kondensatorius
• kuo mažesnis garsiakalbis
• bendrieji laidai, jungtys, rezistoriai, mygtukai
• Dėžutei šiek tiek medžio, MDF,..

1 žingsnis: padarykite dėžutę

Pačiai dėžutei panaudojau keletą mūsų medinių grindų pjūvių. Tai gražios 9 mm storio ąžuolo lentos. Naudodamas pjovimo pjūklą, aš nupjoviau 4 10,5 x 8,6 cm dydžio gabalus (tiesą sakant, aš iškirpiau vieną atsarginį, kad ištaisyčiau klaidas!). Išilgai trumpo krašto padarytas 5 mm griovelis, skirtas paslėpti priekinį ir galinį skydą. Ilgi kraštai supjaustomi 45 ° kampu, kad būtų graži kvadratinė dėžutė. Tai nėra bendras medžio apdirbimo būdas, kuris susierzina dėl mažo grūdų klijų ploto. Bet man patinka kampe paslėptos jungties išvaizda ir ji vis dar yra pakankamai stipri. Bet tai tik mano sprendimas su turimomis medžiagomis. Bet kuri dėžutė, kurioje yra matrica, puikiai atliks darbą. Prieš klijuodami dalis, turime pagaminti ir pritaikyti elektroniką. Taigi iki kito žingsnio.

2 žingsnis: „Clockface“

Nėra laikrodžio be laikrodžio rodyklės. Tai yra vienas iš gudresnių, greitesnių ir pigesnių būdų, kaip padaryti raides permatomas, tuo pačiu blokuojant visą kitą šviesą. Jums reikia tik nedidelio gabalėlio (10 x 10 cm) akrilo stiklo (AKA plexi), šiek tiek purškiamų dažų ir lazerinio pjaustytuvo. Aš pradėjau nuo regeneruoto skaidraus akrilo stiklo; storis nesvarbus, jei tik atitinka jūsų dėžutės įdubą. Vienoje pusėje aš grubiau kampą švitriniu popieriumi ir padengiau juodais purškiamais dažais. Nesijaudinkite dėl varvančių dažų ir pan., Nes tai bus galinė pusė. Kita vertus, jūs turite išlaikyti kuo nesugadintą. Dabar jums reikia prieigos prie lazerinio pjaustytuvo, kad pašalintumėte dažus ir dalį akrilo stiklo, kur raidės turi būti pateiktos naudojant pateiktą SVG; nepamirškite, kad raidės turi būti veidrodinės! Et voila: pigus, greitas ir lengvas būdas padaryti nepriekaištingai atrodančią priekinę plokštę be šviesos nuotėkio! Tikriausiai turite pakeisti raidžių tvarką, nes jos skirtos olandiškam laikrodžiui.

Dabar turite prieigą prie lazerio, taip pat iš maždaug 6 mm MDF iškirpkite matricą (taip pat pridėtas failas). Tai yra tarp LED matricos ir priekinės plokštės, kad išsklaidytų šviesą ir apsaugotų nuo šviesos nutekėjimo į kaimynines raides.

3 žingsnis: Elektronikos litavimas

Dabar atėjo laikas mūsų laikrodžiui; elektronika.

Mūsų projekto esmė yra arduino nano. Aš naudojau „Atmega328P“. Tai veikia, tačiau kurdamas programinę įrangą dažnai susidūriau su atminties problemomis. Taigi tikriausiai nano kiekvienas ar net ESP32 gali būti tinkamesnis.

Prieš lituojant viską kartu, protinga išbandyti visus duonos lentos komponentus ir jungtis. Dėl daugybės komponentų ir reikalingų jungčių tai atrodys netvarkinga. Tada visus komponentus po vieną perkeliu į perforuotą plokštę. Laikykite komponentus arti vienas kito, nes dėžutė yra palyginti maža ir nukreipkite juos taip, kad SD kortelė, akumuliatorius ir kt. Būtų prieinami nuėmus galinę dalį. Iš viršaus viskas atrodo gražiai ir tvarkingai, o nugara yra geriausias spagečiai. Bet sukūrę ir nedelsdami išbandę visus ryšius, galite tai padaryti! Čia galite rasti patarimų dėl šių prototipų plokščių.

Žemiau rasite visas jungtis, kurias reikia atlikti naudojant skirtingus komponentus:

RTC (realaus laiko laikrodis) DS3231: 4 kaiščiai yra tiesiogiai prijungti prie arduino

• VCC iki 5V
• GND į GND iš arduino
• SDA į A4
• SCL iki A5

„DFPlayer Mini“: tai šiek tiek skiriasi nuo daugelio pavyzdžių. Kad išvengčiau I2C magistralės problemų, aš ją pridedu prie serijos arduino prievado, o ne naudoju programinės įrangos magistralę. Į „DFPlayer Mini“įeinančioje „micro SD“kortelėje turėtų būti 12 MP3 melodijų (pavadinimų 0001.mp3, 0002.mp3, …) ir sveikinimo gimtadienio skambėjimo tonas 0014.mp3 (13 nenorėjo veikti!?!).

• VCC iki 5V
• GND į GND
• RX į TX ant arduino, ne tiesiogiai, bet per 1 kohm rezistorių; neprijunkite „DFPlayer mini“TX, mes nenaudojame modulio atsiliepimų ir tai sujauks teisingą laikrodžio funkciją!
• spk1 ir spk2 garsiakalbiui

WS2812 LED matrica:

• Teigiamas ir neigiamas yra tiesiogiai prijungti prie maitinimo lizdo
• Pirmojo šviesos diodo/raidės Din yra prijungtas prie arduino D6 kaiščio ne tiesiogiai, bet per 330 omų rezistorių

1000 µF talpos kondensatorius: skirtas apsaugoti šviesos diodus, tikriausiai jis puikiai veikia be jų.

Teigiama kojelė prijungta prie teigiamos šviesos diodų matricos pusės (taigi ir nuolatinės srovės lizdo); neigiama kojelė prijungta prie minusinės LED matricos pusės

RGB šviesos diodas: mano naudojamas šviesos diodas turi įmontuotus rezistorius, dauguma jų neturi, todėl, jei reikia, įtraukite juos.

• Ilgiausia koja sujungta su žeme
• Kitos kojos jungiasi prie arduino kaiščio D8, D9 ir D10.

Fotodiodas

• Viena fotodiodo koja yra prijungta prie 5V,
• kita koja yra prijungta prie A0 kaiščio ant arduino ir prie žemės per 4,7 kohm rezidentą

Mygtukai: jums reikia 3 mygtukų; 1 didelis aliarmo mygtukas ir 2 mažesni mygtukai aukštyn ir žemyn. Mygtukai yra prijungti prie skaitmeninių arduino kaiščių. Taip pat turite pridėti 10 Kohm ištraukiamųjų rezistorių, kaip gražiai paaiškinta šioje instrukcijoje.

• Signalizacijos mygtukas prijungtas prie kaiščio D7
• Up yra prijungtas prie kaiščio D12
• Mygtukai žemyn yra prijungti prie kaiščio D11

4 žingsnis: laikrodžio surinkimas

Dėl ribotos vietos visiems komponentams svarbu patikrinti, ar tinka visi komponentai. Todėl aš prijungiau visus komponentus jungtimis, kad juos būtų galima lengvai pašalinti iš pagrindinės plokštės. Žadintuvo mygtukas, kurį naudojau, yra per ilgas, ir aš jį pritvirtinau labai keistai. Taip yra todėl, kad man nepatiko raudonas plastikas. Dabar jis yra daug giliau laikrodyje, kad būtų vietos mažam mediniam diskui, kuris dabar veikia kaip mygtukas ir geriau atitinka laikrodžio išvaizdą. Diskas iš tikrųjų yra nupjautas iš seno teptuko rankenos; matai, man patinka pakartotinai naudoti senus daiktus! Galinė plokštė taip pat yra pakartotinai naudojamas daiktas: šiek tiek supjaustytos iš auksinės dibondo plokštės, kuri tarnauja kaip balas mūsų virtuvėje. Tiesiog nukirpkite galinę plokštę pagal savo pjūklo pjūklą ir išgręžkite skylę nuolatinės srovės lizdui. Jis sumontuotas varžtais, kad vėliau būtų galima pasiekti vidinius elementus. Kai atrodo, kad viskas tinka ir veikia, laikas klijuoti dėžutę. Klijuoti paprasta, tiesiog užklijuokite visas 4 puses kartu su maskavimo juosta, užtepkite klijus ir suvyniokite. Šviesos diodų matrica yra priklijuota prie LED dangtelio matricos ir ši trintis tinka į vietą. Viršutinė plokštė pritvirtinta dvipuse juosta. Pirmąsias naktis dariau „bandomąsias naktis“, kai viską laikė guminės juostos, ir jaučiau, kad net esant žemiausiam nustatymui šviesos diodai yra per šviesūs! Tai buvo išspręsta pridedant 2 sluoksnius popieriaus tarp LED dangčio matricos ir priekinės plokštės.

5 žingsnis: programinė įranga

Programinė įranga yra tokia, kad šis laikrodis skiriasi nuo daugelio kitų. Kadangi ketinu jį naudoti kaip savo pagrindinį žadintuvą, man reikia daug funkcijų, kurias reikia valdyti tik 3 mygtukais! Aš taip pat renkuosi atskirą įrenginį, o ne prie jo prisijungti per „Wi -Fi“, „Bluetooth“ir kitus paprastus dalykus, tokius kaip skambėjimo tono, laiko keitimas ir pan.

Čia yra visų mano įtrauktų funkcijų apžvalga.

• Trumpai paspaudus aliarmo mygtuką, įjungiama / išjungiama aliarmo funkcija. Kai aliarmas aktyvus, šviesos diodas šviečia raudonai.
• Įjungus žadintuvą, rodomas žadintuvo laikas, o žadintuvo laiką galima keisti aukštyn ir žemyn mygtukais (valandos, kai mirksi raudonas šviesos diodas, tada minutės, kai mirksi mėlynas šviesos diodas)
• Norėdami pakeisti skambėjimo toną ir garsumą; turite suaktyvinti nustatymų meniu vienu metu paspausdami aukštyn ir žemyn mygtuką, kai nustatomas žadintuvo laikas.
• Kai žadintuvas skamba, trumpai paspaudus žadintuvo mygtuką, bus suteiktas 5 minučių snaudimo laikas. Norėdami iš tikrųjų išsijungti: paspauskite dar kartą arba ilgai, kol žadintuvo lemputė išsijungs.
• Norėdami pakeisti laiką, turite aktyvuoti nustatymų meniu vienu metu paspausdami aukštyn ir žemyn mygtukus įprasto darbo metu.
• Norėdami pakeisti datą (naudojama gimtadienio funkcijai), turite suaktyvinti nustatymų meniu vienu metu paspausdami aukštyn ir žemyn mygtukus nustatydami laiką.
• Ir paskutinis Velykų kiaušinis: ilgai paspaudus žadintuvo mygtuką įjungiamas vaivorykštės režimas. Tai atrodo ne tik šauniai, bet netgi gali tarnauti kaip naktinė lemputė!

Pridedamas būtinas arduino eskizas. Tačiau gali būti naudinga perrašyti nuo nulio, nes jis rodo per daug savo organinį augimą ir todėl šiek tiek trūksta logikos. Bet kadangi viskas veikia, nenoriu tam skirti daugiau laiko, nei jau padariau.

Svarbiausia funkcija, išskirianti šį laikrodį, yra ši:

String TextToLED (eilutės įvesties tekstas, int animacija, int StartLed)

Jame yra algoritmas, kuris ieškos jums reikalingų raidžių ir pakeis spalvas bet kurioje „InputText“vietoje. Daugelyje kitų laikrodžių visi žodžiai yra sunkiai užkoduoti, o tai reiškia, kad pakeitus laikrodžio rodmenis turite viską perkoduoti. Čia tiesiog reikia įterpti į eilutę teisingą raidžių tvarką

ClockFace = Styga ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Tai ypač patogu keičiant gimtadienio funkcijos pavadinimus.

6 žingsnis: būsimi patobulinimai

Net po kelių mėnesių naudojimo vis dar esu labai patenkintas konstrukcija. Daugeliui savo projektų manau: „Tai reikėtų patobulinti, kitaip būtų buvę geriau …“Bet šis, ne; jis jaučiasi ir veikia taip, kaip norėjau. Viena problema gali būti energijos suvartojimas. Tai gali būti didesnė nei vidutinis jūsų įsigytas žadintuvas. Tačiau tai labai priklauso nuo šviesos kiekio dienos metu, nes LDR savo darbą atlieka labai gerai. Kai visiškai sutemsta, mano laikrodis persijungia į naktinį režimą; tai reiškia raudonas ir žalias raides esant tamsiausiam nustatymui. Šiuo režimu laikrodis užima 0,08 amperų ir sunaudoja apie 0,4 vatus. Visą dieną apšvietimas padidėja iki 0,3 amp arba 1,5 vato, o vaivorykštės režimas sunaudoja net 5 vatus.

Bet kokiu atveju, žvelgdamas į galutinį rezultatą, esu įsitikinęs, kad tai verta visos energijos, kurią įdėjau!

Nepamirškite balsuoti už mane laikrodžių konkurse! Ačiū, kad perskaitėte iki galo.