LED saulėtekio žadintuvas: 5 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Sunku atsikelti ryte? Nekenčiate aštraus žadinančio aliarmo garso? Ar verčiau patys pasigaminsite ką nors, ką galėtumėte nusipirkti už mažiau pinigų ir laiko? Tada patikrinkite šį LED saulėtekio žadintuvą!

Saulėtekio žadintuvai sukurti taip, kad suteiktų ramesnę pažadinimo patirtį, lėtai didinant ryškumą aplink nustatytą pabudimo laiką. Idėja yra ta, kad tai apeliuoja į mūsų natūralų polinkį pabusti su saule ir „apgauna“kūną į subalansuotą paros ritmą, palengvinantį atsikėlimą. Tai gali būti ne visiems, bet man asmeniškai pasirodė, kad tai naudinga, o ypač šiltos spalvos guodžia ryte.

Daugelis saulėtekio laikrodžių, kuriuos galite įsigyti, bando imituoti saulės šviesą specialiomis lemputėmis, kurios bando atitikti ryto saulės atspalvį ir spalvų temperatūrą. Tačiau šiai konstrukcijai mes naudojame tik RGB šviesos diodus, kurie gali apytiksliai atspindėti saulės spindulių jausmą, bet taip pat leidžia atvėsti ir unikalius spalvų derinius ir efektus. Ši konstrukcija pagrįsta plikais kaulais „Arduino UNO“su realaus laiko laikrodžio (RTC) moduliu ir 7 segmentų LED laikrodžiu.

1 žingsnis: BOM

• Basswood bagažinės dėžė
• Arduino UNO arba pliki kaulai
• LM7805 5V linijinis reguliatorius
• Dangteliai, keli 1uF, 10uF šviesos diodams.
• Realaus laiko laikrodžio (RTC) modulis
• 7 segmentų LED laikrodis
• Potenciometras
• Rotacinis kodavimo įrenginys
• Puodo ir kodavimo rankenėlės. Aš naudoju kai kurias gitaros rankenėles, kurias turėjau gulėti
• Momentinis mygtukinis jungiklis su LED
• Akrilo strypai (6x10mm skersmens 250mm ilgio)
• 8x WS2812B RGB šviesos diodai
• M3 varžtų atramos ir veržlės
• Mini magnetai
• PCB arba prototipo plokštė + laidai
• Norimos spalvos medžio dėmė

2 žingsnis: dizainas

Konstrukcijos schema pateikta žemiau. Pasižiūrėk. Pagrindinis laikrodžio elementas yra RTC modulis. Tai užtikrina patikimą laiko laikymą ir turi mažą bateriją, kuri leidžia išlaikyti laiką, jei visas žadintuvas yra išjungtas. RTC modulis ir 7 segmentų laikrodžio ekrano sąsaja su „Arduino“per I2C protokolą.

Vartotojo įvestis į prietaisą pasiekiama sukamuoju koduotuvu su lytėjimo mygtuku, kuris naudojamas sukonfigūruoti laikrodžio laiką ir žadintuvą, taip pat šviesos diodų režimus ir ryškumą. Potenciometras naudojamas 7 segmentų laikrodžio ekrano ryškumui keisti. Žvelgiant retrospektyviai, naudojant kitą sukamąjį kodavimo įrenginį, būtų šiek tiek palengvinta sąsaja ir aš galėčiau pridėti daugiau funkcijų, tačiau bus šiek tiek sudėtingiau valdyti du sukamuosius kodavimo įrenginius naudojant „Arduino“pertraukas (tikrai nepridėjau pridėti dviejų sukamųjų koduotojų) nesu tikras, kaip tai sunku). Šviesos diodams įjungti naudojamas momentinis mygtukas. Gavau gražesnį metalinį mygtuką su šviesos diodu, bet bet kuris mygtukas tiks. Galite pridėti antrinio sukamojo kodavimo mygtuko, jei jį pridėsite.

Prie plokštės naudojau 9 V maitinimo adapterį su 5,5 mm x 2,5 mm lizdu. LM7805 buvo sumažintas iki 5 V elektronikai. Mano buvo įvertinta 0,75 A esant 9 V įtampai, ir aš tikriausiai nenorėčiau eiti žemyn, nes WS2812B šviesos diodai gali piešti gana daug esant maksimaliam ryškumui. Maždaug visu ryškumu visas prietaisas traukė apie ~ 450 mA.

Viskas telpa į „Basswood“bagažinės dėžę, kurią galite nudažyti, kad išvaizda būtų išbaigtesnė. Šviesos diodai yra 8x WS2812B skaitmeniniu būdu adresuojami šviesos diodai. Jie yra puikūs ir man patinka juos naudoti daugelyje projektų, nes jie yra lengvai užprogramuojami taip, kad sukurtų šaunių efektų ir galėtų būti gana ryškūs. Šviesos diodai išsisklaido per akrilo burbulų strypus, sumontuotus dėžutės viršuje. Strypams paremti naudojau 3D spausdintą plastikinę gaubtą, kurį vėliau paliesiu. Galite naudoti viską, kas jums patinka, kaip LED difuzorių. Šiame straipsnyje yra keletas įdomių idėjų.

3 žingsnis: laidai ir gaubtas

Žiūrėkite. ZIP failą, kad sužinotumėte apie PCB gerus. Aš tai padariau naudodamas „DipTrace Schematic“ir PCB projektavimo programinę įrangą, taip pat įtraukiau „DipTrace“failą, jei jus domina. Jei nenorite daryti PCB, galite tiesiog naudoti perforavimo plokštę arba laidą tiesiai į „Arduino UNO“. Dažniausiai tai tik modulių, jungiklių ir šviesos diodų prijungimas prie „Arduino“.

Potenciometro vienas galas nukreiptas į GND, kitas - į 5 V, o vidurys - prie jūsų analoginio įvesties kaiščio. Sukamojo kodavimo įrenginio laidai turi būti prijungti prie GND ir dviejų „Arduino“pertraukimo kaiščių (2 ir 3). Ši instrukcija gali būti naudinga. Sukamasis kodavimo mygtukas ir viršutinis mygtukas yra prijungti prie GND ir atitinkamo skaitmeninio įvesties kaiščio (jie naudos vidinius kaiščių prisitraukimus). Taip pat nepamirškite prijungti maitinimo šaltinio prie viršutinio mygtuko šviesos diodo (manosios nereikėjo srovės ribojimo rezistoriaus). Ekranas ir RTC modulis prijungti prie 5 V, GND ir atitinkamų „Arduino“SDA, SCL kaiščių. Šviesos diodams palaikyti naudojau 1uF ant įvesties ir išvesties kondensatorių LM7805 ir dar 10uF ant 5V bėgio.

Daugumą šių jungčių galite prijungti tiesiai prie savo PCB arba perforatoriaus plokštės, bet aš norėčiau naudoti standartines 100 mililų (2,54 mm) žingsnio jungčių jungtis su termiškai susitraukiančiais vamzdžiais ant mano laidų, kad būtų galima pritvirtinti prie plokštės kaiščių, nes tai palengvina bet kokius pakeitimus ar pataisymus.

Toliau montuojamas į bagažinės dėžę ir išpjaunamos atitinkamos puodo, rotacinio kodavimo įrenginio, ekrano, maitinimo lizdo ir viršutinio mygtuko sritys. Lentos montavimui naudojau M3 varžtus ir veržles. Jei teisingai nustatote skylių dydį, turėtumėte sugebėti tvirtai laikyti jungtis ir daiktus, kitaip karštai klijuokite, vaikeli.

Vienas dalykas, į kurį reikia atsižvelgti pjaunant/gręžiant basmedžio dėžę, yra tai, kad norėsite eiti iš išorės ir naudoti aštrius grąžtus ir, pavyzdžiui, lengvai skaldomą medieną. Tai yra priežastis, dėl kurios plastikinis akrilo strypų gaubtas tvirtinamas, nes gręžiant jiems dideles skyles, mediena šiek tiek sutriko.

4 žingsnis: šviesos diodai ir dažymas

Prijunkite 5V, GND ir duomenų liniją prie 8x WS2812B šviesos diodų juostos. Aš taip pat norėčiau epoksiduoti vielos jungtį prie juostelės, nes jie linkę nuplėšti pagalvėles jėga ir tai yra didelis skausmas. Aš juos tiesiog priklijavau prie dėžutės apačioje.

Akrilo strypai buvo supjaustyti, po du gabalus kiekvienam iš šių ilgių: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Neturėjau puikaus įrankio tai padaryti ir tiesiog įmušiau ten, kur norėjau pjauti su „Dremel“, ir nukirtau. Tada galus nuvalydavau švitriniu popieriumi ir „Dremel“poliravimo antgaliu. Akrilo strypų montavimui tikriausiai lengviausia tinkamai išgręžti skyles, nesugadinant medienos. Man nepavyko to padaryti, todėl 3D spausdino paprastą gaubtelį, kad laikytų šviesos diodus. Jis atitinkamai išlenktas, kad tilptų tiesiai į bagažinės dėžutės viršų (paprastas būdas tai padaryti - atsekti dėžutės kreivumą ant popieriaus), tada išmatuokite apskritimo centrą ir sukuria kreivę, kad kreivė būtų pakartota CAD). Apskritai, dalis dirbo gana gerai ir tvirtai laikė strypus prie šviesos diodų taip, kad man net nereikėjo klijų. Taip pat manau, kad drobulė prideda gražią kontrastingą estetiką viso laikrodžio išvaizdai.

Kad dėžutė būtų uždaryta, aš labai priklijavau nedidelį magnetą prie vidinio korpuso viršaus ir apačios.

Tada viskas, kas liko aparatūros pusėje, yra ją nudažyti, būtinai užmaskuoti vietas, ant kurių nenorite dėmių (arba dar geriau nudažyti visą daiktą prieš įdedant elektroniką …), ir pridėti šiek tiek tų veltinių arba guminės kojų pagalvėlės.