שעון מעורר זריחה LED: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

מתקשים לקום בבוקר? שונא את רעש החודר של אזעקה? האם אתה מעדיף להכין משהו בעצמך שאפשר לקנות בפחות כסף וזמן? אז בדוק את שעון מעורר הזריחה LED הזה!

אזעקות זריחה נועדו לספק חוויית השכמה מרגיעה יותר על ידי עלייה בהירות בהירות סביב זמן ההשכמה שנקבע. הרעיון הוא שזה פונה לנטייה הטבעית שלנו להתעורר עם השמש ול'תעלול 'את הגוף לקצב היממה מאוזן, מה שהופך את הקמה לקלה יותר. זה אולי לא נכון לכולם, אך באופן אישי מצאתי שזה מועיל ובעיקר מוצא את הצבעים החמים מנחמים בבוקר.

רבים משעוני הזריחה שניתן לרכוש מנסים לדמות אור שמש בעזרת נורות מיוחדות המנסות להתאים את הגוון וטמפרטורת הצבע של שמש הבוקר. עם זאת, עבור מבנה זה אנו משתמשים רק בנורות RGB שיכולות להעריך בערך תחושה של אור שמש, אך גם לאפשר שילובי צבעים ואפקטים ייחודיים. מבנה זה מבוסס על Arduino UNO עצמות חשופות עם מודול שעון בזמן אמת (RTC) ושעון LED של 7 קטע.

שלב 1: בום

• ארגז תא המטען של באסווד
• Arduino UNO או שווה ערך לעצמות חשופות
• ווסת לינארי LM7805 5V
• מכסים, מספר 1uF, 10uF עבור נוריות LED.
• מודול שעון בזמן אמת (RTC)
• 7 פלחי תצוגת שעון LED
• פוטנציומטר
• מקודד רוטרי
• ידיות לסיר ומקודד. השתמשתי בכמה ידיות גיטרה שהיו לי בשכיבה
• מתג לחיצה רגעי עם LED
• מוטות אקריליק (6x 10 מ"מ אורך. 250 מ"מ אורך)
• 8x נוריות WS2812B RGB
• בורג M3 ואומים
• מיני מגנטים
• לוח PCB או לוח אב טיפוס + חוטים
• כתם עץ בצבע הרצוי

שלב 2: עיצוב

סכמטי הבנייה כלולים להלן. תבדוק את זה. מרכיב המפתח של השעון הוא מודול ה- RTC. זה מספק שמירה על זמן אמין ויש לו סוללה קטנה המאפשרת לו לשמור על זמן אם השעון המעורר כולו כבוי. מודול RTC וממשק תצוגת שעון של 7 פלחים ל- Arduino באמצעות פרוטוקול I2C.

קלט המשתמש למכשיר מושג על ידי מקודד סיבובי עם כפתור לחיצה מישוש המשמש להגדרת זמן השעון וההתראה כמו גם מצבי LED ובהירות. הפוטנציומטר משמש לשינוי בהירות תצוגת השעון של 7 קטעים. בדיעבד שימוש במקודד סיבוב אחר היה הופך את ההתממשקות לקלה יותר ויכולתי להוסיף פונקציונליות רבה יותר אך זה נהיה קצת יותר מסובך בטיפול בשני המקודדים הסיבוביים באמצעות הפרעות ארדואינו (לא ממש התכוונתי להוסיף שני מקודדים סיבוביים כך לא בטוח עד כמה זה קשה). כפתור לחיצה רגעי משמש להפעלת נוריות ה- LED. קיבלתי כפתור מתכת נחמד יותר עם LED בתוכו אבל כל כפתור יעשה. אתה יכול להשתמש בלחצן שבמקודד הסיבוב המשני אם תוסיף אותו.

השתמשתי במתאם ספק כוח 9V עם שקע בגודל 5.5 מ"מ על 2.5 מ"מ ללוח. LM7805 שימש להורדת זה ל- 5V עבור האלקטרוניקה. שלי דורג ב 0.75A ב 9V וסביר להניח שלא ארצה לרדת מכיוון שנורות ה- WS2812B יכולות לצייר לא מעט בהירות מרבית. בערך בהירות מלאה כל המכשיר צייר כ ~ 450mA.

הכל נכנס לקופסת תא מטען של באסווד שתוכל להכתים למראה מוגמר יותר. הנוריות הנמצאות בשימוש הן נוריות ה- 8x WS2812B הניתנות להתייחסות דיגיטלית. אלה נהדרים ואני אוהב להשתמש בהם בפרויקטים רבים מכיוון שהם מתוכנתים בקלות לייצר אפקטים מגניבים ויכולים להיות בהירים למדי. נוריות הלדים מתפזרות דרך מוטות הבועה האקריליקיים המותקנים בחלק העליון של הקופסה. השתמשתי במעטפת פלסטיק מודפסת תלת -ממדית כדי לתמוך במוטות, בהם אני נוגע מאוחר יותר. אתה יכול להשתמש בכל מה שאתה אוהב כמפזר LED. במאמר זה יש כמה רעיונות מעניינים.

שלב 3: חיווט ומארז

עיין בקובץ. ZIP עבור הגרברים של ה- PCB. הכנתי זאת באמצעות תוכנת DipTrace סכמטית ותכנון PCB וכלל גם את קובץ DipTrace אם אתה מעוניין בכך. אם אתה לא רוצה לעשות PCB אתה יכול פשוט להשתמש בלוח perf או חוט ישירות ל- UNO Arduino. לרוב זה רק חיווט המודולים, המתגים ונורות הלדים לארדואינו.

לפוטנציומטר יש קצה אחד ל- GND לקצה השני ל- 5V והאמצע לסיכת הכניסה האנלוגית שלך. חיווט מקודד סיבובי צריך להיות מחובר ל- GND ולשני סיכות ההפרעה (2 ו -3) של הארדואינו. מדריך זה עשוי להועיל. כפתור המקודד הסיבובי וכפתור הדחיפה העליון מחוברים ל- GND ולסיכת הכניסה הדיגיטלית המתאימה (אלה ישתמשו בנעילי הפינים הפנימיים). כמו כן אל תשכח לחבר את החשמל אל הלד בלחצן הלחיצה העליון (שלי לא היה צריך נגד הגבלת זרם). התצוגה ומודול RTC מחוברים ל- 5V, GND וסיכות ה- SDA, SCL המתאימות של הארדואינו. השתמשתי ב- 1uF בקבלי הכניסה והפלט עבור LM7805 ובעוד 10uF במעקה 5V כדי לתמוך בנוריות.

אתה יכול לחבר את רוב המחברים הללו ישירות למחשב הלוח או לוחות הלוח שלך, אך אני מעדיף להשתמש במחברי כותרת סטנדרטית בגודל 100mil (2.54 מ מ) עם צינורות כיווץ חום על החיווט שלי כדי לצרף לפינים בלוח מכיוון שזה מקל על כל שינוי או תיקון.

הבא הוא הרכבה לתוך ארגז תא המטען וחיתוך אזורים מתאימים לסיר, מקודד סיבובי, תצוגה, שקע חשמל וכפתור עליון. השתמשתי בברגי M3 ובאגוזים להתקנת הלוח. אם תגדיל את החורים שלך נכון, אתה אמור להיות מסוגל לשמור על המחברים ודברים מאובטחים בעצמם, אחרת הדבק אותו חם, מותק.

דבר אחד שכדאי לקחת בחשבון בעת חיתוך/קידוח בארגז הבסווד הוא שתרצה לצאת מבחוץ פנימה ולהשתמש בביחי מקדחה חדים כגון העץ שבב בקלות. זוהי חלק מהסיבה לתושבת מעטפת הפלסטיק של מוטות האקריליק, שכן קידוח החורים הגדולים עבורם סיבך מעט את העץ.

שלב 4: נוריות מכתים

חבר את קו 5V, GND ונתונים לרצועה של נוריות 8x WS2812B 8x. אני גם מעדיף לאפוקס את חיבור החוט לרצועה מכיוון שהם נוטים לקרוע את הרפידות בכוח וזה כאב גדול לתקן. פשוט הדבקתי אותם לקופסה התחתונה.

מוטות האקריליק נחתכו, שני חלקים לכל אחד מהאורכים הבאים: 2.5 "3.25" 4 "4.75". לא היה לי כלי נהדר לעשות זאת ופשוט קלעתי היכן שאני רוצה לחתוך עם ה- Dremel וניתקתי אותו. לאחר מכן השתמשתי בנייר זכוכית ובקצה ליטוש של Dremel כדי לנקות את הקצוות. להרכבת מוטות האקריליק כנראה הכי קל לקדוח את החורים כראוי מבלי להרוס את העץ. לא הצלחתי לעשות זאת ולכן במקום זאת הדפיס תלת מימד תכריך פשוט להחזיק בו את הלדים. הוא מעוקל בהתאם כך שיתאים לחלק העליון של ארגז תא המטען (דרך קלה לעשות זאת היא להתחקות אחר עקמומיות התיבה על נייר, ואז למדוד את מרכז העיגול בו מייצר העקומה על מנת לשכפל את העקומה ב- CAD). בסך הכל, החלק עבד די טוב והחזיק את המוטות בצורה מאובטחת כנגד נוריות הלדים כך שלא הייתי צריך אפילו דבק. אני גם חושב שהתכריך מוסיף אסתטיקה ניגודית יפה למראה השעון הכללי.

כדי לשמור על הקופסה סגורה הדבקתי מגנט קטן בחלקו העליון והתחתון של המארז.

ואז כל שנותר בצד החומרה הוא להכתים אותו, להקפיד להסוות אזורים שאינך רוצה להכתים עליהם (או יותר טוב להכתים את כל העניין לפני שאתה מכניס את האלקטרוניקה …) ולהוסיף כמה מהלבד הקטן או כריות רגליים מגומי.