שעון מעורר אור DIY: 7 שלבים

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

האם אי פעם רצית לנסות את אחד מאותם שעוני מעורר מהודרים שמחקים את הזריחה כדי להעיר אותך? האם אתה רוצה להוסיף כמה אורות צבעוניים לחדר שלך? האם אתה רוצה לשלוט על כל זה מכל מכשיר עם דפדפן אינטרנט? אז בדוק את השעון המעורר שהכנתי באמצעות מה שלמדתי בבניית מזין הדגים האוטומטי שלי.

המטרה העיקרית של אזעקת האור היא לוודא שיש אור בחדר שלי כשאני מתעורר, במיוחד בשעות החורף כאשר בדרך כלל עדיין חשוך בחוץ. האור דוהה למשך פרק זמן קבוע מראש המסתיים בהירות מלאה בזמן האזעקה שנקבע. אבל זה רק המצב הראשון, יש עוד 7 מצבי תאורה לשחק איתם!

אזעקת האור נשלטת באמצעות דף HTML המתארח על לוח ESP-8266-12e. ניתן לגשת אליו מהרשת הביתית שלך או להיות מוגדר לגישה מכל מקום באינטרנט באמצעות העברת יציאות.

שלב 1: חומרים:

• לוח ESP-8266-12e (NodeMCU)
• ה- IDE העדכני ביותר של Arduino
• ספריות הדרושות עבור הקוד המותקן
• פנקס רשימות ++ (לעריכת HTML אם תרצה)
• דפדפן (השתמשתי בכרום, אבל כל אחד אמור לעבוד, במיוחד אם הוא מאפשר לך לראות את קוד ה- HTML עובד)
• מדפסת תלת מימד עם שטח בנייה של לפחות 150 מ"מ על 150 מ"מ
• נימה פלסטית לבנה או שקופה (לגוון ההר יכול להיות בכל צבע שיש לך)
• צג בן 4 ספרות בן 7 ספרות עם שבב TM1637, השתמשתי באחד מאלה
• רצועת LED RGBW למטר 1 מטר, sk6812. לרצועה שלי יש 60LEDs/מטר, אבל היא כבר לא נמכרת. קוד הארדואינו מוגדר ל- RGBW, כך שתצטרך לכתוב אותו מחדש אם ברצונך להשתמש ברצועת RGB. אני ממליץ על רצועה עם לפחות 60 נוריות.
• אם לרצועה אין גיבוי דבק: סרט סקוטי ודבק סופר
• פרוטובארד להרכבת הלוח
• חוט 24AWG (אני ממליץ על מספר צבעים)
• חוט לפחות 6 רגל לצורך הספק. אני ממליץ להשתמש בכל מה שחנות החומרה המקומית שלך מוכרת עבור מנורות שולחן.
• ספק כוח 5V, השתמשתי בזה
• אל תשכח מתאמים לאספקת החשמל
• מלחם
• כבל USB לתכנת הלוח
• דבק חם
• סיכות כותרת (זכר ונקבה)
• סבלנות

שלב 2: תכנות הלוח

הלוח יכיל עליו שתי מערכות קוד, קוד הארדואינו הרגיל הפועל וקוד ה- HTML שהוא שולח לדפדפן שלך. אתה מעלה את קוד הארדואינו כמו בכל לוח אחר. עם זאת, ה- HTML דורש תוסף להעלאה לזיכרון SPIFF שעל הלוח.

לקבלת הדרכה כיצד להשתמש ב- SPIFFs, ראה

לקבלת מידע כיצד להעלות את קוד ה- HTML, ראה https://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=32&t=10081, יהיה עליך להתקין תוסף ל- arduino על מנת לעשות זאת.

יש לשמור את ה- HTML בתיקייה בתיקיית פרויקט arduino הנקראת בפשטות 'נתונים'.

העלאת ה- HTML אורכת מספר דקות, הצלחתי לשחק במירוץ מקוון או שניים במריו קארט 8 בזמן שחיכיתי. מסיבה זו, אם אתה מבצע שינויים ב- HTML, השתמש ב- Notepad ++ כדי לערוך ולהוריד את הקובץ לדפדפן כמו כרום כדי לבדוק אותו.

שלב 3: כיצד פועל הקוד

הקוד בפרויקט זה מופרד לשני קבצים: הקוד המנוהל על ידי הלוח וה- HTML המאוחסן בזיכרון הלוח שהוא שולח לדפדפן בעת ניווט לדף האינטרנט.

כאשר אתה מחבר את הלוח לחשמל, קוד הלוח מתחיל, כמו כל ארדואינו. הוא מתחבר ל- WiFi הביתי ולאחר מכן יוצר קשר עם שרת NIST כדי לקבל את הזמן הנוכחי להגדרת השעון הפנימי. לאחר הגדרת השעון, שרת האינטרנט מופעל ותוכל להתחבר באמצעות הדפדפן המועדף עליך.

עליך להתחבר באמצעות כתובת ה- IP של הלוח, לכן הקפד לשמור IP סטטי בנתב שלך. שיניתי גם את היציאה במנורה שלי, כדי להתחבר אני מנווט אל 192.168.0.170:301/. אם אתה רוצה להתחבר למנורה שלך מכל מקום בעולם, יהיה עליך להגדיר העברת יציאות בנתב שלך. לאחר מכן יהיה עליך להתחבר לכתובת ה- IP שאתה רואה כאשר אתה מתחבר ל- https://www.whatsmyip.org/ והיציאה שבה הגדרת את ה- IP המקומי של המנורה.

ברגע שאתה מתחבר, הלוח שולח את קובץ ה- HTML לדפדפן שלך, שמפענח אותו ומציג את הדף. השינויים שאתה מבצע אינם משפיעים על הלוח עד שתלחץ על אחד הלחצנים. בדף האינטרנט. כאשר אתה לוחץ על כפתור, הדפדפן שלך שולח טופס HTML ללוח עם ההגדרות הנוכחיות והלוח מאמץ הגדרות אלה וקובע את התצוגות.

ההגדרות די פשוטות קדימה. הדף משתנה לרוחב הדפדפן שלך ונראה קצת יותר טוב בנייד. כדי לשנות את מראה דף ההגדרות יהיה עליך לערוך את ה- HTML, ויש עוד המון הדרכות מקוונות לכך. מכיוון שזו הייתה הפעם הראשונה שאני משתמש ב- HTML, למדתי בעיקר באמצעות

כאשר הדף נטען תראה ארבעה לחצנים, מחוון ותפריט נפתח. הכפתור העליון הוא הלחצן הראשי של "enter" או "engagement". שני הלחצנים הבאים מחליפים בין תצוגת השעה הדיגיטלית והאם היא מציגה זמן בפורמט 12 שעות או 24 שעות. המחוון שולט על בהירות השעון הדיגיטלי, וזה מתעדכן בכל פעם שאתה מחליף את מצב התצוגה או מפעיל את השעון. הכפתור האחרון אמור לכבות את כל האורות, אך משום מה זה לא מתפקד עם גרסה זו של הקוד. במקום זאת, לחיצה על כפתור "Engage" ללא בחירה בהגדרות תכבה את האורות.

התפריט הנפתח מכיל 7 מצבי מערכת, בחירה באחד תציג את ההגדרות הדרושות להלן.

• מצב 1: אזעקה. הזן את השעה בה ברצונך שהאור יגיע לבהירות מלאה וכמה זמן תרצה שהדהייה תהיה בתוך דקות שלמות. ברירת המחדל היא 6:00:00 ו -15 דקות. האור יישאר במלוא הבהירות במשך אותו זמן שהוא דוהה לפני שהוא נכבה אוטומטית. ניתן לשנות את ברירת המחדל בקוד HTML.
• מצב 2: שעון אנלוגי. בחר שלושה צבעים לייצוג השעה, הדקה והיד השנייה בשעון אנלוגי. מחוון מעל שלושת בוחרי הצבעים יכניס אוטומטית צבעים מגניבים או חמים מראש אם יוגדר שמאלה או ימינה, בהתאמה. אם המחוון מוגדר שמאלה או ימינה, ואז חוזר למרכז, ואז בוחרי הצבעים כולם מוגדרים לשחור (0, 0, 0, 0) [R, G, B, W]. כאשר צבע של כל אפס נשלח ללוח, הוא אקראי. * הדבר עלול לגרום לנורות להבהב יתר על המידה.* אם ברצונך שנורה תישאר כבוי, הגדרת ערך כלשהו ל -1 תגרום ל'שחור '(כל הערכים כברירת מחדל ל -1 (01, 01, 01, 01) כאשר בוחרי הצבעים הם מאותחל). מחוון הצבעים ומחוונים RGB מקושרים, בעוד שמחוון W אינו תלוי.
• מצב 3: צבע. בחר צבע אחד כדי להגדיר את האורות. זה יישאר עד שהוא ישתנה על ידי המשתמש.
• מצב 4: מחזור צבע. בחר שלושה צבעים למחזור והזן את הזמן להחזיק כל צבע. אותן שיטות חלות על בחירת הצבעים כמו במצב 2. צבעים אקראיים עובדים הכי טוב עם מצב זה.
• מצב 5: גליל צבע. בחר שלושה צבעים (כמו הקודם) ואת סל"ד הצילינדר. האורות יוצגו כדוגמת פסים המסתובבים סביב הציר. בסל"ד שבחרת. ברירת המחדל לאלף הופעות היא 60 או 1 סיבוב/שנייה. צבעים אקראיים עלולים לגרום לנורות מהבהבות!
• מצב 6: מערבולת צבע. הגדר שלושה צבעים ואת סל"ד. מצב זה אינו מושלם, אך הרעיון הוא שהאורות מסתחררים מסביב לשעון. יש בנוי אקראיות ולכן עדיף פשוט להשתמש במחוון הטמפרטורה כדי לבחור אם המערבולת מתחילה חמה או קרירה.
• מצב 7: קשת. הגדר את מהירות המחזור, סל"ד הוא חסר תועלת כאן. זו הייתה דוגמה מוכנה מראש מספריית Neopixel עם כמה עריכות כדי לאפשר ללוח עדיין להגיב לתשומות המשתמש.

לאחר בחירת ההגדרות, לחיצה על לחצן כלשהו תשלח טופס HTML ללוח, שמשתמש בערכים בטופס כדי לשנות את הגדרות התצוגה. כפתור "Engage" שולח את כל ההגדרות, בעוד שני לחצני השעון שולחים רק את בהירות השעון. כפתור "כיבוי" אמור פשוט לכבות את רצועת ה- LED, אולם יש באג שמונע זאת לפעול. נראה כי במקום זאת, לחיצה על "Engage" מבלי לשנות הגדרות. לאחר הלוח מנתח את ההגדרות, הוא מפנה את הדפדפן שלך לדף ה- HTML הראשוני.

הערה: הגדרת זמן האזעקה משנה את מצב המערכת ל -1, מה שיעצור כל מצב שהיה פועל לפני ויאפס את כל ההגדרות. עם זאת, הפעלת מצב אחר לאחר הגדרת זמן האזעקה אינה משנה את הזמן שהגדרת, כך שתוכל להגדיר את ההתראה ואז להתחיל מצב חדש. אם המצב החדש אינו כבוי לפני שהאזעקה מתחילה לדעוך באור הלבן, הדבר עלול לגרום להבהב. כדי למנוע זאת, הלוח מקודד בכדי לכבות את כל הנורות ולהגדיר את מצב המערכת ל -1 (אזעקה) בשתיים בלילה מבלי לשנות את זמן האזעקה שהוגדר. ניתן לשנות את זמן הקיצוץ הקשה הזה בקוד הארדואינו.

שלב 4: הגדרת הרשת והתחברות

שלב זה מעט מעורפל מכיוון שכל נתב שונה. גוגל בדגם הנתב הספציפי שלך כדי למצוא את ההגדרות שעליך לשנות.

עליך להיכנס לנתב שלך וכנראה להפעיל מצב מתקדם. בנתב שלי, אני צריך ללכת לשרת DHCP כדי להזמין כתובת IP. מצא את כתובת ה- MAC של ESP8266 שלך; זה יהיה זה ברשימת לקוחות DHCP (או המקבילה של הנתב שלך) שיעלם בכל פעם שתנתק את ה- ESP.

השתמש בכתובת MAC לשמירת כתובת ה- IP של המנורה. ודא שהערך מופעל אם לנתב שלך יש את ההגדרה הזו.

אם אתה רוצה להתחבר מחוץ לרשת האישית שלך, יהיה עליך לבצע חיפוש בגוגל בנתב שלך כדי לברר כיצד להגדיר העברת יציאות.

שלב 5: חלקים מודפסים בתלת מימד

החלקים המודפסים צריכים להתאים לרוב המדפסות. ישנם שני חלקים: ההר והצל.

ההרכב הוא מה שרצועת ה- LED עטופה סביב, בתבנית ספירלית, וקוטרו הוא כזה שרצועה של 60 LED, 1 מטר אמורה להתעטף 3 פעמים וכל נוריות הלדים צריכות להתיישר בצורה צירית. אם אתה משתמש ברצועה שבה נוריות הלדים נפרדות באופן שונה ואינן מתיישרות לתושבת כמו שצריך, שנה את הקוטר עם הדגמים המסופקים. הקוטר הוא C/pi, כאשר C הוא ההיקף והוא 1/3 מאורך הרצועה. הפתחים החצי-עגולים בצד הקיר של ההר מאפשרים כבל החשמל וזרימת האוויר לעבור. הפלטה הצולבת מספקת קשיחות ומשטח ליישום פסי פקודה להרכבה.

לגוון יש התאמה לחיכוך עם ההר, ויש חריץ ליישר את הגוון עם ההר. החריץ צריך להיות במיקום 12 או 6 כשהוא מותקן על הקיר, ותצוגת השעון של 7 קטעים צריכה להיות מיושרת עם החריץ. הצל משמש כמפזר לאורות והוא דק מאוד כתוצאה מכך. הדפסתי אותו עם זרבובית.5 מ"מ, ורוב המדפסות המסחריות מגיעות עם חרירי.4 מ"מ כך שיהיו כמה בעיות, אך הקפד לבדוק את מכונת הפריסה שלך כדי לוודא שהגוון יודפס כהלכה. כמו כן הקפד להשתמש פלסטיק לבן או שקוף אחרת עבור הצל. צבעים אחרים יעוותו את צבעי האורות או יחסמו יותר מדי אור.

הקפד לבדוק כי צג השעון הדיגיטלי בו אתה משתמש מתאים בצל. הוא נועד להתאים את החיכוך למקום עם מספיק מרווח לחוטי השעון. השתמש בדגמים כדי לשנות את הרכבה של השעון. בעת שינוי דגם הגוון, הקפד לשמור על עובי הפנים הקדמי מתחת ל -1 מ מ, כך שהשעון יהיה גלוי דרכו תוך מעט דיפוזיה.

שלב 6: חיווט והרכבת לוח

הלוח והחיווט הרבה פחות מסובכים ממזין הדגים שלי. כל שעליך לעשות הוא להלחים כמה שורות של סיכות כותרת נקבות ללוח פרוטבורד כדי שה ESP-8266-12e יושב בו, כמו גם שתי שורות של סיכות ראש זכר לחיבור כוח. הלחמתי את שני חוטי נתוני השעון וחוט הנתונים של רצועת ה- LED לפינים שלהם בהתאמה על לוח הלוח, וכל חוטי החשמל וההארקה מולחמו למסילות החשמל המתאימות שיצרתי על גב הלוח.

הצד השני של חוטים אלה צריך להיות כותרות נקבות לשעון ומחבר רצועות LED לרצועת LED. ייתכן שיהיה עליך להלחים סיכות זכר לשעון ואני ממליץ על סיכות זוויות עבורו. יש לנתב את חוטי רצועת ה- LED ואת חוטי החשמל לצד הקיר של הלוח (הצד עם ה- ESP) ולנתב את חוטי השעון לצד הקדמי (שם נמצאים כל מפרקי ההלחמה).

עבור קו חשמל, השתמשתי בגודל 6 רגל של 16-26 חוט נחושת תקוע. זה היה קצת עבה אז פיצלתי כל חוט בין שלושה סיכות נקבות כדי להתחבר למסילות החשמל והארקה. הצד השני צריך להיות כל המחבר שקיבלת עבור ספק הכוח שלך.

הדבק חם את כל מפרקי ההלחמה החשופים (במיוחד בכבל החשמל, ובמיוחד אם יש נחושת חשופה כמו שלי) כדי לבודד הכל החל מכנסיים קצרים מקריים. אתה יכול גם להדביק חם את השעון ללוח (אחורי השעון לצד הלחמה של הלוח), אך גיליתי שמדובר במפרק חלש ולא היה כל מה שצריך ברגע שהכל הותקן.

סליל את רצועת הלד סביב החלק החיצוני של ההר. הקפד לבדוק את הרצועה במצב 2 כדי לבדוק שהשעון האנלוגי הולך בכיוון הנכון. הקפד להשאיר פער ~ 5 מ מ מהקצה הקדמי לצל. הנורית הראשונה של הרצועה (הנורית שצבע השניות מופיעה בחלק העליון של כל דקה, בקצה אחד של הרצועה) עוברת במצב השעה 12. כאשר המנורה מותקנת על הקיר. כאשר יש לך רצועת LED במקומה, השתמש בגב הדבק שלה (אם יש כזה) או בדבק כדי להדביק אותו לתושבת. דבק סופר יעבוד הכי טוב אם לרצועה אין גיבוי דבק. השתמש בנייר דבק כדי להחזיק את הרצועה במקום בזמן הבדיקה ובעוד הדבק מתייבש.

השחילו את חוטי ה- LED דרך החורים החצי -עגולים לתוך הר כדי להתחבר ללוח. כבל החשמל מושחל גם כאן, הקפד לבחור חור שהכבל לא ימשוך בגלל כוח המשיכה או משיכות מקריות.

שלב 7: הרכבה

להרכבה על הקיר, פשוט השתמש ב- 3-4 רצועות פקודה של 3M, או כמה שתרצה. השתמש בחריץ בתושבת כדי לבדוק שהוא ישר. לאחר התקנת התושבת, חבר את כבל החשמל וחוטי ה- LED ללוח והכנס את השעון לצל. לאחר מכן, פשוט צץ את הצל על הרשת וחבר את כבל החשמל לחשמל!