Κομοδίνο MP3 Ξυπνητήρι Ρολόι: 6 Βήματα (με Εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Για αυτό το έργο ήθελα να φτιάξω ένα βολικό και πλήρως λειτουργικό ξυπνητήρι δίπλα στο κρεβάτι.

Οι προσωπικές μου προϋποθέσεις για ένα ξυπνητήρι δίπλα στο κρεβάτι είναι:

1. Διαβάζεται σε κάθε φως, χωρίς να τυφλώνεται τη νύχτα
2. MP3 μελωδίες συναγερμού
3. Ελκυστικός και μικρός παράγοντας μορφής
4. Λειτουργία αναβολής
5. Λειτουργία μνήμης, έτσι ώστε ο χρόνος, ο χρόνος συναγερμού, ο ήχος κλήσης και η ένταση να μην χάνονται οποτεδήποτε το ρεύμα διακόπτεται.
6. Λειτουργία γενεθλίων: Στα γενέθλιά μου (και αυτά των μελών της οικογένειάς μου) θέλω να ξυπνήσω με "χρόνια πολλά" και όχι με τον τυπικό ήχο κλήσης

Δεν μπορούσα να βρω κάποιο διδακτικό συνδυασμό όλων αυτών. επομένως αυτό είναι διδακτικό.

Το ρολόι είναι χτισμένο γύρω από μια μήτρα 8X8 WS2812B. Λόγω της χαμηλής ποσότητας των LED, δεν μπορούν όλες οι λέξεις να αποτελούνται από διαδοχικά γράμματα. Τα περισσότερα ρολόγια λέξεων 8x8 (όπως αυτό το ωραίο) το λύνουν ομαδοποιώντας περισσότερα γράμματα σε ένα μόνο LED, αν και άλλα έχουν πιο δημιουργικές λύσεις. Αποφάσισα να αναζητήσω μια λύση περισσότερο σαν αυτή, όπου οι λέξεις είναι φτιαγμένες από μη συνεχόμενα γράμματα. Αυτό του δίνει μια μαγική συστροφή, καθώς δεν βλέπετε τις λέξεις πριν ανάψουν. Για να αυξηθεί η αναγνωσιμότητα, γράμματα από την ίδια λέξη έχουν το ίδιο χρώμα. Είναι λίγο αμήχανο να διαβάζεις στην αρχή, αλλά μετά από λίγο μπορείς να το διαβάσεις καταπληκτικά. Αυτός είναι και ο λόγος που το ονομάζω ρολόι με γράμματα και όχι ρολόι. Το ρολόι με ξυπνά κάθε πρωί και είμαι ακόμα έκπληκτος από το πώς σχηματίζονται οι λέξεις!

Προμήθειες

Εκτός από τα ηλεκτρονικά, σχεδόν όλα τα εξαρτήματα επαναχρησιμοποιούνται ή ανακυκλώνονται αντικείμενα που είχα ήδη στο σπίτι. Το μόνο εργαλείο που πραγματικά χρειάζεστε και πιθανώς δεν έχετε στη διάθεσή σας για το ρολόι είναι ένας κόπτης λέιζερ. Ευτυχώς υπάρχουν πολλά εργοστάσια και χώροι κατασκευής που μπορούν να σας βοηθήσουν σε αυτό. Σας ευχαριστούμε Makerspace De Prins!

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ:

• Μήτρα LED 8X8 WS2812B
• Arduino nano
• Μονάδα ρολογιού πραγματικού χρόνου DS3231
• Μίνι DFPlayer
• κάρτα micro SD για τοποθέτηση στο μίνι DFPlayer (το μικρότερο/φθηνότερο που μπορείτε να βρείτε θα κάνει τη δουλειά μια χαρά)
• Μια δίοδος φωτογραφιών
• Ένα LED RGB
• Πυκνωτής 1000 F
• ένα ηχείο όσο το δυνατόν μικρότερο
• γενικά καλώδια, συνδετήρες, αντιστάσεις, κουμπιά
• Λίγο ξύλο, MDF,.. για το κουτί

Βήμα 1: Φτιάξτε το κουτί

Για το ίδιο το κουτί, χρησιμοποίησα μερικές περικοπές από το ξύλινο πάτωμά μας. Αυτά είναι ωραία δρύινα σανίδια πάχους 9mm. Χρησιμοποιώντας ένα πριόνι μίτρα έκοψα 4 κομμάτια 10,5 x 8,6 cm (Στην πραγματικότητα έκοψα ένα ανταλλακτικό για να διορθώσω τα λάθη που έρχονται!). Κατά μήκος της κοντής άκρης, μια αυλάκωση 5 mm είναι κατασκευασμένη για να κρύψει το μπροστινό και το πίσω πλαίσιο. Οι μακριές άκρες κόβονται σε γωνία 45 ° για να κάνουν ένα ωραίο τετράγωνο κουτί. Δεν πρόκειται για ξυλουργούς που αγριεύουν, λόγω της μικρής περιοχής κόλλας κόκκων. Αλλά μου αρέσει η εμφάνιση της άρθρωσης που είναι κρυμμένη στη γωνία και εξακολουθεί να είναι αρκετά ισχυρή για την εφαρμογή. Αλλά αυτή είναι μόνο η λύση μου με τα υλικά που είχα στο χέρι. Οποιοδήποτε κουτί που περιέχει τη μήτρα θα κάνει τη δουλειά μια χαρά. Πριν κολλήσουμε τα μέρη μαζί πρέπει να φτιάξουμε και να τοποθετήσουμε τα ηλεκτρονικά. Οπότε μέχρι το επόμενο βήμα.

Βήμα 2: Το Clockface

Κανένα ρολόι χωρίς ρολόι. Αυτός είναι ένας από τους πιο έξυπνους, γρήγορους και φθηνούς τρόπους για να κάνετε τα γράμματα ημιδιαφανή, αποκλείοντας ταυτόχρονα όλο το άλλο φως. Χρειάζεστε μόνο ένα μικρό κομμάτι (10 x 10 cm) ακρυλικού γυαλιού (plexi AKA), λίγο χρώμα ψεκασμού και έναν κόφτη λέιζερ. Ξεκίνησα με ένα ανακτημένο διαφανές ακρυλικό γυαλί. το πάχος είναι ασήμαντο, αρκεί να ταιριάζει στην εσοχή του κουτιού σας. Από τη μία πλευρά, τραβήξα μια γωνία με γυαλόχαρτο και την κάλυψα με μαύρο σπρέι. Μην ανησυχείτε για στάξιμο χρώματος και ούτω καθεξής, καθώς αυτή θα είναι η πίσω πλευρά. Από την άλλη πλευρά, από την άλλη πλευρά, πρέπει να κρατήσετε όσο το δυνατόν παρθένο. Τώρα χρειάζεστε πρόσβαση σε κόφτη λέιζερ για να αφαιρέσετε το χρώμα και μέρος του ακρυλικού γυαλιού, όπου τα γράμματα πρέπει να έρχονται χρησιμοποιώντας το παρεχόμενο SVG. μην ξεχνάτε ότι τα γράμματα πρέπει να καθρεφτιστούν! Et voila: ένας φθηνός, γρήγορος και εύκολος τρόπος για να φτιάξετε μια τέλεια όψη, χωρίς σχεδόν διαρροές φωτός! Πιθανώς πρέπει να αλλάξετε τη σειρά των γραμμάτων, καθώς αυτά έχουν σχεδιαστεί για ένα ολλανδικό ρολόι.

Τώρα έχετε πρόσβαση στο λέιζερ, κόψτε επίσης μια μήτρα (Το αρχείο επισυνάπτεται επίσης) από κάποιο MDF 6 χιλιοστών. Αυτό πηγαίνει μεταξύ της μήτρας LED και της πλάκας πρόσοψης για να διαχέει το φως και να αποτρέπει τη διαρροή φωτός στα γειτονικά γράμματα.

Βήμα 3: Συγκόλληση των ηλεκτρονικών

Τώρα ήρθε η ώρα για τον πυρήνα του ρολογιού μας. τα ηλεκτρονικά.

Η καρδιά του έργου μας είναι το arduino nano. Χρησιμοποίησα ένα βασισμένο σε Atmega328P. Αυτό λειτουργεί, αλλά κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης λογισμικού αντιμετώπισα συχνά προβλήματα μνήμης. Πιθανώς, λοιπόν, ένα nano κάθε ή ακόμα και ένα ESP32 να ταιριάζει καλύτερα.

Πριν από τη συγκόλληση όλων μαζί, είναι σοφό να δοκιμάσετε όλα τα εξαρτήματα και τις συνδέσεις σε μια σανίδα ψωμιού. Λόγω της μεγάλης ποσότητας εξαρτημάτων και των απαραίτητων συνδέσεων, αυτό θα φαίνεται ακατάστατο. Στη συνέχεια μεταφέρω όλα τα εξαρτήματα ένα προς ένα σε μια διάτρητη πλακέτα κυκλώματος. Παρακαλούμε κρατήστε τα εξαρτήματα κοντά μεταξύ τους καθώς το κουτί είναι σχετικά μικρό και τοποθετήστε τα με τέτοιο τρόπο ώστε τα πράγματα όπως η κάρτα SD, η μπαταρία,… να είναι προσβάσιμα αφαιρώντας το πίσω μέρος. Από πάνω όλα φαίνονται ωραία και τακτοποιημένα, ενώ το πίσω μέρος είναι ένα μακαρόνι στα καλύτερά του. Αλλά κάνοντας και δοκιμάζοντας αμέσως όλες τις συνδέσεις, μπορείτε να το κάνετε και αυτό! Μπορείτε να βρείτε μερικές συμβουλές για αυτούς τους πίνακες πρωτοτύπων εδώ.

Παρακάτω μπορείτε να βρείτε όλες τις συνδέσεις που πρέπει να γίνουν για τα διάφορα εξαρτήματα:

RTC (ρολόι πραγματικού χρόνου) DS3231: 4 ακίδες συνδέονται απευθείας στο arduino

• VCC έως 5V
• GND σε GND του arduino
• SDA έως Α4
• SCL έως Α5

DFPlayer Mini: Αυτό είναι λίγο διαφορετικό από ό, τι στα περισσότερα παραδείγματα. Για να αποφύγω προβλήματα διαύλου I2C, το επισυνάπτω στη σειριακή θύρα του arduino, αντί να χρησιμοποιήσω ένα δίαυλο λογισμικού. Η κάρτα micro SD που μπαίνει στο DFPlayer Mini πρέπει να περιέχει 12 ήχους κλήσης MP3 (που ονομάζονται 0001.mp3, 0002.mp3,…) και έναν ήχο κλήσης για χρόνια πολλά με όνομα 0014.mp3 (13 δεν ήθελαν να λειτουργήσουν!?!).

• VCC έως 5V
• GND σε GND
• RX σε TX στο arduino, όχι απευθείας αλλά σε αντίσταση 1 kohm. μην συνδέσετε το TX του mini DFPlayer, δεν χρησιμοποιούμε την ανατροφοδότηση από τη μονάδα και θα χαλάσει η σωστή λειτουργία του ρολογιού!
• spk1 & spk2 στο ηχείο

WS2812 led matrix:

• Το θετικό και το αρνητικό συνδέονται άμεσα με την πρίζα
• Το Din του πρώτου LED/γράμματος συνδέεται με τον ακροδέκτη D6 του arduino, όχι απευθείας, αλλά με αντίσταση 330 ohm

Πυκνωτής 1000 μF: Αυτό είναι για την προστασία των LED, πιθανότατα λειτουργεί καλά χωρίς.

Το θετικό σκέλος συνδέεται με τη θετική πλευρά της μήτρας LED (και συνεπώς και με την υποδοχή DC). το αρνητικό σκέλος συνδέεται με τη μείον πλευρά της μήτρας LED

RGB LED: Η λυχνία LED που χρησιμοποιώ, έχει ενσωματωμένες αντιστάσεις, οι περισσότερες από αυτές δεν έχουν, οπότε συμπεριλάβετε τις αν χρειάζεται.

• Το μακρύτερο πόδι συνδέεται με το έδαφος
• Τα άλλα σκέλη συνδέονται με τις ακίδες D8, D9 και D10 του arduino.

Φωτοδιόδος

• Το ένα πόδι της φωτοδιόδου συνδέεται με το 5V,
• το άλλο πόδι συνδέεται με τον πείρο A0 στο arduino και με τη γείωση μέσω ενός ρυθμιστή 4,7 kohm

Κουμπιά: χρειάζεστε 3 κουμπιά. 1 μεγάλο κουμπί συναγερμού και 2 μικρότερα για τη λειτουργία πάνω και κάτω. Τα κουμπιά συνδέονται με ψηφιακές ακίδες στο arduino. Πρέπει επίσης να προσθέσετε πτυσσόμενες αντιστάσεις 10kohm όπως εξηγείται όμορφα σε αυτό το διδακτικό.

• Το κουμπί συναγερμού είναι συνδεδεμένο στο pin D7
• Το Up είναι συνδεδεμένο στο pin D12
• Τα κουμπιά κάτω συνδέονται στην καρφίτσα D11

Βήμα 4: Συναρμολόγηση του ρολογιού

Λόγω του περιορισμένου χώρου για όλα τα εξαρτήματα, είναι σημαντικό να δοκιμαστεί η εφαρμογή όλων των εξαρτημάτων. Συνεπώς, συνέδεσα όλα τα εξαρτήματα με συνδετήρες, για να τα αφαιρέσω εύκολα από την κεντρική πλακέτα. Το κουμπί συναγερμού που χρησιμοποίησα είναι πολύ μεγάλο και το τοποθέτησα με έναν πολύ περίεργο τρόπο. Αυτό γιατί δεν μου άρεσε το κόκκινο πλαστικό του. Τώρα είναι τοποθετημένο πολύ πιο βαθιά στο ρολόι, για να κάνει χώρο για έναν μικρό ξύλινο δίσκο που λειτουργεί ως κουμπί τώρα και ταιριάζει καλύτερα στην εμφάνιση του ρολογιού. Ο δίσκος είναι στην πραγματικότητα κομμένος από τη λαβή μιας παλιάς βούρτσας. βλέπεις μου αρέσει να ξαναχρησιμοποιώ παλιά πράγματα! Η πλάκα είναι επίσης ένα αντικείμενο που επαναχρησιμοποιείται: μερικά κομμάτια από μια χρυσή πλάκα διβοντίδας, που χρησιμεύει ως ανακάτεμα στην κουζίνα μας. Απλά κόψτε την πλάκα στο μέγεθος με το πριόνι σας και ανοίξτε μια τρύπα για την υποδοχή DC. Τοποθετείται με βίδες για να παρέχει πρόσβαση στα εσωτερικά αργότερα. Όταν όλα φαίνονται να ταιριάζουν και να λειτουργούν, ήρθε η ώρα να κολλήσετε το κουτί. Η κόλλα είναι εύκολη, απλά κολλήστε και τις 4 πλευρές μαζί με ταινία κάλυψης, εφαρμόστε την κόλλα και τυλίξτε μαζί. Η μήτρα LED είναι κολλημένη στη μήτρα κάλυψης LED και αυτή η τριβή ταιριάζει στη θέση της. Η πρόσοψη είναι τοποθετημένη στην κορυφή με ταινία διπλής όψης. Τις πρώτες νύχτες έκανα κάποιες "δοκιμαστικές νύχτες" όταν όλα συγκρατήθηκαν από λαστιχάκια και ένιωσα ότι ακόμη και στη χαμηλότερη ρύθμιση τα LED είναι πολύ φωτεινά! Αυτό επιλύθηκε με την προσθήκη 2 στρωμάτων χαρτιού μεταξύ της μήτρας του καλύμματος LED και της πρόσοψης.

Βήμα 5: Το Λογισμικό

Το λογισμικό είναι ότι αυτό το ρολόι διαφέρει από τα περισσότερα άλλα. Καθώς σκοπεύω να το χρησιμοποιήσω ως το κύριο ξυπνητήρι μου, χρειάζομαι πολλές λειτουργίες, για να ελέγχονται μόνο με 3 κουμπιά! Προτιμώ επίσης μια αυτόνομη συσκευή, παρά να χρειάζεται να συνδεθώ με αυτήν μέσω wifi, bluetooth,… για απλά πράγματα όπως η αλλαγή του ήχου κλήσης, του χρόνου,… και ούτω καθεξής.

Εδώ μια επισκόπηση όλων των λειτουργιών που συμπεριέλαβα.

• Το σύντομο πάτημα του κουμπιού συναγερμού ενεργοποιεί / απενεργοποιεί τη λειτουργία συναγερμού. Όταν ο συναγερμός είναι ενεργός, η λυχνία LED είναι κόκκινη.
• Με την ενεργοποίηση του συναγερμού, εμφανίζεται η ώρα αφύπνισης και μπορείτε να αλλάξετε την ώρα αφύπνισης με τα κουμπιά πάνω και κάτω (ώρες όταν αναβοσβήνει το κόκκινο LED, στη συνέχεια λεπτά όταν αναβοσβήνει το μπλε LED)
• Για να αλλάξετε τον ήχο κλήσης και την ένταση. πρέπει να ενεργοποιήσετε το μενού ρυθμίσεων πατώντας ταυτόχρονα το κουμπί επάνω και κάτω κατά τη ρύθμιση της ώρας αφύπνισης.
• Όταν ενεργοποιείται ο συναγερμός, το σύντομο πάτημα του κουμπιού αφύπνισης θα σας δώσει 5 λεπτά χρόνο αναβολής. Για να απενεργοποιήσετε πραγματικά: πατήστε ξανά ή πατήστε παρατεταμένα μέχρι να απενεργοποιηθεί το led του ξυπνητηριού.
• Για να αλλάξετε την ώρα, πρέπει να ενεργοποιήσετε το μενού ρυθμίσεων πατώντας ταυτόχρονα το κουμπί πάνω και κάτω κατά την κανονική λειτουργία.
• Για να αλλάξετε την ημερομηνία (χρησιμοποιείται για τη λειτουργία γενεθλίων), πρέπει να ενεργοποιήσετε το μενού ρυθμίσεων πιέζοντας ταυτόχρονα το κουμπί πάνω και κάτω κατά τη ρύθμιση ώρας.
• Και τέλος λίγο πασχαλινό αυγό: πατώντας παρατεταμένα το κουμπί συναγερμού ενεργοποιείται η λειτουργία ουράνιου τόξου. Αυτό φαίνεται όχι μόνο δροσερό, αλλά μπορεί να χρησιμεύσει ακόμη και ως νυχτερινό φως!

Επισυνάπτεται το απαραίτητο σκίτσο arduino. Θα μπορούσε όμως να επωφεληθεί από μια επανεγγραφή από το μηδέν καθώς δείχνει πάρα πολύ την οργανική του ανάπτυξη και συνεπώς στερείται λίγης λογικής. Αλλά καθώς όλα λειτουργούν, δεν θέλω να αφιερώσω περισσότερο χρόνο σε αυτό από ό, τι είχα ήδη κάνει.

Η πιο σημαντική λειτουργία που ξεχωρίζει αυτό το ρολόι είναι αυτή:

String TextToLED (String InputText, int animation, int StartLed)

Περιέχει έναν αλγόριθμο που θα αναζητήσει τα απαραίτητα γράμματα για να φωτιστούν για εσάς και εναλλάσσει τα χρώματα σε οποιοδήποτε χώρο στο InputText. Στα περισσότερα άλλα ρολόγια όλες οι λέξεις είναι σκληρά κωδικοποιημένες, πράγμα που σημαίνει ότι όταν αλλάζετε το ρολόι, πρέπει να κωδικοποιήσετε τα πάντα. Εδώ το μόνο που θέλουμε είναι να βάλουμε τη σωστή σειρά γραμμάτων στη συμβολοσειρά

ClockFace = String ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Και είναι ιδιαίτερα βολικό όταν αλλάζετε τα ονόματα για τη λειτουργία γενεθλίων.

Βήμα 6: Μελλοντικές βελτιώσεις

Ακόμα και μετά από αρκετούς μήνες χρήσης, είμαι ακόμα πολύ ευχαριστημένος με την κατασκευή. Για τα περισσότερα έργα μου πιστεύω: "Αυτό θα έπρεπε να βελτιωθεί, ή αυτό θα ήταν καλύτερο, …" Αλλά αυτό, όχι. αισθάνεται και λειτουργεί όπως ήθελα να κάνω. Ένα ζήτημα μπορεί να είναι η κατανάλωση ενέργειας. Αυτό μπορεί να είναι υψηλότερο από το μέσο ξυπνητήρι που αγοράζετε. Αλλά εξαρτάται πολύ από την ποσότητα φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας, καθώς το LDR κάνει τη δουλειά του πολύ καλά. Όταν είναι εντελώς σκοτεινό, το ρολόι μου πηγαίνει σε νυχτερινή λειτουργία. αυτό σημαίνει κόκκινα και πράσινα γράμματα στην πιο αμυδρή ρύθμιση. Σε αυτή τη λειτουργία το ρολόι παίρνει 0,08 amp και έτσι καταναλώνει περίπου 0,4 Watt. Σε φως ολόκληρης της ημέρας, αυτό αυξάνεται σε 0,3 amp ή περίπου 1,5 Watt, ενώ η λειτουργία ουράνιου τόξου καταναλώνει ακόμη και 5 watt.

Τέλος πάντων, εξετάζοντας το τελικό αποτέλεσμα, είμαι πεπεισμένος ότι αξίζει όλη την ενέργεια που έβαλα!

Μην ξεχάσετε να με ψηφίσετε στον διαγωνισμό ρολογιών! Σας ευχαριστώ που διαβάσατε μέχρι το τέλος.