Ξυπνητήρι LED Sunrise: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Έχετε πρόβλημα να σηκωθείτε το πρωί; Μισείτε τον σκληρό διαπεραστικό ήχο ενός συναγερμού; Θα προτιμούσατε να φτιάξετε μόνοι σας κάτι που θα μπορούσατε να αγοράσετε αναμφισβήτητα για λιγότερα χρήματα και χρόνο; Τότε ελέγξτε αυτό το ξυπνητήρι LED Sunrise!

Οι συναγερμοί ανατολής έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν μια πιο ήρεμη εμπειρία αφύπνισης αυξάνοντας αργά τη φωτεινότητα γύρω από τον καθορισμένο χρόνο αφύπνισης. Η ιδέα είναι ότι αυτό απευθύνεται στη φυσική μας τάση να ξυπνάμε με τον ήλιο και «ξεγελάει» το σώμα σε έναν ισορροπημένο κιρκάδιο ρυθμό κάνοντας το να σηκωθούμε πιο εύκολα. Αυτό μπορεί να μην ισχύει για όλους, αλλά προσωπικά το βρήκα βοηθητικό και βρίσκω ιδιαίτερα τα ζεστά χρώματα παρηγορητικά το πρωί.

Πολλά από τα ρολόγια ανατολής που μπορείτε να αγοράσετε προσπαθούν να προσομοιώσουν το φως του ήλιου με ειδικούς λαμπτήρες που προσπαθούν να ταιριάξουν με την απόχρωση και τη θερμοκρασία χρώματος του πρωινού ήλιου. Ωστόσο, για αυτήν την κατασκευή χρησιμοποιούμε απλώς RGB LED που μπορούν να προσεγγίσουν κατά προσέγγιση την αίσθηση του ηλιακού φωτός, αλλά και να επιτρέψουν δροσερούς και μοναδικούς συνδυασμούς χρωμάτων και εφέ. Αυτή η κατασκευή βασίζεται σε γυμνό κόκκαλο Arduino UNO με μονάδα ρολογιού πραγματικού χρόνου (RTC) και ρολόι LED 7 τμημάτων.

Βήμα 1: BOM

• Basswood Trunk Box
• Arduino UNO ή ισοδύναμο γυμνού οστού
• LM7805 Γραμμικός ρυθμιστής 5V
• Καπάκια, πολλά 1uF, 10uF για LED.
• Ενότητα ρολογιού πραγματικού χρόνου (RTC)
• Οθόνη ρολογιού LED 7 τμημάτων
• Ποτενσιόμετρο
• Περιστροφικός κωδικοποιητής
• Κουμπιά για δοχείο και κωδικοποιητή. Χρησιμοποίησα μερικά πόμολα κιθάρας που είχα γύρω μου
• Στιγμιαίο διακόπτη κουμπιού με LED
• Ακρυλικές ράβδοι (6x10mm διάμετρος. 250mm μήκος)
• 8x LEDs WS2812B RGB
• Βιδωτά στελέχη και παξιμάδια Μ3
• Μίνι μαγνήτες
• PCB ή πρωτότυπο πίνακα + σύρματα
• Λεκές ξύλου του επιθυμητού χρώματος

Βήμα 2: Σχεδιασμός

Το σχήμα της κατασκευής περιλαμβάνεται παρακάτω. Τσέκαρέ το. Το βασικό στοιχείο του ρολογιού είναι η μονάδα RTC. Αυτό παρέχει αξιόπιστη τήρηση χρόνου και διαθέτει μια μικρή μπαταρία που του επιτρέπει να διατηρεί χρόνο αν απενεργοποιηθεί ολόκληρο το ξυπνητήρι. Η μονάδα RTC και η διεπαφή εμφάνισης ρολογιού 7 τμημάτων στο Arduino μέσω του πρωτοκόλλου I2C.

Η είσοδος του χρήστη στη συσκευή επιτυγχάνεται με έναν περιστροφικό κωδικοποιητή με απτικό κουμπί, το οποίο χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση της ώρας και του συναγερμού, καθώς και τις λειτουργίες LED και τη φωτεινότητα. Το ποτενσιόμετρο χρησιμοποιείται για τη μεταβολή της φωτεινότητας της οθόνης του ρολογιού 7 τμημάτων. Εκ των υστέρων, η χρήση άλλου περιστροφικού κωδικοποιητή θα έκανε τη διασύνδεση λίγο πιο εύκολη και θα μπορούσα να είχα προσθέσει περισσότερη λειτουργικότητα, αλλά γίνεται λίγο πιο περίπλοκος ο χειρισμός των δύο περιστροφικών κωδικοποιητών χρησιμοποιώντας τις διακοπές Arduino (δεν έχω πραγματικά προσθέσει δύο περιστροφικούς κωδικοποιητές έτσι δεν είμαι απόλυτα σίγουρος πόσο δύσκολο είναι). Ένα στιγμιαίο πάτημα κουμπιού χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση των LED. Πήρα ένα πιο ωραίο μεταλλικό κουμπί με LED, αλλά οποιοδήποτε κουμπί θα κάνει. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το κουμπί στον δευτερεύοντα περιστροφικό κωδικοποιητή εάν το προσθέσετε.

Χρησιμοποίησα έναν προσαρμογέα τροφοδοσίας 9V με υποδοχή 5,5mm x 2,5mm στην πλακέτα. Ένα LM7805 χρησιμοποιήθηκε για να πέσει αυτό στα 5V για τα ηλεκτρονικά. Το δικό μου βαθμολογήθηκε με 0,75Α στα 9V και πιθανότατα δεν θα ήθελα να πάω χαμηλότερα, καθώς τα LEDs WS2812B μπορούν να τραβήξουν αρκετά στη μέγιστη φωτεινότητα. Σε σχεδόν πλήρη φωτεινότητα, ολόκληρη η συσκευή αντλούσε περίπου m 450mA.

Όλα ταιριάζουν σε ένα κουτί πορτμπαγκάζ Basswood που μπορείτε να λερώσετε για μια πιο τελειωμένη εμφάνιση. Τα LED που χρησιμοποιούνται είναι τα 8x WS2812B με ψηφιακή διεύθυνση LED. Αυτά είναι υπέροχα και μου αρέσει να τα χρησιμοποιώ σε πολλά έργα καθώς προγραμματίζονται εύκολα για να παράγουν δροσερά εφέ και μπορούν να γίνουν αρκετά φωτεινά. Οι λυχνίες LED διαχέονται μέσω των ακρυλικών ράβδων φυσαλίδων που είναι τοποθετημένες στο πάνω μέρος του κουτιού. Χρησιμοποίησα ένα τρισδιάστατο τυπωμένο πλαστικό περίβλημα για να στηρίξω τις ράβδους, το οποίο αγγίζω αργότερα. Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε ό, τι άλλο σας αρέσει ως διαχύτη LED. Αυτό το άρθρο έχει μερικές ενδιαφέρουσες ιδέες.

Βήμα 3: Καλωδίωση και περίβλημα

Δείτε το αρχείο. ZIP για τους Gerbers του PCB. Το έφτιαξα χρησιμοποιώντας το DipTrace Schematic και το PCB Design Software και έχω επίσης συμπεριλάβει το αρχείο DipTrace αν σας ενδιαφέρει. Εάν δεν θέλετε να κάνετε PCB, μπορείτε απλώς να χρησιμοποιήσετε την κάρτα perf ή το καλώδιο απευθείας σε ένα Arduino UNO. Κυρίως είναι μόνο η καλωδίωση των μονάδων, των διακοπτών και των LED στο Arduino.

Το ποτενσιόμετρο έχει το ένα άκρο στο GND το άλλο στο 5V και το μέσο στο αναλογικό σας pin pin. Η περιστροφική καλωδίωση κωδικοποιητή πρέπει να συνδεθεί με το GND και τις δύο ακίδες διακοπής (2 και 3) του Arduino. Αυτό το Εγχειρίδιο μπορεί να είναι χρήσιμο. Το περιστροφικό κουμπί κωδικοποίησης και το επάνω κουμπί είναι ενσύρματα στο GND και στον αντίστοιχο ψηφιακό ακροδέκτη εισόδου (αυτά θα χρησιμοποιούν τα εσωτερικά τραβήγματα πείρου). Επίσης, μην ξεχάσετε να συνδέσετε το ρεύμα στο LED στο επάνω κουμπί (το δικό μου δεν χρειαζόταν αντίσταση περιορισμού ρεύματος). Η μονάδα οθόνης και RTC είναι συνδεδεμένα με 5V, GND και τους αντίστοιχους πείρους SDA, SCL του Arduino. Χρησιμοποίησα 1uF στους πυκνωτές εισόδου και εξόδου για το LM7805 και άλλα 10uF στη ράγα 5V για υποστήριξη των LED.

Μπορείτε να συνδέσετε τους περισσότερους από αυτούς τους συνδετήρες απευθείας στο PCB ή στο χαρτόνι σας, αλλά προτιμώ να χρησιμοποιώ τυπικούς συνδετήρες κεφαλής 100 mil (2,54 mm) με σωλήνες θερμοσυρρίκνωσης στην καλωδίωσή μου για να συνδεθώ με ακίδες στον πίνακα, καθώς αυτό διευκολύνει κάθε αλλαγή ή επιδιόρθωση.

Στη συνέχεια, τοποθετείται στο κουτί του πορτμπαγκάζ και κόβουμε τις κατάλληλες περιοχές για το δοχείο, περιστροφικό κωδικοποιητή, οθόνη, τροφοδοτικό και επάνω κουμπί. Για την τοποθέτηση της πλακέτας χρησιμοποίησα βίδες και παξιμάδια M3. Εάν μεγεθύνετε τις τρύπες σας σωστά, θα πρέπει να είστε σε θέση να διατηρήσετε τους συνδέσμους και τα αντικείμενα ασφαλή από μόνα τους, αλλιώς κολλήστε τα θερμά, μωρό μου.

Ένα πράγμα που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την κοπή/διάτρηση στο κουτί από ξύλο μπάσου είναι ότι θα θέλετε να πηγαίνετε από έξω προς τα μέσα και να χρησιμοποιείτε αιχμηρά τρυπάνια και όπως το ξύλο εύκολα κόβεται. Αυτό είναι μέρος του λόγου για το πλαστικό στήριγμα για τις ακρυλικές ράβδους καθώς η διάτρηση των μεγάλων οπών για αυτά μπέρδεψε λίγο το ξύλο.

Βήμα 4: LED και χρώση

Συνδέστε τη γραμμή 5V, GND και δεδομένων στη λωρίδα των LED 8x WS2812B. Προτιμώ επίσης να εποξειδώσω τη σύνδεση σύρματος με τη λωρίδα καθώς τείνουν να σκίζουν τα μαξιλάρια υπό πίεση και είναι ένας μεγάλος πόνος που πρέπει να διορθωθεί. Απλώς τα κόλλησα στο κάτω πλαίσιο.

Οι ακρυλικές ράβδοι κόπηκαν, δύο κομμάτια για καθένα από τα ακόλουθα μήκη: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Δεν είχα ένα εξαιρετικό εργαλείο για να το κάνω αυτό και απλά σκόραρα εκεί που ήθελα να κόψω με το Dremel και το έκοψα. Στη συνέχεια χρησιμοποίησα γυαλόχαρτο και ένα άκρο γυαλίσματος Dremel για να καθαρίσω τα άκρα. Για την τοποθέτηση των ακρυλικών ράβδων είναι ίσως το πιο εύκολο να τρυπήσετε σωστά τις τρύπες χωρίς να καταστρέψετε το ξύλο. Δεν κατάφερα να το κάνω, οπότε αντί για τρισδιάστατη εκτύπωση ενός απλού καλύμματος για να κρατάει τα LED. Είναι καμπυλωμένο ανάλογα για να ταιριάζει στο επάνω μέρος του κουτιού του πορτμπαγκάζ (ένας εύκολος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να εντοπίσετε την καμπυλότητα του κουτιού σε χαρτί, στη συνέχεια μετρήστε το κέντρο του κύκλου που παράγει την καμπύλη για να αναπαραγάγετε την καμπύλη σε CAD). Συνολικά, το κομμάτι λειτούργησε αρκετά καλά και συγκρατούσε με ασφάλεια τις ράβδους στο ύψος των LED, έτσι ώστε να μην χρειάζομαι καν κόλλα. Νομίζω επίσης ότι το σάβανο προσθέτει μια ωραία αντίθεση αισθητική στην εμφάνιση του συνολικού ρολογιού.

Για να κρατήσω το κουτί κλειστό κόλλησα σούπερ έναν μικρό μαγνήτη στο εσωτερικό πάνω και κάτω μέρος του περιβλήματος.

Στη συνέχεια, το μόνο που απομένει από την πλευρά του υλικού είναι να το λεκιάσετε, φροντίζοντας να καλύψετε τις περιοχές που δεν θέλετε να λεκιάσετε (ή καλύτερα να λερώσετε ολόκληρο το πράγμα πριν βάλετε τα ηλεκτρονικά …) και προσθέστε μερικά από αυτά τα μικρά τσόχα ή ελαστικά μαξιλαράκια για τα πόδια.