LED Ξυπνητήρι Sunrise με Προσαρμόσιμο Ξυπνητήρι Τραγουδιού: 7 Βήματα (με Εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Το κίνητρό μου Αυτό το χειμώνα η κοπέλα μου είχε πολλά προβλήματα να ξυπνήσει το πρωί και φαινόταν να πάσχει από SAD (Seasonal Affective Disorder). Παρατηρώ μάλιστα πόσο πιο δύσκολο είναι να ξυπνάς το χειμώνα αφού ο ήλιος δεν έχει βγει ακόμα. Τα συμπτώματα της σοβαρής ΕΔΕ μπορεί να περιλαμβάνουν ευερεθιστότητα, υπερβολικό ύπνο, αλλά ακόμα κόπωση, αδυναμία να σηκωθείτε από το κρεβάτι, κατάθλιψη, ακόμη και ορισμένα σωματικά προβλήματα, όπως πόνος στις αρθρώσεις και μειωμένη αντίσταση στη μόλυνση. Είχα ακούσει για συναγερμούς ανατολής που προσομοίασαν την ανατολή και σκέφτηκα ότι θα μπορούσε να είναι μια πιθανή λύση στο πρόβλημά της. Το σχέδιο που θυμήθηκα είδα ένα διδακτικό (https://www.instructables.com/id/Blue-LED-dawn-simulator- for-Soleil-Sun-Alarm/) σχετικά με την τροποποίηση ενός συναγερμού ανατολής για την παροχή μπλε φωτός χρησιμοποιώντας LED, καθώς το μπλε υποτίθεται ότι είναι το καλό φως για βοήθεια. Μου άρεσε η ιδέα, αλλά ο τρόπος με τον οποίο χρησιμοποιείται ο μικροελεγκτής σε αυτό το φοβερό με τρομοκρατούσε αφού είχα περιορισμένη εμπειρία στον προγραμματισμό μετά την ανάπτυξη του κώδικα. Επίσης, δεν έλυσε την άλλη μου ανησυχία: ξόδεψα 80 $ σε ξυπνητήρι και το τροποποίησα, όχι ότι η κοπέλα μου δεν αξίζει τον κόπο: D Πρώτα σκέφτηκα να αναπτύξω ένα ρολόι από την αρχή χρησιμοποιώντας έναν μικροελεγκτή. Κατασκευάσαμε ένα δυαδικό ρολόι καταμέτρησης σε ένα από τα μαθήματα του κολλεγίου μου, οπότε ήμουν εξοικειωμένος με τη λογική. Αργότερα εγκατέλειψα αυτήν την ιδέα αφού δεν θα χρησιμοποιούσα την ίδια γλώσσα προγραμματισμού και θα έπαιρνα πολύ χρόνο για να αναπτύξω τον κώδικα. Είχα τότε την ιδέα να χρησιμοποιήσω ένα φτηνό ψηφιακό ξυπνητήρι που θα μπορούσε, ελπίζουμε, να παρέχει τάση όταν χτύπησε ο συναγερμός. Θα μπορούσα να πάρω αυτήν την τάση και να τη χρησιμοποιήσω ως διακόπτη με μικροελεγκτή. Όταν χτύπησε ο συναγερμός και η τάση ανέβηκε, θα ξεκινούσε η διαδικασία του φωτισμού. Εάν χτυπήσει το κουμπί αναβολής ή ο συναγερμός απενεργοποιηθεί, η τάση θα μειωθεί και η διαδικασία του φωτισμού θα σταματήσει, κλείνοντας τα φώτα. Ερεύνησα αυτήν την ιδέα και διαπίστωσα ότι ήταν δυνατό να χρησιμοποιήσω μια τάση από ένα ρολόι και να τη χρησιμοποιήσω με έναν μικροελεγκτή! Ένας τύπος είχε ολοκληρώσει ένα παρόμοιο έργο που άνοιξε τις περσίδες του αυτόματα το πρωί (https://hackaday.com/2008/11/18/alarm-clock-automated-blinds/). Ο μικροελεγκτής Οι ιδέες άρχισαν να ρέουν και το μόνο που είχα ήταν να επιλέξετε έναν μικροελεγκτή που θα χρησιμοποιήσετε. Είδα ένα άρθρο στο sparkfun.com που πέρασε από τη διαδικασία κατασκευής ενός κυκλώματος για να τρέξει ένα ATMega168. Διάβασα προσεκτικά και αποφάσισα ότι μου φαινόταν αρκετά απλό και ότι ήταν ο μικροελεγκτής που ήθελα να χρησιμοποιήσω. Μετά από περαιτέρω έρευνα, βρήκα αυτό το πράγμα Arduino που όλοι χρησιμοποιούσαν για τα DIY έργα τους. Χρησιμοποίησε το ATMega168, ήταν ανοιχτού κώδικα και είχε πολλά φόρουμ βοήθειας και αρχικά παραδείγματα. ιδανικό για αρχάριους. Αποφάσισα να το χρησιμοποιήσω για να προγραμματίσω το ATMega168 και να το μεταμοσχεύσω σε έναν πίνακα ξεμπλοκαρίσματος που περιείχε τα απαραίτητα για την εκτέλεση του ATMega168. Με το τελευταίο κομμάτι του παζλ στο χέρι, θα μπορούσα να ξεκινήσω. Quick Side Note: Πριν ξεκινήσω, θέλω απλώς να πω ευχαριστώ σε όλες τις πηγές που χρησιμοποίησα. Προσπάθησα να βεβαιωθώ ότι έχω συνδέσει κάθε αναφορά που χρησιμοποίησα μέσα στο εκπαιδευτικό. Ο κώδικας είναι απλώς χειρισμός των παραδειγμάτων που περιλαμβάνονται στο περιβάλλον Arduino και λίγο δικό μου, έτσι ευχαριστώ τους ανθρώπους που τα κωδικοποίησαν! Επίσης, αυτό είναι το πρώτο μου έργο μικροελεγκτή. Είμαι βέβαιος ότι δεν έκανα τα πάντα εντελώς σωστά, όπως η προσθήκη καπακιών φίλτρων σε μέρη και άλλα διάφορα μέρη στα κυκλώματά μου. Αν δείτε κάτι που μπορεί να βελτιωθεί, ενημερώστε με! Σίγουρα θα το ενημερώσω ή θα το σημειώσω. Απολαμβάνω!

Βήμα 1: Ανίχνευση του κυκλώματος εξόδου ρολογιού και συναγερμού

Έρευνα του ρολογιού Αυτό είναι το ρολόι που επέλεξα. Το πήρα στο Walmart και ήταν φθηνό, οπότε αν δεν μπορούσα να το χρησιμοποιήσω, δεν θα στενοχωριόμουν πολύ. Διαθέτει επίσης εφεδρική μπαταρία 9v σε περίπτωση που σβήσει το ρεύμα. Αργότερα ανακάλυψα ότι η ακολουθία συναγερμού από το ATMega168 εξακολουθεί να χτυπά! Έτσι θα σε ξυπνήσει ακόμα αν δεν υπάρχει δύναμη! Όταν εξαντλείται η μπαταρία, η μπροστινή οθόνη απενεργοποιείται και αλλάζει σε διαφορετικό εσωτερικό ρολόι που είναι λιγότερο ακριβές, αλλά εξακολουθεί να λειτουργεί καλά. Όταν επανασυνδέεται το ρεύμα, το ρολόι μπορεί να χρειαστεί να ρυθμιστεί αλλά οι ρυθμίσεις συναγερμού θα παραμείνουν. Το ρολόι διαχωρίζεται αρκετά εύκολα. Υπάρχουν τέσσερις βίδες στο κάτω μέρος και τρεις βίδες που κρατούν την πλακέτα PCB κουμπιού στερεωμένη στην κορυφή της θήκης του ρολογιού. Για να αφαιρέσετε την κορυφή και να έχετε καλύτερη πρόσβαση στην οθόνη LCD, πρέπει να περάσετε το κλιπ 9v μέσα από την τρύπα στο κάτω μισό. Η μπροστινή οθόνη LCD εμφανίζεται και κατά την επιθεώρηση, υπήρχαν διάφορα μέρη. Βρήκα έναν μετασχηματιστή, ένα πιεζοηλεκτρικό ηχείο για το ξυπνητήρι, μερικές διόδους για το κύκλωμα ανορθωτή, μερικά κουμπιά για τις εισόδους και μια οθόνη ρολογιού που φαινόταν να έχει όλο το κύκλωμα ρολογιού από κάτω. Βρήκα το έδαφος και άρχισα να ψάχνω μακριά. ΝΑ ΕΙΣΤΕ ΠΡΟΣΕΚΤΙΚΟΙ ΟΤΑΝ ΤΟ ΚΑΝΕΤΕ ΑΥΤΟ ΣΤΟ ΡΟΛΟΙ ΣΑΣ, ΥΠΑΡΧΕΙ ΕΚΘΕΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΠΟΥ ΘΑ ΠΑΡΕΧΕΙ ΕΥΡΥΤΟ ΣΟΚ. Σημείωσα τις τάσεις σε κάθε ακίδα όταν ο συναγερμός ήταν κλειστός και όταν ο συναγερμός ήταν ενεργοποιημένος. Wasλπιζα για μια καρφίτσα που παρείχε μια ωραία λογική τάση 5v όταν ο συναγερμός ήταν ενεργοποιημένος και 0v όταν ο συναγερμός ήταν κλειστός. Δεν ήμουν τόσο τυχερός, αλλά η τάση που πήγε στο ηχείο παρείχε μια τάση που κυμαινόταν από 9.5v-12.5v. Σκέφτηκα ότι θα μπορούσα να το χρησιμοποιήσω. Βρήκα επίσης έναν πείρο με ετικέτα VCC που παρείχε μια τάση που κυμαινόταν από 10v-12v. Αυτό μπαίνει στο παιχνίδι αργότερα κατά την κατασκευή της τροφοδοσίας για τον μικροελεγκτή. Κύκλωμα εξόδου συναγερμού συγκολλούσα ένα καλώδιο στη γείωση και ένα στον πείρο συναγερμού και άρχισα να δουλεύω σε ένα κύκλωμα για να σταθεροποιήσω την τάση. Σκέφτηκα ότι θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω έναν ρυθμιστή 5v, αλλά είχα μόνο έναν ρυθμιζόμενο ρυθμιστή που βρισκόταν γύρω. Έκανα μαθηματικά και οι τιμές μου παρείχαν τάση ελαφρώς κάτω από 5v. Τσίμπησα λίγο και άλλαξα αντιστάσεις μέχρι να μου δώσει τα 5v που χρειαζόμουν. Χρησιμοποίησα έναν πυκνωτή 470uF στην είσοδο για να εξομαλύνω την τάση. Με τον πυκνωτή, η τάση κυμαινόταν μόνο από 10.5v-10v. Παρακάτω είναι το σχηματικό κύκλωμα που χρησιμοποίησα για να ρυθμίσω την έξοδο συναγερμού μου και μια εικόνα των τμημάτων μαζί σε μια σανίδα ψωμιού.

Βήμα 2: Κύκλωμα τροφοδοσίας, κύκλωμα οδηγού LED και καλωδίωση

Κύκλωμα τροφοδοσίας Εάν συνδέσω τον μικροελεγκτή απευθείας με το Vcc του ρολογιού, θα το ανατινάξω (καλά όχι στην πραγματικότητα, αλλά το καθιστά άχρηστο). Χρειάστηκε να ρυθμίσω την τάση και να την κατεβάσω στα 5v. Χρησιμοποίησα ένα απλό κύκλωμα ρυθμιστή που χρησιμοποιεί μόνο δύο πυκνωτές και έναν ρυθμιστή 5v. Πήγα στο εργαστήριο των σχολείων και βρήκα έναν ρυθμιστή 5v στο σωρό απορριμμάτων. Συνδέω το κύκλωμα και το δοκιμάζω. Παρείχε ένα ωραίο και σταθερό κύκλωμα οδήγησης 4.99v. LED Δεδομένου ότι το ATMega168 μπορεί να δώσει μόνο περίπου 16mA ρεύμα σε κάθε ψηφιακή έξοδο, απαιτείται ρυθμιστής ρεύματος για την τροφοδοσία των LED. Βρήκα αυτό το κύκλωμα στα φόρουμ βοήθειας Arduino και φαίνεται σαν ένα αρκετά κοινό και απλό κύκλωμα. Για να κατευθύνω το φως των LED, αποφάσισα να χρησιμοποιήσω έναν ανακλαστήρα από έναν φακό. Ο φακός που αγόρασα είχε τρεις οπές για τρία LED. Αποφάσισα να τα αλέσω μεγαλύτερα και να βάλω τέσσερα σε κάθε τρύπα, εξηγώντας έτσι τον τρόπο που σχεδιάζεται το κύκλωμα. Καλωδίωση Μόλις κατάλαβα ότι θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω με επιτυχία το Vcc του ρολογιού και την έξοδο συναγερμού, αποφάσισα να κολλήσω μερικά λεπτά σύρματα και σπείρωμα τα βγάζετε μέσα από μια τρύπα στο πλάι. Είχα επίσης την ιδέα να προσθέσω ένα βρόχο στο πρόγραμμα μικροελεγκτών μου για να παίξω ένα τραγούδι αντί για τον αρχικό συναγερμό. Κόλλησα δύο μακρύτερα καλώδια στο πιεζοηλεκτρικό ηχείο και τα έβγαλα και αυτά στο πλάι. Χρησιμοποίησα μερικά σύρματα για να κόψω μια μικρή εγκοπή στο πάνω μισό του ρολογιού και τα βίδωσα όλα μαζί.

Βήμα 3: Συνδέστε το ATMega168 και δημιουργήστε το πρωτότυπο

Σύνδεση του ATMega168 Υπάρχουν μόνο μερικές ακίδες που πρέπει να συνδεθούν για να λειτουργήσει το ATMega168. Βρήκα αυτό το pinout του ATMega168 στη διεύθυνση https://www.moderndevice.com/Docs/RBBB_Instructions_05.pdf οι συνδέσεις είναι οι εξής: Στο Vcc-Pin 1 στο Vcc με αντίσταση 10k. -Pin 7 και Pin 20 to VccTo Ground-Pin 8 and Pin 22 to Ground-Pin 21 to Ground with a.1uF electrolytic capacitor Input-Pin 4 (Digital pin 2) is connected to my alarm wire Output-Pin 15 to NEGATIVE Lead of piezoelectric ηχείο-Pin 16 στην είσοδο του κυκλώματος οδηγού LED Clock-16Mhz Crystal-Το ένα πόδι στο Pin 9 το άλλο πόδι στο Pin 10-11 Συνδέσεις συνολικά-Σημείωση: Πιστεύω ότι θα μπορούσα να έχω συνδέσει μερικά καπάκια στα πόδια του το κρύσταλλο, αλλά επειδή το πρόγραμμά μου δεν χρειάζεται ρολόι υψηλής ακρίβειας, το άφησα ως έχει. Χρησιμοποίησα την ψηφιακή καρφίτσα εισόδου του συναγερμού τυχαία, οποιαδήποτε άλλη ψηφιακή ακίδα πρέπει να λειτουργεί. Το πιεζοηλεκτρικό ηχείο και οι λυχνίες LED πρέπει να είναι συνδεδεμένες σε ψηφιακή ακίδα PWM, διαφορετικά δεν θα λειτουργήσουν. Επίσης, δεν μπορούσα να βρω ένα καλό μοντέλο στο Eagle για το μοντέλο 28 ακίδων, οπότε το έβαψα MS όλα μαζί: D Συγγνώμη αν φαίνεται μπερδεμένο. Κάντε ερωτήσεις αν χρειαστεί! Έκανα επίσης ένα διάγραμμα μπλοκ για να κατανοήσω από πού προέρχονται ή προέρχονται όλα. Κατασκευή του Πρωτότυπου --- Λίστα μερών --- Κύκλωμα εξόδου συναγερμού -LM317T Ρυθμιζόμενος ρυθμιστής θετικής τάσης (Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε ρυθμιστή 5v, μόλις το είχα ένα) Αντίσταση -1k Ohm -3,8k Ohm Resistor -470uF Electrolytic CapacitorPower Supply -UA7805C 5v Regulator -100uF Electrolytic Capacitor -10uF Electrolytic CapacitorLED Circuit Driver -2N3904 -150 Ohm (Μπορείτε να πειραματιστείτε με χαμηλότερες ή υψηλότερες τιμές αντίστασης) -1k Ohm ResistorMicrocontroller -28 Pin Socket (Προαιρετικό αλλά έχω επαναπρογραμματίσει το ATMega168 μου πολλές φορές με το Arduino μου) -ATMega168 -.1uF Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής -16 MHz Crystal -10k Ohm ResistorMisc. Προμήθειες -Πρωτότυπο Perf Board -Prototyping Board και πόδια και βίδες -Σύρμα Όταν πρωτοτύπησα το κύκλωμά μου, έχτισα κάθε τμήμα σε ένα breadboard, το δοκίμασα και το μετέφερα στον πίνακα perf. Ξεκίνησα με το κύκλωμα εξόδου συναγερμού και βεβαιώθηκα ότι λειτουργεί σωστά. Στη συνέχεια, προχώρησα στο τμήμα τροφοδοσίας, στη συνέχεια στο πρόγραμμα οδήγησης LED και τελείωσα με το κύκλωμα του μικροελεγκτή. Αλλά, βλέποντας ότι δεν χρειάζεται να δοκιμάσετε το κύκλωμα και να βεβαιωθείτε ότι οι έννοιες λειτουργούν, αφού το έχω ήδη κάνει αυτό, μπορείτε απλά να δημιουργήσετε ολόκληρο το κύκλωμα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τις σωστές τάσεις στα σωστά σημεία. 0v στην έξοδο του κυκλώματος εξόδου συναγερμού όταν ο συναγερμός είναι κλειστός και 5v όταν είναι ενεργοποιημένος. 5v στην έξοδο του κυκλώματος τροφοδοσίας. Μην κολλήσετε το ATMega168 στην πρίζα ακόμα, πρέπει να προγραμματιστεί. Θα μπορούσα να είχα χρησιμοποιήσει ένα μικρότερο χαρτόνι perf ή να κόψω το δικό μου, αλλά αποφάσισα να το αφήσω μόνο του. Δεν είναι εξαιρετικά μεγάλο. Αφού το κύκλωμα έχει πρωτοτυπηθεί, μπορεί να ξεκινήσει η κατασκευή του λαμπτήρα LED.

Βήμα 4: Δημιουργία του λαμπτήρα LED

Ο λαμπτήρας Triple Quad LED !!!! "" Αν θέλετε, μπορείτε να παραλείψετε αυτό το βήμα και να χρησιμοποιήσετε ένα μόνο LED για να δοκιμάσετε το κύκλωμά σας. Μπορείτε να επιστρέψετε σε αυτό όταν επιβεβαιώσετε και λειτουργήσει το κύκλωμα. Επίσης, χρησιμοποίησα λευκό LED επειδή δεν μου είχαν απομείνει άλλα μπλουζ υψηλής φωτεινότητας. Άκουσα ότι το μπλε βοηθά καλύτερα με το SAD. Πήγα στο κατάστημα δολαρίων για να πάρω έναν φτηνό φακό γιατί χρειαζόμουν έναν ανακλαστήρα για να κατευθύνει το φως των LED. Ο φακός Ι που αγόρασα περιείχε τρία LED. Αποφάσισα να γεμίσω τέσσερα LED σε κάθε τρύπα και χρειάστηκα έναν τρόπο να τα συνδέσω όλα. Κατέληξα σε αυτή τη διαδικασία που συγκολλά τέσσερα LED μαζί και στη συνέχεια συνδέει τρία από αυτά τα "τετραπλά LED" μαζί. Όλα τα LED είναι παράλληλα, διατηρώντας την τάση ίδια με ένα LED και αυξάνει το ρεύμα. Αυτό παρέχει το κύκλωμα οδηγού LED. Σύνθεση: Βοήθεια για πένσες βελόνας με βελόνες Βήμα 1: Κρατήστε δύο LED μαζί με τα καλώδια γείωσης που αγγίζουν. Τα επίπεδα άκρα των LED πρέπει να κάθονται το ένα δίπλα στο άλλο n με λίγη συγκόλληση, ώστε να υπάρχει μια σταγόνα υγρής συγκόλλησης στην άκρη. Αγγίξτε γρήγορα τα δύο καλώδια γείωσης με το κολλητήρι σας όσο πιο κοντά μπορείτε στη λυχνία LED. Εάν αφήσετε το άκρο εκεί για πολύ, τα καλώδια θα ζεσταθούν και δεν θα είναι υπέροχα. Βήμα 2: Χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο dremel, ένα αρχείο ή ένα γυαλόχαρτο, τρίψτε τις άκρες μιας πλευράς ενός ζευγαριού έτσι ώστε να καθίστε δίπλα σε ένα άλλο ζευγάρι ξεπλύνετε. Τρίψαμε τα LED για να βοηθήσω να διαχυθεί λίγο το φως. Τώρα, λυγίστε τα καλώδια όπως φαίνεται. Κάπως δύσκολο να τραβήξετε φωτογραφίες της διαδικασίας, αλλά βασικά λυγίστε τα θετικά καλώδια προς τα έξω. Λυγίστε τα αρνητικά καλώδια προς τις πεπλατυσμένες πλευρές και την ευθεία προς τα πάνω, έτσι ώστε όταν βάζετε δύο ζεύγη μαζί, τα τέσσερα αρνητικά καλώδια να έρχονται όλα μαζί ως ένα μεγάλο προβάδισμα. Λαμβάνοντας δύο ζευγάρια, κρατήστε τα μαζί. Οι αρνητικές ακίδες θα είναι όλες στο κέντρο. Αγγίξτε τα με το κολλητήρι σας για να τα συγχωνεύσετε όλα μαζί. Βήμα: Τώρα που τα τέσσερα αρνητικά καλώδια είναι κολλημένα μαζί, κόψτε τα τρία από αυτά, αφήνοντας μόνο ένα. Τώρα, λυγίστε ένα από τα θετικά καλώδια γύρω από το εξωτερικό του τετραπλού LED, συγκολλώντας σε κάθε σύνδεση. Κλείστε όλα τα θετικά αποτελέσματα εκτός από ένα, αφήνοντας ένα θετικό και ένα αρνητικό προβάδισμα. Τελειώσατε! Τώρα φτιάξτε άλλα δύο:] Μόλις έχετε τρία τετράκλινα LED, ήρθε η ώρα να τα τοποθετήσετε στον ανακλαστήρα φακού. Αγόρασα αυτόν τον φακό για $ 3 στο κατάστημα δολαρίων. Είναι ένα dorcey και όλα τα μέρη στριφογυρίζουν, οπότε είναι εύκολη η πρόσβαση σε όλα τα μέρη. Χρησιμοποιώ τον ασημένιο ανακλαστήρα και τον μαύρο κώνο πίσω. Ο μαύρος κώνος μπορεί να αφαιρεθεί από τα μεταλλικά του μέρη αφήνοντας μόνο το πλαστικό κομμάτι. Χρησιμοποιείται αργότερα για τη στερέωση του λαμπτήρα στον ρυθμιζόμενο λαιμό. Ανάλογα με τον φακό που θα βρείτε, ίσως χρειαστεί να τοποθετήσετε διαφορετικά τα LED σας στο ρυθμιζόμενο λαιμό. Προσπάθησα να βρω έναν γενικό φακό που θα ήταν διαθέσιμος σε πολλά μέρη. Βήμα 4: Χρησιμοποίησα ένα dremel που πήρα για να διευρύνω τις τρεις οπές στον ανακλαστήρα. Στη συνέχεια, έσπρωξα καθένα από τα τέσσερα τετράκλινα LED στις οπές τους με τα αρνητικά καλώδια προς τα μέσα. Λυγίστε και κολλήστε τα αρνητικά και θετικά καλώδια μαζί συμπληρώνοντας τον λαμπτήρα TRIPLE QUAD LED! Στη συνέχεια κόλλησα σε δύο μακριά, λεπτά σύρματα που αργότερα θα τροφοδοτηθούν από τον ρυθμιζόμενο λαιμό και θα κολληθούν στην κεντρική πλακέτα κυκλώματος. Έβαλα επίσης λίγη κόλλα σε κάθε συσκευασία τετραπλού LED για να βεβαιωθώ ότι θα παραμείνουν στη θέση τους.

Βήμα 5: Ρυθμιζόμενος λαιμός και η βάση

Ο Ρυθμιζόμενος Λαιμός Για να κατευθύνω το "φως του ήλιου" που παράγει το ξυπνητήρι, επέλεξα να προσθέσω ένα ρυθμιζόμενο λαιμό. Στην αρχή νόμιζα ότι θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω αγωγό για το λαιμό, αλλά επειδή έχω περιορισμένα εργαλεία και υλικό στο κολέγιο, δεν μπορούσα να το ασφαλίσω στη βάση πολύ καλά. Επιπλέον, ήταν αρκετά δύσκολο να λυγίσει και δεν προσαρμόστηκε πολύ καλά. Κατέληξα να χρησιμοποιώ μόνο ένα από τα καλώδια στο εσωτερικό του αγωγού. Βγήκε αρκετά καλό. Iμουν σε θέση να το στερεώσω χωρίς υλικό, μόνο με μια τρύπα στη βάση. Ξεκίνησα βγάζοντας ένα καλώδιο από τον αγωγό και τυλίγοντάς το έξω, δημιουργώντας μια ωραία σπείρα. Στη συνέχεια έστριψα μόνο το καλώδιο από τον αγωγό. Στη συνέχεια το άπλωσα και το συνέδεσα με τον μαύρο κώνο που ανέφερα νωρίτερα. Ο μαύρος κώνος έρχεται με κάποιο κύκλωμα από τον φακό που είναι προσαρτημένος σε αυτό, αλλά αφαιρείται εύκολα. Τώρα που έχετε μόνο το πλαστικό κομμάτι κώνου, κάντε δύο τρύπες στις άκρες, καθεμία αρκετά μεγάλη για να χωρέσει το σύρμα. Το τροφοδότησα και έπειτα κάτω και βγήκα από την άλλη πλευρά, στριφογυρίζοντάς το από κάτω. Στη συνέχεια χρησιμοποίησα το λεπτό, εύκαμπτο σύρμα από τον αγωγό για να το στερεώσω περαιτέρω. Τα δύο μακριά σύρματα που συγκολλήθηκαν νωρίτερα μπορούν να τροφοδοτηθούν μέσω του μαύρου κώνου προς τα πίσω και ο λαμπτήρας μπορεί να στριφτεί στη θέση του. Πρόσθεσα λίγη κόλλα για να το κρατήσω κολλημένο. Η βάση Για να στερεώσω το ρυθμιζόμενο λαιμό, άνοιξα μια τρύπα 7/64 ιντσών στην ξύλινη βάση και κόλλησα το σύρμα. Ταιριάζει πολύ καλά, έτσι δεν χρειάζεται κόλλα, αλλά είναι αρκετά χαλαρό, έτσι ώστε ο λαιμός να γυρίζει και να στρίβει. Τα δύο καλώδια LED μπορούν να τυλιχτούν στο λαιμό και να συγκολληθούν στον πίνακα πρωτοτύπων. Για να στερεώσω την πλακέτα, χρησιμοποίησα τέσσερις βάσεις PCB. Είχα διαθέσιμο ένα τρυπάνι με σπείρωμα, αλλά δεν ήταν απαραίτητο. Εάν δεν έχετε ένα κομμάτι σπείρωμα, απλά ανοίξτε μια τρύπα που είναι μικρότερη από τη βίδα και στρίψτε την με μερικές πένσες. Έβαλα το ρολόι στη βάση χρησιμοποιώντας κάποιο velcro. Δεν το χάλασα αφού το ρολόι μου έχει εφεδρική μπαταρία και όταν η μπαταρία πεθάνει, θα πρέπει να αντικατασταθεί. Τέλος, πρόσθεσα μερικά ελαστικά πόδια στις γωνίες.

Βήμα 6: Το πρόγραμμα

Το πρόγραμμαΓια να προγραμματίσετε το ATMega168 σας με τη σύνδεση USB και την πλακέτα Arduino, θα χρειαστείτε ένα τσιπ ATMega168 που έχει ήδη το πρόγραμμα εκκίνησης του Arduino. Αυτός ήταν ο απλούστερος τρόπος, που μπορούσα να βρω, για τον προγραμματισμό του μικροελεγκτή. Όταν αγόρασα τον πίνακα μου, πήρα ένα επιπλέον ATMega168 με το bootloader από τον ίδιο προμηθευτή. Μπορεί να χρειαστεί να πληρώσετε λίγο περισσότερα για το προ-προγραμματισμένο τσιπ, αλλά μου άξιζε, αφού δεν ήθελα να μπλέξω με σειριακούς προσαρμογείς καλωδίων κλπ. Έχω επισυνάψει τον κώδικα ως αρχείο.txt και.pde αρχείο. Δεν ήθελα να κάνω αυτό το διδακτικό για πολύ δημοσιεύοντας όλο τον κώδικα. Χρησιμοποίησα το πιο πρόσφατο περιβάλλον προγραμματισμού Arduino: arduino-0015. Αυτό που μου αρέσει στους πίνακες Arduino είναι ότι υπάρχουν πολλά παραδείγματα που περιλαμβάνονται στο περιβάλλον, το περιβάλλον του προγράμματος είναι δωρεάν και υπάρχουν πολλές σελίδες έργων και βοήθειας εκεί έξω. Είναι επίσης εξαιρετικά εύκολο να φτιάξετε έναν πίνακα ανάρτησης για να εκτελέσετε το πρόγραμμά σας μόνο του. Προσπάθησα να σχολιάσω τον κώδικα όσο καλύτερα καταλαβαίνω, οπότε θα κρατήσω τις περιγραφές στο ελάχιστο. Χρησιμοποίησα το παράδειγμα "Fading LED" του BARRAGAN για να εξοικειωθώ με τη διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) που είναι σε θέση να κάνει το ATMega168. Έχω τρεις δηλώσεις "αν". Το πρώτο ξεθώριασε στα χαμηλότερα επίπεδα σκοτεινότητας (0-75 από 255) πιο αργά αφού τα υψηλότερα επίπεδα φαίνονται ίδια. Το δεύτερο ξεθωριάζει πιο γρήγορα στα ανώτερα επίπεδα σκοτεινότητας. Το όλο ξεθώριασμα στη διαδικασία διαρκεί 15 λεπτά. Μόλις τα LED έχουν φτάσει σε πλήρη φωτεινότητα, ο βρόχος τραγουδιού θα παίζει μέχρι να κλείσει ο συναγερμός. Ο αρχικός συναγερμός ήταν αρκετά ενοχλητικός. Justταν απλώς ο τυπικός ήχος ξυπνητηριού που μισούν όλοι. Σκέφτηκα, γιατί να μην χρησιμοποιήσω το ηχείο για να φτιάξω ένα ευχάριστο τραγούδι για να ξυπνήσεις; Δεδομένου ότι η φίλη μου λατρεύει τους Beatles και ήξερα ότι ο Hey Jude έχει μια αρκετά απλή μελωδία, αποφασίζω να τη χρησιμοποιήσω. Δημιουργείται ένα τετράγωνο κύμα και στη συνέχεια το PWM χρησιμοποιείται για να παίξει τις νότες του Hey Jude στο πιεζοηλεκτρικό ηχείο. Για να προγραμματίσω το τραγούδι, χειρίστηκα το παράδειγμα "Melody" από τα παραδείγματα περιβάλλοντος Arduino. Βρήκα κάποια απλή παρτιτούρα και το μετέφρασα σε νότες στον κώδικα. Έπρεπε να αυξήσω τον αριθμό των νότες που παίζονται σε 41 και να κάνω τα μαθηματικά για να βρω μια χαμηλότερη νότα από το "c" που παρέχεται. Στη συνέχεια, εμφύτευσα αυτόν τον κωδικό στον κύριο κωδικό μου. Για να προγραμματίσετε το τσιπ, θα πρέπει πρώτα να εγκαταστήσετε τα προγράμματα οδήγησης USB που παρέχονται με το περιβάλλον Arduino. Στη συνέχεια, επιλέξτε την πλακέτα σας από το αναπτυσσόμενο μενού και επιλέξτε την κατάλληλη θύρα COM. Όλη αυτή η διαδικασία περιγράφεται λεπτομερώς εδώ: https://arduino.cc/en/Guide/Windows Και αυτό είναι περίπου! Μετά τον προγραμματισμό του ATMega168, μπορεί να αφαιρεθεί από το Arduino και να μπει στο πρωτότυπο κύκλωμα!

Βήμα 7: Συμπέρασμα

Πιθανές βελτιώσεις Αφού είχα τελειώσει τον συναγερμό ανατολής, είχα κάποιες βελτιώσεις ή επιπλέον δυνατότητες που θα μπορούσα να προσθέσω. Μία από τις ιδέες που μου ήρθε ήταν ένας διακόπτης για να ενεργοποιήσετε τη λάμπα σε πλήρη φωτεινότητα, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως λάμπα ανάγνωσης. Ένας άλλος διακόπτης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει τον ήχο συναγερμού. Η πλακέτα κυκλώματος θα μπορούσε επίσης να ήταν πολύ μικρότερη. Μόλις το έβαλα και αποφάσισα να το αφήσω σε ένα κομμάτι. Το τελικό προϊόνΕδώ είναι! Έχω προσθέσει μερικές εικόνες για το πώς φαίνεται όταν σβήνουν τα φώτα. Έβγαλα επίσης βίντεο με το ξυπνητήρι παίζοντας Hey Jude. Και πάλι, αν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτό το έργο, απλώς ρωτήστε, μου αρέσει να βοηθάω!