Bedside MP3 Alarm Letter Clock: 6 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Para sa proyektong ito nais kong gumawa ng isang maginhawa at kumpletong pagganap na bed alarm na oras ng salita.

Ang aking personal na mga kinakailangan para sa isang orasan ng alarma sa tabi ng kama ay:

1. Nababasa sa anumang ilaw, habang hindi nakakabulag sa gabi
2. Mga tunog ng alarma sa MP3
3. Kaakit-akit at maliit na form factor
4. Pagpapaandar ng snooze
5. Pag-andar ng memorya, upang ang oras, oras ng alarma, ringtone at dami ay hindi mawawala anumang oras na ang kapangyarihan ay naputol.
6. Pag-andar ng kaarawan: Sa aking kaarawan (at ng mga miyembro ng aking pamilya) nais kong magising ng "maligayang kaarawan" sa halip na ang karaniwang ringtone

Hindi ako makahanap ng anumang itinuturo na pinagsasama ang lahat ng mga ito; samakatuwid ito ay itinuturo.

Ang orasan ay bumubuo sa paligid ng isang 8X8 WS2812B Matrix. Dahil sa mababang halaga ng mga LED, hindi lahat ng mga salita ay maaaring mabubuo ng magkakasunod na mga titik. Karamihan sa mga 8x8 word na orasan (tulad ng magandang ito) ay malulutas ito sa pamamagitan ng pagpapangkat ng higit pang mga titik sa isang solong LED, kahit na ang iba ay may mas malikhaing solusyon. Nagpasya akong pumunta para sa isang solusyon na higit sa katulad nito, kung saan ang mga salita ay ginawa mula sa hindi magkakasunod na mga titik. Nagbibigay ito ng ilang mahiwagang pag-ikot, dahil hindi mo nakikita ang mga salita bago sila naiilawan. Upang madagdagan ang kakayahang mabasa, ang mga titik mula sa parehong salita ay nagbabahagi ng parehong kulay. Medyo nakakaisip na basahin sa una, ngunit pagkatapos ng ilang sandali maaari mo itong mabasa sa isang sabog. Ito rin ang dahilan kung bakit ko ito tinawag na isang orasan ng sulat sa halip na isang salita na orasan. Ginigising ako ng orasan tuwing umaga at namangha pa rin ako sa kung paano nabuo ang mga salita!

Mga gamit

Bukod sa electronics, halos lahat ng mga bahagi ay muling ginagamit o na-reclaim na mga item na mayroon na ako sa bahay. Ang tanging tool na talagang kailangan mo at marahil ay wala kaagad para sa orasan ay isang pamutol ng laser. Sa kabutihang-palad maraming mga fablab at gumagawa na makakatulong sa iyo doon. Salamat sa Makerspace De Prins!

Mga elektronikong sangkap:

• 8X8 WS2812B LED matrix
• Arduino nano
• Module ng real time na orasan ng DS3231
• DFPlayer mini
• micro SD card na ilalagay sa DFPlayer mini (pinakamaliit / pinakamura na maaari mong makita ay gagawa ng maayos na trabaho)
• Isang diode ng larawan
• Isang RGB LED
• 1000 F capacitator
• isang tagapagsalita nang maliit hangga't maaari
• mga generic na wires, konektor, resistor, mga pindutan
• Ang ilang mga kahoy, MDF,.. para sa kahon

Hakbang 1: Gawin ang Kahon

Para sa kahon mismo ay gumamit ako ng ilang mga pagbawas mula sa aming sahig na gawa sa kahoy. Ang mga ito ay maganda 9mm makapal na mga board ng oak. Gamit ang isang miter saw ay pinutol ko ang 4 na piraso ng 10.5 x 8.6 cm (Sa totoo lang pinutol ko ang ilang ekstrang upang maitama ang darating na mga pagkakamali!). Kasama sa maikling gilid, isang 5 mm na uka ang ginawa upang maitago ang harap at likod na panel. Ang mahabang gilid ay pinutol sa isang anggulo ng 45 ° upang makagawa ng isang magandang kahon ng parisukat. Ito ay hindi isang magkasanib na mga manggagawa sa kahoy na nagiging ligaw, dahil sa maliit na lugar ng pandikit na butil. Ngunit gusto ko ang hitsura ng magkasanib na nakatago sa sulok at ito ay malakas pa rin para sa aplikasyon. Ngunit ito lang ang solusyon ko sa mga materyal na nasa kamay ko. Anumang kahon na humahawak sa matrix ay gagawing maayos ang trabaho. Bago idikit ang mga bahagi nang magkasama kailangan nating gawin at magkasya ang electronics. Kaya hanggang sa susunod na hakbang niya.

Hakbang 2: Ang Clockface

Walang orasan na walang orasan. Ito ay isa sa mga mas matalino, mabilis at murang paraan upang gawin ang mga titik na translucent, habang hinaharangan ang lahat ng iba pang ilaw. Kailangan mo lamang ng isang maliit na piraso (10 x 10 cm) ng acrylic glass (AKA plexi), ilang spray ng pintura at isang pamutol ng laser. Nagsimula ako sa isang nakuhang muli na malinaw na acrylic na baso; ang kapal ay hindi mahalaga, basta't umaangkop ito sa pahinga ng iyong kahon. Sa isang tabi ay pinagsama ko ang isang sulok na may ilang papel de liha at tinakpan ito ng ilang itim na pinturang spray. Huwag mag-alala tungkol sa pagtulo ng pintura at iba pa, dahil ito ang magiging likuran. Sa kabilang banda, kailangan mong panatilihing malinis hangga't maaari. Ngayon kailangan mo ng pag-access sa isang laser cutter upang alisin ang pintura at bahagi ng acrylic glass, kung saan kailangang dumating ang mga titik gamit ang ibinigay na SVG; huwag kalimutan na ang mga titik ay dapat na nai-mirror! Et voila: isang murang, mabilis at madaling paraan upang makagawa ng isang perpektong hitsura na faceplate, na halos walang light leakage! Marahil kailangan mong baguhin ang pagkakasunud-sunod ng mga titik, dahil ang mga ito ay dinisenyo para sa isang orasan ng dutch.

Ngayon ay mayroon kang pag-access sa laser, gupitin din ang isang matrix (Naka-attach din ang file) mula sa ilang 6mm MDF. Pumunta ito sa pagitan ng LED matrix at ng plate ng mukha upang maikalat ang ilaw at maiwasan ang light leakage sa mga kalapit na letra.

Hakbang 3: Paghihinang ng Elektronika

Ngayon ay oras na para sa core ng aming orasan; ang electronics.

Ang puso ng aming proyekto ay ang arduino nano. Gumamit ako ng isang batay sa Atmega328P. Gumagana ito, ngunit sa panahon ng pag-unlad ng software ay madalas akong tumatakbo sa mga problema sa memorya. Kaya marahil ang isang nano bawat o kahit isang ESP32 ay maaaring mas mahusay na angkop.

Bago maghinang ng sama-sama ang lahat marunong itong subukan ang lahat ng mga bahagi at koneksyon sa isang breadboard. Dahil sa malaking halaga ng mga bahagi at kinakailangang koneksyon ay magmumukha itong makalat. Pagkatapos ay ilipat ko ang lahat ng mga bahagi nang isa-isa sa isang butas na circuit board. Mangyaring panatilihing malapit ang mga sangkap na magkasama dahil ang kahon ay medyo maliit at i-orient ang mga ito sa paraang ang mga bagay tulad ng SD card, baterya,… maa-access sa pamamagitan ng pag-aalis ng likod na bahagi. Mula sa tuktok ang lahat ay mukhang maganda at malinis, habang ang likod ay isang spaghetti na pinakamahusay. Ngunit sa pamamagitan ng paggawa at agad na pagsubok sa lahat ng mga koneksyon magagawa mo rin ito! Maaari kang makahanap ng ilang payo para sa mga prototyping board dito.

Sa ibaba makikita mo ang lahat ng mga koneksyon na gagawin para sa iba't ibang mga bahagi:

RTC (real time na orasan) DS3231: 4 na mga koneksyon ay direktang konektado sa arduino

• VCC hanggang 5V
• GND sa GND ng arduino
• SDA hanggang A4
• SCL hanggang A5

DFPlayer Mini: Ang isang ito ay medyo magkakaiba kaysa sa karamihan ng mga halimbawa. Upang maiwasan ang mga problema sa I2C bus, ikinakabit ko ito sa serial port ng arduino, sa halip na gumamit ng isang bus ng software. Ang micro SD card na papunta sa DFPlayer Mini ay dapat maglaman ng 12 mga MP3 ringtone (pinangalanang 0001.mp3, 0002.mp3,…) at isang masayang ringtone ng kaarawan na pinangalanang 0014.mp3 (ayaw gumana ng 13!?!).

• VCC hanggang 5V
• GND sa GND
• RX sa TX sa arduino, hindi direkta ngunit higit sa isang 1 kohm risistor; huwag ikonekta ang TX ng DFPlayer mini, hindi namin ginagamit ang feedback mula sa module at guguluhin nito ang wastong pag-andar ng orasan!
• spk1 & spk2 sa nagsasalita

WS2812 na humantong matrix:

• Ang positibo at negatibo ay direktang konektado sa power jack
• Ang Din ng unang LED / sulat ay konektado sa D6 pin ng arduino, hindi direkta ngunit higit sa 330 ohm resistor

Capacitator ng 1000 µF: Ito ay upang maprotektahan ang mga LED, marahil ito ay gumagana nang maayos nang wala.

Ang positibong binti ay konektado sa positibong bahagi ng LED matrix (at samakatuwid din ang DC jack); ang negatibong binti ay konektado sa minus na bahagi ng LED matrix

RGB LED: Ang LED na ginagamit ko, ay may built-in resistors, karamihan sa kanila ay hindi, kaya isama ang mga ito kung kinakailangan.

• Ang pinakamahabang binti ay konektado sa lupa
• Ang iba pang mga binti ay kumonekta sa pin D8, D9 at D10 ng arduino.

Photodiode

• Ang isang binti ng photodiode ay konektado sa 5V,
• ang iba pang mga binti ay konektado sa A0 pin sa arduino at sa lupa sa isang 4.7 kohm resitor

Mga Pindutan: kailangan mo ng 3 mga pindutan; 1 malaking pindutan ng alarma at 2 mas maliit para sa pataas at pababang pag-andar. Ang mga pindutan ay konektado sa mga digital na pin sa arduino. Kailangan mo ring magdagdag ng 10kohm pull-down resistors tulad ng mahusay na ipinaliwanag sa itinuturo na ito.

• Ang pindutan ng alarm ay konektado sa pin D7
• Ang Up ay konektado sa pin D12
• Ang mga Down button ay konektado sa pin D11

Hakbang 4: Pagtitipon sa Orasan

Dahil sa limitadong puwang para sa lahat ng mga bahagi, mahalagang subukan na magkasya sa lahat ng mga bahagi. Samakatuwid ay kinonekta ko ang lahat ng mga bahagi sa mga konektor, upang madaling alisin ang mga ito mula sa pangunahing board. Ang pindutan ng alarma na ginamit ko ay masyadong mahaba at na-mount ko ito sa isang napaka-kakaibang paraan. Ito ay dahil naiinis ako sa pula nitong plastik. Ngayon ay nakaposisyon nang mas malalim sa orasan, upang magbigay ng puwang para sa isang maliit na disc na gawa sa kahoy na gumaganap bilang pindutan ngayon at mas mahusay na magkasya ang hitsura ng orasan. Ang disk ay talagang pinutol mula sa hawakan ng isang lumang brush ng pintura; nakikita mong gusto ko ang muling paggamit ng mga lumang bagay! Ang backplate ay isa ring muling ginamit na item: ilang cut-of mula sa isang gintong dibond plate, na nagsisilbing backsplash sa aming kusina. Gupitin lamang ang backplate sa laki gamit ang iyong miter saw at mag-drill ng isang butas para sa DC jack. Ito ay naka-mount sa mga tornilyo upang magbigay ng pag-access sa mga panloob sa paglaon. Kapag ang lahat ay tila umaangkop at gumana oras na upang ipako ang kahon. Madali ang pandikit, i-tape lang ang lahat ng 4 na panig kasama ang masking tape, ilapat ang pandikit at balutin. Ang LED matrix ay naka-tape sa LED cover matrix at ang pagkikiskisan na ito ay umaangkop sa posisyon. Ang faceplate ay naka-mount sa tuktok na may dobleng panig na tape. Ang mga unang gabi ay gumawa ako ng "mga pagsubok na gabi" nang ang lahat ay pinagsama-sama ng mga goma, At naramdaman kong kahit sa pinakamababang setting ay masyadong maliwanag ang mga LED! Nalutas ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 2 mga layer ng papel sa pagitan ng LED cover matrix at faceplate.

Hakbang 5: Ang Software

Ang software ay ang orasan na ito ay naiiba mula sa karamihan sa iba. Tulad ng balak kong gamitin ito bilang aking pangunahing orasan ng alarma, kailangan ko ng maraming mga pagpapaandar, upang makontrol ng 3 mga pindutan lamang! Mas gusto ko rin ang isang nakapag-iisang aparato, sa halip na kumonekta dito sa pamamagitan ng wifi, Bluetooth,… para sa mga simpleng bagay tulad ng pagbabago ng ring tone, oras,… at iba pa.

Narito ang isang pangkalahatang ideya ng lahat ng mga pagpapaandar na isinama ko.

• Ang maikling pagpindot sa pindutan ng alarma ay nagpapagana / nagpapagana ng pagpapaandar ng alarma. Kapag ang alarma ay aktibo ang LED ay pula.
• Sa pag-aktibo ng alarma, ipinapakita ang oras ng alarma at maaaring baguhin ng isa ang oras ng alarma gamit ang pataas at pababang mga pindutan (oras kung kumikislap ang pulang LED, pagkatapos ay minuto kung kumikislap ang asul na LED)
• Upang baguhin ang ring tone at volume; kailangan mong buhayin ang menu ng mga setting sa pamamagitan ng sabay na pagpindot sa pataas at pababang pindutan sa panahon ng setting ng oras ng alarm.
• Kapag pupunta ang alarma, ang maikling pagpindot sa pindutan ng alarma ay magbibigay sa iyo ng 5 minuto na oras ng pag-snooze. Upang talagang patayin: pindutin muli, o pindutin nang matagal hanggang sa patayin ang alarma.
• Upang baguhin ang oras, kailangan mong buhayin ang menu ng mga setting sa pamamagitan ng sabay na pagpindot sa pataas at pababang pindutan sa panahon ng normal na operasyon.
• Upang baguhin ang petsa (ginamit para sa pagpapaandar ng kaarawan), kailangan mong buhayin ang menu ng mga setting sa pamamagitan ng sabay na pagpindot sa pataas at pababang pindutan sa panahon ng setting ng oras.
• At huling ng ilang itlog ng easter: ang mahabang pagpindot sa pindutan ng alarma ay nagpapagana ng mode ng bahaghari. Mukha itong hindi lamang cool, ngunit maaaring maglingkod bilang isang night light!

Ang kinakailangang sketch ng arduino ay nakakabit. Ngunit maaaring makinabang mula sa isang muling pagsusulat mula sa simula dahil ipinapakita nito ang labis na paglago ng organiko at samakatuwid ay kulang ng kaunti sa lohika. Ngunit habang gumagana ang lahat ay hindi ko nais na gumugol ng mas maraming oras dito kaysa sa nagawa ko na.

Ang pinakamahalagang pagpapaandar, na nagtatakda sa orasan na ito ay ang isang ito:

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

Naglalaman ito ng isang algorithm na titingnan ang mga kinakailangang titik upang mailawan para sa iyo at kahalili ang mga kulay sa anumang puwang sa InputText. Sa karamihan ng iba pang orasan ang lahat ng mga salita ay mahirap na naka-code, nangangahulugang kapag binago mo ang orasan, kailangan mong muling i-recode ang lahat. Narito ito ay isang bagay lamang ng paglalagay ng tamang pagkakasunud-sunod ng titik sa string

ClockFace = String ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). At ito ay partikular na maginhawa kapag binabago ang mga pangalan para sa pagpapaandar ng kaarawan.

Hakbang 6: Mga Pagpapabuti sa Hinaharap

Kahit na pagkatapos ng ilang buwan na paggamit, Masaya pa rin ako sa pagbuo. Para sa karamihan ng aking mga proyekto sa palagay ko: "Ito ay dapat mapabuti, o ito ay magiging mas mabuti, …" Ngunit ang isang ito, hindi; nararamdaman at gumagana tulad ng nais kong gawin. Ang isang isyu ay maaaring ang pagkonsumo ng kuryente. Maaaring mas mataas ito kaysa sa average na alarm clock na bibilhin mo. Ngunit marami itong nakasalalay sa dami ng ilaw sa araw, dahil mahusay na ginagawa ng LDR ang trabaho nito. Kapag ito ay ganap na madilim, ang aking orasan ay pupunta sa night-mode; nangangahulugan ito ng pula at berde na mga titik sa pinakamadilim na setting. Sa mode na ito ang orasan ay tumatagal ng 0.08 amp at sa gayon kumakain ng halos 0.4 Watt. Sa buong araw na ilaw ay nagdaragdag ito sa 0.3 amp o halos 1.5 Watt, habang ang mode ng bahaghari ay umubos pa rin ng 5 wat.

Gayunpaman sa pagtingin sa resulta ng pagtatapos, kumbinsido ako na sulit ang lahat ng lakas na aking nilagay!

Huwag kalimutan na iboto ako sa paligsahan ng mga orasan! Salamat sa pagbabasa hanggang sa katapusan.