LED Sunrise Alarm Clock: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Nagkakaproblema sa paggising sa umaga? Galit sa malupit na butas na tunog ng isang alarma? Mas gugustuhin mo bang gumawa ng isang bagay sa iyong sarili na maaari mong masabing mabili para sa mas kaunting pera at oras? Pagkatapos suriin ang LED Sunrise Alarm Clock na ito!

Ang mga pag-alarma ng pagsikat ng araw ay idinisenyo upang magbigay ng isang mas pagpapatahimik na karanasan sa paggising sa pamamagitan ng dahan-dahang pagtaas ng ningning sa paligid ng iyong itinakdang oras ng paggising. Ang ideya ay umaakit ito sa ating natural na pagkahilig na gisingin sa araw at 'linlangin' ang katawan sa isang balanseng ritmo ng sirkadian na ginagawang madali ang paggalaw. Maaaring hindi ito ang kaso para sa lahat ngunit sa personal nakita ko itong kapaki-pakinabang at partikular na hanapin ang mga maiinit na kulay na nakakaaliw sa umaga.

Marami sa mga orasan ng pagsikat ng araw ay maaari kang bumili ng pagtatangka na gayahin ang sikat ng araw na may mga espesyal na bombilya na subukang tumugma sa kulay at temperatura ng kulay ng araw ng umaga. Gayunpaman para sa pagbuo na ito ginagamit lamang kami ng mga RGB LED na maaaring humigit-kumulang sa isang pakiramdam ng sikat ng araw ngunit nagbibigay-daan din para sa cool at natatanging mga kumbinasyon at epekto ng kulay. Ang pagbuo na ito ay batay sa paligid ng isang hubad na buto Arduino UNO na may module na Real Time Clock (RTC) at 7 segment LED na orasan.

Hakbang 1: BOM

• Basswood Trunk Box
• Arduino UNO o walang kapantay na mga buto na katumbas
• LM7805 5V Linear Regulator
• Mga takip, maraming 1uF, 10uF para sa mga LED.
• Modyong Real Time Clock (RTC)
• 7 Segment LED Clock Display
• Potensyomiter
• Rotary Encoder
• Mga knobs para sa palayok at encoder. Gumamit ako ng ilang mga knobs ng gitara na nakahiga ako
• Sandali na switch ng Pushbutton na may LED
• Mga acrylic rods (6x 10mm dia. 250mm ang haba)
• 8x WS2812B RGB LEDs
• Mga standoff ng M3 turnilyo at mani
• Mga mini magnet
• PCB o prototype board + wires
• Kahoy na mantsa ng nais na kulay

Hakbang 2: Disenyo

Ang eskematiko ng pagbuo ay kasama sa ibaba. Tingnan ito Ang pangunahing elemento ng orasan ay ang module ng RTC. Nagbibigay ito ng maaasahang pagpapanatili ng oras at may isang maliit na baterya na nagbibigay-daan sa ito upang mapanatili ang oras kung ang buong alarm clock ay pinapatay. Ang module ng RTC at 7 segment na display ng interface ng orasan sa Arduino sa pamamagitan ng I2C protocol.

Ang pag-input ng gumagamit sa aparato ay nakamit ng isang rotary encoder na may tactile push button na ginagamit upang i-configure ang oras ng orasan at alarm pati na rin ang mga LED mode at brightness. Ginagamit ang potensyomiter upang iiba-iba ang liwanag ng 7 segment na display ng orasan. Sa retrospec na gumagamit ng isa pang rotary encoder ay ginawang madali ang interfacing at maaaring nagdagdag ako ng higit na pag-andar ngunit nakakakuha ng mas kumplikadong paghawak sa dalawang rotary encoder gamit ang mga interrupts ng Arduino (hindi talaga nag-kalapati sa pagdaragdag ng dalawang rotary encoder kaya hindi ganap na sigurado kung gaano kahirap ito). Ginagamit ang isang pansamantalang pindutan ng itulak upang i-on ang mga LED. Nakuha ko ang isang mas mahusay na pindutan ng metal na may LED dito ngunit anumang pindutan ang magagawa. Maaari mong gamitin ang pindutan sa pangalawang rotary encoder kung idagdag mo ito.

Gumamit ako ng isang 9V power supply adapter na may 5.5mm x 2.5mm jack sa board. Ginamit ang isang LM7805 upang i-drop ito sa 5V para sa electronics. Ang minahan ay na-rate sa 0.75A sa 9V at malamang na hindi ko nais na pumunta sa anumang mas mababa dahil ang WS2812B LEDs ay maaaring gumuhit ng kaunti sa pinakamataas na ningning. Sa halos buong ilaw ang buong aparato ay gumuhit tungkol sa ~ 450mA.

Ang lahat ay umaangkop sa isang kahon ng puno ng Basswood na maaari mong mantsan para sa isang mas tapos na hitsura. Ang mga ginamit na LED ay ang 8x WS2812B na digital na maaaring matugunan na mga LED. Mahusay ang mga ito at nais kong gamitin ang mga ito sa maraming mga proyekto dahil madali silang nai-program upang makagawa ng mga cool na epekto at maaaring maging maliwanag. Ang mga LED ay nagkakalat sa pamamagitan ng mga acrylic bubble rod na naka-mount sa tuktok ng kahon. Gumamit ako ng isang 3D na naka-print na plastic na saplot upang suportahan ang mga tungkod, na hinahawakan ko sa paglaon. Maaari mong gamitin ang anumang gusto mo bilang isang diffuser ng LED. Ang artikulong ito ay may ilang mga kagiliw-giliw na ideya.

Hakbang 3: Mga Kable at Enclosure

Tingnan ang. ZIP file para sa Gerbers ng PCB. Ginawa ko ito gamit ang DipTrace Schematic at PCB Design Software at isinama ko rin ang DipTrace file kung interesado ka. Kung hindi mo nais na gumawa ng isang PCB maaari mo lamang gamitin ang perf board o wire nang direkta sa isang Arduino UNO. Karamihan sa mga kable lamang nito ang mga module, switch at LED sa Arduino.

Ang Potentiometer ay may isang dulo sa GND ang isa pa sa 5V at ang gitna sa iyong analog input pin. Ang mga kable ng rotary encoder ay kailangang mai-wire sa GND at ang dalawang makagambala na mga pin (2 at 3) ng Arduino. Maaaring makatulong ang Ituturo na ito. Ang rotary encoder button at tuktok na pindutan ng itulak ay naka-wire sa GND at ang kani-kanilang digital input pin (gagamitin nito ang mga panloob na pin pullup). Gayundin huwag kalimutan na mag-wire power sa LED sa tuktok na pindutan ng push (ang minahan ay hindi kailangan ng isang kasalukuyang nililimitahan na risistor). Ang display at RTC module ay naka-wire sa 5V, GND at sa kani-kanilang mga SDA, SCL na pin ng Arduino. Gumamit ako ng 1uF sa input at output capacitors para sa LM7805 at isa pang 10uF sa 5V rail upang suportahan ang mga LED.

Maaari mong i-wire ang karamihan sa mga konektor na ito nang direkta sa iyong PCB o perfboard ngunit mas gusto kong gumamit ng karaniwang 100mil (2.54mm) pitch header connectors na may heat shrink tubing sa aking mga kable upang mai-attach sa mga pin sa board dahil ginagawang mas madali ang anumang mga pagbabago o pag-aayos.

Susunod ay tumataas sa trunk box at pinuputol ang mga naaangkop na rehiyon para sa palayok, rotary encoder, display, power jack at tuktok na pindutan. Gumamit ako ng M3 screw standoffs at nut para sa pag-mount ng board. Kung sukatin mo nang tama ang iyong mga butas dapat mong mapanatili ang mga konektor at mga bagay na ligtas sa kanilang sarili, kung hindi man ay mainit na pandikit ito, sanggol.

Ang isang bagay na dapat isaalang-alang kapag ang pagputol / pagbabarena sa kahon ng basswood ay nais mong pumunta mula sa labas at gumamit ng matalim na mga drill bit at tulad ng kahoy na madaling chips. Ito ay bahagi ng dahilan para sa plastic shroud mount para sa mga acrylic rods habang ang pagbabarena ng malalaking butas para sa kanila ay medyo ginulo ang kahoy.

Hakbang 4: Mga LED at Paglamlam

Wire ang 5V, GND at linya ng data sa strip ng 8x WS2812B LEDs. Mas gusto ko ring epoxy ang koneksyon sa wire sa strip dahil may posibilidad silang gupitin ang mga pad sa ilalim ng puwersa at ito ay isang pangunahing sakit upang ayusin. Pasimple kong nai-tape ang mga ito sa kahon sa ilalim.

Ang mga acrylic rod ay pinutol, dalawang piraso para sa bawat sumusunod na haba: 2.5 "3.25" 4 "4.75". Wala akong mahusay na tool upang gawin ito at simpleng nakapuntos kung saan nais kong i-cut sa Dremel at na-snap ito. Gumamit ako pagkatapos ng papel de liha at isang tip ng buli ng Dremel upang linisin ang mga dulo. Para sa pag-mount ng mga acrylic rod ay malamang na pinakamadali upang maayos na mag-drill ng mga butas nang hindi sinisira ang kahoy. Nabigo akong gawin ito kaya sa halip ay naka-print ang 3D ng isang simpleng saplot upang hawakan ang mga LED. Ito ay hubog nang naaayon upang magkasya sa flush laban sa tuktok ng kahon ng puno ng kahoy (isang madaling paraan upang magawa ito ay upang ma-trace ang kurbada ng kahon sa papel, pagkatapos sukatin ang gitna ng bilog na gumagawa ng curve upang makaya ang curve sa CAD). Sa pangkalahatan, ang bahagi ay gumana nang maayos at ligtas na hinawakan ang mga pamalo na flush laban sa mga LED na hindi ko na kailangan ng pandikit. Sa tingin ko rin ang shroud ay nagdaragdag ng isang magandang contrasting aesthetic sa hitsura ng pangkalahatang orasan.

Upang mapanatiling nakasara ang kahon ay sobrang nakadikit ako ng isang maliit na pang-akit sa loob ng itaas at ilalim ng enclosure.

Pagkatapos ang natitira lamang sa panig ng hardware ay ang mantsahan ito, tinitiyak na itakip ang mga lugar na hindi mo nais na mantsa (o mas mabuti pang mantsa ang buong bagay bago mo ilagay ang electronics sa…) at idagdag ang ilan sa mga maliit na naramdaman o rubber paa pad thingys.