Budík s LED východom slnka: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Máte problém ráno vstať? Nenávidíte drsný prenikavý zvuk alarmu? Radšej by ste sami vyrobili niečo, čo by ste mohli kúpiť za menej peňazí a času? Potom sa pozrite na tento LED budík Sunrise!

Alarmy východu slnka sú navrhnuté tak, aby poskytovali ukľudňujúcejší zážitok z prebúdzania pomalým zvyšovaním jasu okolo nastaveného času budenia. Ide o to, že to apeluje na náš prirodzený sklon k prebúdzaniu sa so slnkom a „triky“tela do vyváženého cirkadiánneho rytmu, ktorý uľahčuje vstávanie. Nemusí to tak byť pre každého, ale osobne som zistil, že je to užitočné, a najmä keď ráno vidím upokojujúce teplé farby.

Mnoho z hodín východu slnka, ktoré si môžete kúpiť, sa pokúša simulovať slnečné svetlo pomocou špeciálnych žiaroviek, ktoré sa pokúšajú zladiť odtieň a teplotu farby ranného slnka. Na túto konštrukciu však používame iba LED diódy RGB, ktoré môžu zhruba približovať pocit slnečného svetla, ale tiež umožňujú chladné a jedinečné farebné kombinácie a efekty. Táto konštrukcia je založená na Arduino UNO s odhalenými kosťami s modulom Real Time Clock (RTC) a 7 -segmentovými LED hodinami.

Krok 1: kusovník

• Kufrík na palivový drevo
• Arduino UNO alebo ekvivalent holých kostí
• LM7805 5V lineárny regulátor
• Čiapky, niekoľko 1uF, 10uF pre LED diódy.
• Modul hodín v reálnom čase (RTC)
• 7 -segmentový LED displej s hodinami
• Potenciometer
• Rotačný kodér
• Gombíky pre pot a kodér. Použil som gitarové gombíky, okolo ktorých som ležal
• Momentálny vypínač s LED diódou
• Akrylové tyče (priemer 6 x 10 mm, dĺžka 250 mm)
• 8 x WS2812B RGB LED
• Distančné skrutky a matice M3
• Mini magnety
• Doska plošných spojov alebo prototyp + vodiče
• Moridlo na drevo požadovanej farby

Krok 2: Dizajn

Schéma zostavenia je zahrnutá nižšie. Skontrolovať to. Kľúčovým prvkom hodín je modul RTC. To zaisťuje spoľahlivé sledovanie času a má malú batériu, ktorá vám umožňuje udržiavať čas, ak je vypnutý celý budík. Rozhranie RTC modulu a 7segmentového rozhrania hodín zobrazuje Arduino cez protokol I2C.

Vstup užívateľa do zariadenia je dosiahnutý rotačným kodérom s hmatovým tlačidlom, ktoré slúži na konfiguráciu času a budíka, ako aj režimov LED a jasu. Potenciometer slúži na zmenu jasu 7 -hodinového displeja. V retrospekte by použitie iného rotačného enkodéra urobilo prepojenie o niečo jednoduchšie a mohol by som pridať viac funkcií, ale manipulácia s dvoma rotačnými kodérmi pomocou prerušení Arduino bude trochu komplikovanejšia (do pridávania dvoch rotačných enkodérov som sa naozaj nepustil nie som si celkom istý, aké je to ťažké). Na zapnutie LED diód slúži chvíľkové tlačidlo. Mám krajšie kovové tlačidlo s LED diódou, ale akékoľvek tlačidlo bude fungovať. Ak ho pridáte, môžete použiť tlačidlo na sekundárnom rotačnom snímači.

Na dosku som použil 9V napájací adaptér s konektorom 5,5 mm x 2,5 mm. Na zníženie napätia na 5 V pre elektroniku bol použitý LM7805. Môj bol ohodnotený na 0,75A pri 9V a pravdepodobne by som nechcel ísť nižšie, pretože LED diódy WS2812B môžu pri maximálnom jase dosť kresliť. Asi pri plnom jase celé zariadenie čerpalo asi ~ 450mA.

Všetko sa zmestí do kufrového boxu z liateho dreva, ktorý môžete zafarbiť, aby ste získali dokonalejší vzhľad. Použité LED diódy sú 8x digitálne adresovateľné LED diódy WS2812B. Sú skvelé a rád ich používam v mnohých projektoch, pretože sú ľahko naprogramované tak, aby produkovali skvelé efekty a môžu byť dosť svetlé. LED diódy difundujú cez akrylové bublinkové tyče namontované v hornej časti škatule. Na podopretie prútov som použil 3D tlačený plastový plášť, ktorého sa neskôr dotýkam. Ako LED difúzor môžete použiť čokoľvek iné, čo sa vám páči. Tento článok má niekoľko zaujímavých myšlienok.

Krok 3: Zapojenie a kryt

Pozrite si súbor. ZIP pre Gerbery z PCB. Urobil som to pomocou softvéru DipTrace Schematic a PCB Design Software a v prípade záujmu som zahrnul aj súbor DipTrace. Ak nechcete robiť PCB, môžete použiť dosku alebo drôt priamo na Arduino UNO. Väčšinou ide iba o zapojenie modulov, spínačov a diód LED do Arduina.

Potenciometer má jeden koniec na GND, druhý na 5V a stred na váš analógový vstupný kolík. Zapojenie rotačného snímača musí byť zapojené do GND a dvoch prerušovacích pinov (2 a 3) Arduina. Tento návod môže byť nápomocný. Tlačidlo rotačného snímača a horné tlačidlo sú zapojené do GND a príslušného digitálneho vstupného kolíka (tieto budú používať vnútorné výsuvy pinov). Nezabudnite tiež zapojiť napájanie do LED v hornom tlačidle (moje nepotrebovalo odpor obmedzujúci prúd). Displej a modul RTC sú zapojené do 5V, GND a príslušných pinov SDA, SCL Arduina. Na podporu LED som použil 1uF na vstupné a výstupné kondenzátory pre LM7805 a ďalších 10uF na 5V lištu.

Väčšinu z týchto konektorov môžete zapojiť priamo na dosku plošných spojov alebo dosku, ale na pripojenie k pinom na doske dávam prednosť použitiu štandardných konektorov 100 mm (2,54 mm) so zmršťovacou trubicou, pretože to uľahčuje akékoľvek zmeny alebo opravy.

Ďalej je montáž do kufra a vyrezanie vhodných oblastí pre hrniec, rotačný snímač, displej, napájací konektor a horné tlačidlo. Na montáž dosky som použil skrutkové podpery a matice M3. Ak máte správnu veľkosť dier, mali by ste byť schopní udržať konektory a veci v bezpečí samy, v opačnom prípade ich zalepte za tepla, zlato.

Jedna vec, ktorú je potrebné vziať do úvahy pri rezaní/vŕtaní v debničke, je, že budete chcieť ísť von a používať ostré vrtáky, ako napríklad drevo, ktoré sa ľahko štiepi. To je časť dôvodu plastového držiaka na akrylové tyče, pretože vŕtanie veľkých otvorov pre ne trochu pokazilo drevo.

Krok 4: LED diódy a farbenie

Pripojte 5V, GND a dátové vedenie k pásu 8x LED WS2812B. Tiež dávam prednosť epoxidovému drôtovému spojeniu s pásikom, pretože majú tendenciu odtrhnúť podložky pod silou a je to veľká bolesť opraviť. Jednoducho som ich prilepil páskou k spodnej časti škatule.

Akrylové tyče boli narezané, dva kusy pre každú z nasledujúcich dĺžok: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Nemal som na to vynikajúci nástroj a jednoducho som skóroval tam, kde som chcel s Dremelom rezať, a odtrhol som to. Potom som konce očistil brúsnym papierom a leštiacou špičkou Dremel. Pri montáži akrylových tyčí je pravdepodobne najľahšie správne vyvŕtať otvory bez toho, aby ste zničili drevo. Nepodarilo sa mi to, takže som namiesto toho 3D vytlačil jednoduchý plášť, do ktorého držal diódy LED. Je podľa toho zakrivený tak, aby lícoval s hornou časťou kufra (jednoduchý spôsob, ako to urobiť, je vystopovať zakrivenie krabice na papieri., potom zmerajte stred kruhu a vytvorte krivku, aby ste mohli krivku replikovať v CAD). Celkovo časť fungovala celkom dobre a bezpečne držala tyče v jednej rovine s LED diódami, takže som ani nepotreboval lepidlo. Tiež si myslím, že plášť celkovo dodáva hodinám pekný kontrastný vzhľad.

Aby bola škatuľka zatvorená, superlepil som malý magnet na vnútornú hornú a dolnú časť krytu.

Potom už len ostáva po hardvérovej stránke zafarbenie, pričom zamaskujte oblasti, na ktorých nechcete mať škvrny (alebo ešte lepšie zafarbite celú vec skôr, ako do nej vložíte elektroniku …) a pridajte niečo z toho malého filcu alebo veci s gumovými podložkami.