LED -auringonnousu herätyskello: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Onko sinulla vaikeuksia nousta aamulla? Vihaatko hälytyksen kovaa lävistävää ääntä? Tekisitkö mieluummin itse jotain, jonka voisit ostaa vähemmän rahaa ja aikaa? Tarkista sitten tämä LED -auringonnousu herätyskello!

Auringonnousun hälytykset on suunniteltu tarjoamaan rauhoittava herätyskokemus lisäämällä hitaasti kirkkautta asetetun herätysajan ympärillä. Ajatuksena on, että tämä vetoaa luonnolliseen taipumukseemme herätä auringon kanssa ja "tempaa" kehon tasapainoiseen vuorokausirytmiin, mikä helpottaa nousua. Tämä ei ehkä päde kaikkiin, mutta henkilökohtaisesti olen kokenut sen hyödylliseksi ja erityisesti pitävät lämpimiä värejä lohduttavina aamulla.

Monet ostettavista auringonnousukelloista yrittävät jäljitellä auringonvaloa erikoislampuilla, jotka yrittävät sovittaa aamuauringon sävyn ja värilämpötilan. Tässä rakenteessa käytämme kuitenkin vain RGB -LED -valoja, jotka voivat suunnilleen arvioida auringonvaloa, mutta mahdollistavat myös viileät ja ainutlaatuiset väriyhdistelmät ja tehosteet. Tämä rakenne perustuu paljaisiin luisiin Arduino UNO, jossa on reaaliaikainen kello (RTC) -moduuli ja 7 -segmenttinen LED -kello.

Vaihe 1: BOM

• Basswood -tavaratila
• Arduino UNO tai paljaat luut
• LM7805 5V lineaarinen säädin
• Korkit, useita 1uF, 10uF LEDeille.
• Real Time Clock (RTC) -moduuli
• 7 -segmenttinen LED -kellonäyttö
• Potentiometri
• Pyörivä kooderi
• Nupit kattilaan ja anturiin. Käytin kitaranuppeja, joita olin makaamassa
• Hetkellinen painikekytkin LED -valolla
• Akryylitanko (6x 10mm halkaisija 250mm pitkä)
• 8x WS2812B RGB -LEDit
• M3 -ruuvit ja mutterit
• Mini magneetit
• Piirilevy tai prototyyppikortti + johdot
• Halutun värinen puutahra

Vaihe 2: Suunnittelu

Rakennuksen kaavio on alla. Tarkista se. Kellon keskeinen elementti on RTC -moduuli. Tämä takaa luotettavan ajan pitämisen ja siinä on pieni akku, jonka avulla se voi ylläpitää aikaa, jos koko herätyskello on sammutettu. RTC -moduuli ja 7 -segmenttinen kellonäyttöliitäntä Arduinoon I2C -protokollan kautta.

Käyttäjän syöttö laitteeseen saavutetaan pyörivällä anturilla, jossa on kosketuspainike, jolla määritetään kellonaika ja hälytys sekä LED -tilat ja kirkkaus. Potentiometriä käytetään 7 -segmenttisen kellon näytön kirkkauden säätämiseen. Jälkikäteen toisen kiertokooderin käyttäminen olisi helpottanut liitäntöjä hieman ja olisin voinut lisätä enemmän toimintoja, mutta se tulee hieman monimutkaisemmaksi kahden pyörivän kooderin käsittelyssä Arduino -keskeytysten avulla (en ole todellakaan lisännyt kahta kiertokooderia, joten en ole aivan varma kuinka vaikeaa se on). LED -valot sytytetään hetkellisellä painikkeella. Minulla on hienompi metallipainike, jossa on LED, mutta mikä tahansa painike tekee. Voit käyttää toissijaisen kiertokooderin painiketta, jos lisäät sen.

Käytin levylle 9 V: n virtalähdesovitinta, jossa oli 5,5 x 2,5 mm: n liitin. LM7805: tä käytettiin pudottamaan tämä 5 volttiin elektroniikassa. Minun nimellisjännite oli 0,75 A 9 V: lla, enkä todennäköisesti haluaisi mennä alemmaksi, koska WS2812B -LEDit voivat piirtää melko paljon maksimikirkkaudella. Noin täydellä kirkkaudella koko laite vetää noin 450 mA.

Kaikki mahtuu Basswood -tavaratilaan, jonka voit värjätä viimeistelymmäksi. Käytetyt LEDit ovat 8x WS2812B digitaalisesti osoitettavia LED -valoja. Nämä ovat hienoja ja haluan käyttää niitä monissa projekteissa, koska ne on helppo ohjelmoida tuottamaan viileitä tehosteita ja ne voivat saada melko kirkkaita. LEDit leviävät laatikon yläosaan asennettujen akryylikuplatankojen läpi. Käytin sauvojen tukemiseen 3D -painettua muovikuorta, johon kosketan myöhemmin. Voit käyttää mitä tahansa muuta LED -hajottimena. Tässä artikkelissa on mielenkiintoisia ideoita.

Vaihe 3: Johdotus ja kotelo

Katso piirilevyn Gerbers. ZIP -tiedosto. Tein tämän käyttämällä DipTrace Schematic- ja PCB Design Software -ohjelmistoja, ja olen myös lisännyt DipTrace -tiedoston, jos olet kiinnostunut. Jos et halua tehdä piirilevyä, voit käyttää vain perf -levyä tai lankaa suoraan Arduino UNO -laitteeseen. Useimmiten se vain johdottaa moduulit, kytkimet ja LEDit Arduinoon.

Potentiometrin toisessa päässä on GND, toisessa 5 V ja keskellä analogiatulon nasta. Pyörivän anturin johdotus on kytkettävä GND: hen ja Arduinon kahteen keskeytystapaan (2 ja 3). Tästä ohjeesta voi olla apua. Pyörivä anturipainike ja yläpainike on kytketty GND: hen ja vastaavaan digitaalitulonappiin (nämä käyttävät sisäisiä tapit). Älä myöskään unohda kytkeä virtaa ylimmän painikkeen LED -valoon (minun ei tarvinnut virranrajoitusvastusta). Näyttö ja RTC -moduuli on kytketty 5 V: n, GND: n ja Arduinon vastaaviin SDA-, SCL -nastoihin. Käytin 1uF LM7805: n tulo- ja lähtökondensaattoreissa ja toista 10uF 5V -kiskossa LEDien tukemiseksi.

Voit kytkeä suurimman osan näistä liittimistä suoraan PCB- tai perfboard -levylle, mutta käytän mieluummin tavallisia 100 millin (2,54 mm) jakojohtosovittimia, joissa on kutisteputki, johdotuksessa kiinnitettäväksi levyn nastoihin, koska tämä helpottaa muutoksia tai korjauksia.

Seuraavaksi asennetaan tavaratilaan ja katkaistaan sopivat alueet kattilalle, kiertokooderille, näytölle, virtaliittimelle ja yläpainikkeelle. Käytin levyn kiinnittämiseen ruuveja M3 ja ruuveja. Jos mitoitat reiät oikein, sinun pitäisi pystyä pitämään liittimet ja tavarat itsestään turvassa, muuten kuumaa liimaa.

Yksi asia, joka on otettava huomioon leikattaessa/porattaessa baswood -laatikkoa, on se, että haluat mennä ulkopuolelta sisään ja käyttää teräviä poranteriä ja esimerkiksi puuta. Tämä on yksi syy siihen, miksi akryylitankojen muovinen suojuskiinnike poraa suuria reikiä, mikä sotkee puuta hieman.

Vaihe 4: LEDit ja värjäys

Kytke 5V, GND ja datalinja 8x WS2812B LED -valon nauhaan. Pidän myös mieluummin epoksina lankayhteyden nauhaan, koska niillä on taipumus repiä tyynyt voimalla ja sen suuri tuska korjata. Teipasin ne yksinkertaisesti alalaatikkoon.

Akryylitankoja leikattiin, kaksi kappaletta kutakin seuraavista pituuksista: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Minulla ei ollut loistavaa työkalua tähän ja tein yksinkertaisesti maalin, jonka halusin leikata Dremelillä, ja katkaisin sen. Käytin sitten hiekkapaperia ja Dremelin kiillotuskärkeä päiden puhdistamiseen. Akryylitankojen asentamiseen on luultavasti helpointa porata reiät kunnolla pilaamatta puuta. En onnistunut tekemään niin, vaan sen sijaan 3D -tulostin yksinkertaisen kotelon LED -valojen pitämiseksi kiinni. Se on kaareva sen mukaisesti, että se sopii suoraan tavaratilan laatikon yläosaa vasten (helppo tapa tehdä tämä on jäljittää laatikon kaarevuus paperille), mittaa sitten ympyrän keskipiste a tuottaa käyrän, jotta voidaan toistaa käyrä CAD: ssa). Kaiken kaikkiaan osa toimi melko hyvin ja piti sauvat tukevasti LED -valoja vasten niin, että en tarvinnut edes liimaa. Uskon myös, että kotelo lisää mukavan kontrastisen esteettisyyden kellon ulkoasuun.

Laatikon pitämiseksi suljettuna liimasin pienen magneetin kotelon sisä- ja yläosaan.

Sitten laitteiston puolelle jää vain tahraaminen, varmista, että peität alueet, joille et halua tahraa (tai vielä parempi värjätä koko asia ennen kuin laitat elektroniikan sisään …), ja lisää joitain näistä pienistä huopista tai kumiset jalatyynyt.