LED Sunrise Alarm Clock: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Problemer med å stå opp om morgenen? Hater du den sterke piercinglyden fra en alarm? Vil du heller lage noe på egen hånd som du uten tvil kan kjøpe for mindre penger og tid? Sjekk deretter ut denne LED Sunrise Alarm Clock!

Soloppgangsalarmer er designet for å gi en mer beroligende oppvåkningsopplevelse ved sakte å øke lysstyrken rundt den angitte våknetiden. Tanken er at dette appellerer til vår naturlige tilbøyelighet til å våkne opp med solen og "lure" kroppen til en balansert døgnrytme som gjør det lettere å stå opp. Dette er kanskje ikke tilfelle for alle, men personlig har jeg funnet det som nyttig og spesielt synes de varme fargene er trøstende om morgenen.

Mange av soloppgangsklokkene du kan kjøpe, prøver å simulere sollys med spesialpærer som prøver å matche fargetonen og fargetemperaturen til morgensolen. Men for denne bygningen bruker vi bare RGB -lysdioder som omtrent kan tilnærme en sollysfølelse, men også tillate kule og unike fargekombinasjoner og effekter. Denne bygningen er basert på Arduino UNO med bare bein med sanntidsklokke (RTC) -modul og 7 -segmenters LED -klokke.

Trinn 1: BOM

• Basswood koffertboks
• Arduino UNO eller bare bein tilsvarende
• LM7805 5V lineær regulator
• Caps, flere 1uF, 10uF for LED.
• Sanntidsklokke (RTC) -modul
• 7 segment LED -klokkevisning
• Potensiometer
• Rotary Encoder
• Knotter for gryte og encoder. Jeg brukte noen gitarknotter jeg hadde liggende
• Kortvarig trykknappbryter med LED
• Akrylstenger (6x 10 mm dia. 250 mm lange)
• 8x WS2812B RGB -lysdioder
• M3 -skruer og muttere
• Mini magneter
• PCB eller prototypekort + ledninger
• Trebeis i ønsket farge

Trinn 2: Design

Skjematisk over byggingen er inkludert nedenfor. Sjekk det ut. Nøkkelelementet i klokken er RTC -modulen. Dette gir pålitelig tid og har et lite batteri som gjør det mulig å opprettholde tiden hvis hele vekkerklokken er slått av. RTC -modulen og 7 -segmenters klokkevisning -grensesnitt til Arduino via I2C -protokollen.

Brukerinngang til enheten oppnås med en roterende encoder med taktil trykknapp som brukes til å konfigurere klokkeslett og alarm samt LED -moduser og lysstyrke. Potensiometeret brukes til å variere lysstyrken på 7 -segmentsklokken. I ettertid ville bruk av en annen roterende encoder ha gjort grensesnittet litt enklere, og jeg kunne ha lagt til mer funksjonalitet, men det blir litt mer komplisert å håndtere de to roterende koderne ved hjelp av Arduino -avbruddene (har egentlig ikke tenkt meg å legge til to roterende encodere så ikke helt sikker på hvor vanskelig det er). En kort knapp brukes til å slå på LED -lampene. Jeg har en finere metallknapp med LED i, men en hvilken som helst knapp vil gjøre det. Du kan bruke knappen på den sekundære rotorkoderen hvis du legger den til.

Jeg brukte en 9V strømforsyningsadapter med en 5,5 mm x 2,5 mm kontakt til kortet. En LM7805 ble brukt til å senke dette til 5V for elektronikken. Min ble vurdert til 0,75A ved 9V, og jeg vil sannsynligvis ikke gå noe lavere, da WS2812B -lysdiodene kan trekke ganske mye ved maks lysstyrke. Omtrent full lysstyrke tegnet hele enheten omtrent ~ 450mA.

Alt passer inn i en Basswood koffertboks som du kan flekke for et mer ferdig utseende. Lysdiodene som brukes er 8x WS2812B digitalt adresserbare lysdioder. Disse er flotte, og jeg liker å bruke dem i mange prosjekter, ettersom de lett kan programmeres til å produsere kule effekter og kan bli ganske lyse. Lysdiodene diffunderer gjennom akrylboblestengene montert øverst på esken. Jeg brukte et 3D -trykt plastdeksel for å støtte stengene, som jeg berører senere. Du kan bruke hva du vil som en LED -diffusor. Denne artikkelen har noen interessante ideer.

Trinn 3: Kabling og vedlegg

Se. ZIP -filen for Gerbers på PCB. Jeg lagde dette ved hjelp av DipTrace Schematic og PCB Design Software, og jeg har også inkludert DipTrace -filen hvis du er interessert. Hvis du ikke vil gjøre en PCB, kan du bare bruke perf board eller wire direkte til en Arduino UNO. Stort sett er det bare å koble modulene, bryterne og lysdiodene til Arduino.

Potensiometer har den ene enden til GND den andre til 5V og midten til den analoge inngangspinnen. Kabelen til roterende encoder må kobles til GND og de to avbrytningspinnene (2 og 3) på Arduino. Denne instruksen kan være nyttig. Den roterende encoder -knappen og den øverste trykknappen er koblet til GND og den respektive digitale inngangspinnen (disse vil bruke den interne pin -pulpen). Ikke glem å koble til LED -en i den øverste trykknappen (min trengte ikke en strømbegrensende motstand). Skjermen og RTC -modulen er koblet til 5V, GND og de respektive SDA, SCL -pinnene på Arduino. Jeg brukte 1uF på inngangs- og utgangskondensatorene for LM7805 og ytterligere 10uF på 5V -skinnen for å støtte lysdiodene.

Du kan koble de fleste av disse kontaktene direkte til PCB eller perfboard, men jeg foretrekker å bruke standard 100mil (2,54 mm) pitch header -kontakter med varmekrympeslanger på ledningene mine for å feste til pinner på brettet, da dette gjør eventuelle endringer eller reparasjoner enklere.

Deretter monteres i bagasjerommet og skjærer ut passende områder for potten, roterende encoder, display, strømkontakt og toppknapp. Jeg brukte M3 -skruer og muttere for montering av brettet. Hvis du størrelsen på hullene dine riktig, bør du være i stand til å holde kontaktene og tingene trygge på egen hånd, ellers lim det, baby.

En ting du bør vurdere når du kutter/borer i basswood -boksen, er at du vil gå utenfra og bruke skarpe borekroner, for eksempel at treet enkelt fliser. Dette er en del av årsaken til plastdekselet til akrylstengene da de store hullene for dem rotet litt i treet.

Trinn 4: Lysdioder og flekker

Koble 5V, GND og datalinjen til stripen med 8x WS2812B lysdioder. Jeg foretrekker også å epoxy trådforbindelsen til stripen, da de har en tendens til å rive av putene som er under kraft, og det er en stor smerte å fikse. Jeg limte dem rett og slett på boksen på undersiden.

Akrylstavene ble kuttet, to stykker for hver av følgende lengder: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Jeg hadde ikke et godt verktøy for å gjøre dette og scoret rett og slett der jeg ville kutte med Dremel og slo den av. Jeg brukte deretter sandpapir og en Dremel poleringstips for å rengjøre endene. For montering av akrylstenger er det sannsynligvis lettest å bore hullene skikkelig uten å ødelegge treverket. Jeg klarte ikke å gjøre dette, så i stedet 3D -utskrevet et enkelt deksel for å holde lysdiodene i. Det er buet tilsvarende for å passe i flukt mot toppen av bagasjerommet (en enkel måte å gjøre dette på er å spore kurvens krumning på papir, mål deretter midten av sirkelen som produserer kurven for å replikere kurven i CAD). Totalt sett fungerte delen ganske bra og holdt stengene sikkert mot lysdiodene slik at jeg ikke engang trengte lim. Jeg tror også at dekselet gir en fin kontrast estetikk til utseendet på den generelle klokken.

For å holde esken lukket limte jeg en liten magnet på innsiden av toppen og bunnen av skapet.

Da er alt som er igjen på maskinvaresiden å flekke det, og sørge for å maskere av områder du ikke vil ha flekker på (eller enda bedre å flekke det hele før du setter inn elektronikken …) og legge til noen av de små filtene eller gummi føtter pad tingys.