Rellotge despertador LED Sunrise: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Teniu problemes per llevar-vos al matí? Odieu el dur so penetrant d’una alarma? Prefereixes fer alguna cosa pel teu compte que es pugui comprar per menys diners i temps? Mireu aquest rellotge despertador LED Sunrise.

Les alarmes de sortida del sol estan dissenyades per proporcionar una experiència de vigília més tranquil·la augmentant lentament la brillantor al voltant de l’hora de vigília. La idea és que això apel·la a la nostra inclinació natural a despertar-nos amb el sol i “enganyar” el cos amb un ritme circadià equilibrat que facilita el llevar-se. Pot ser que no sigui el cas de tothom, però personalment m’ha semblat útil i sobretot els colors càlids els reconforten al matí.

Molts dels rellotges de sortida del sol que podeu adquirir intenten simular la llum solar amb bombetes especials que intenten coincidir amb la tonalitat i la temperatura de color del sol del matí. Tanmateix, per a aquesta construcció, només s’utilitzen LED RGB que poden aproximar-se a la sensació de llum del sol, però també permeten combinacions de colors i efectes únics i frescos. Aquesta compilació es basa en un mòdul Arduino UNO de ossos nus amb mòdul Rellotge en temps real (RTC) i rellotge LED de 7 segments.

Pas 1: llista de material

• Caixa de troncs de fusta de tiglio
• Arduino UNO o equivalent a ossos nus
• Regulador lineal LM7805 5V
• Taps, diversos 1uF, 10uF per a LEDs.
• Mòdul Rellotge en temps real (RTC)
• Pantalla de rellotge LED de 7 segments
• Potenciòmetre
• Codificador rotatiu
• Pomos per a pot i codificador. Vaig utilitzar uns pomos de guitarra que tenia al voltant
• Polsador momentani amb LED
• Varetes acríliques (6x 10mm diàmetre. 250mm de llarg)
• LED RGB 8x WS2812B
• Separadors i femelles de cargol M3
• Mini imants
• PCB o placa prototip + cables
• Taca de fusta del color desitjat

Pas 2: disseny

A continuació s’inclou l’esquema de la construcció. Comprova-ho. L’element clau del rellotge és el mòdul RTC. Això proporciona un temps de confiança fiable i té una bateria petita que permet mantenir el temps si tot el despertador està apagat. El mòdul RTC i la interfície de visualització de rellotge de 7 segments a Arduino mitjançant el protocol I2C.

L’entrada de l’usuari al dispositiu s’aconsegueix mitjançant un codificador rotatiu amb polsador tàctil que s’utilitza per configurar l’hora i l’alarma del rellotge, així com els modes i la brillantor del LED. El potenciòmetre s’utilitza per variar la brillantor de la pantalla del rellotge de 7 segments. En retrospec, utilitzar un altre codificador rotatiu hauria facilitat la interfície i podria haver afegit més funcionalitats, però es fa una mica més complicat manejar els dos codificadors rotatius mitjançant les interrupcions Arduino no estic del tot segur de la dificultat que té). Es fa servir un polsador momentani per encendre els LED. Tinc un botó de metall més agradable amb LED, però qualsevol botó sí. Podeu utilitzar el botó del codificador rotatiu secundari si l'afegiu.

Vaig utilitzar un adaptador de font d'alimentació de 9 V amb un connector de 5,5 mm x 2,5 mm a la placa. Es va utilitzar un LM7805 per baixar això a 5V per a l'electrònica. La meva es va classificar en 0,75 A a 9 V i probablement no voldria baixar, ja que els LED WS2812B poden dibuixar força a la brillantor màxima. Amb una brillantor aproximadament completa, tot el dispositiu dibuixava uns 450 mA.

Tot encaixa en una caixa de maleteres de tàxol que podeu tacar per obtenir un aspecte més acabat. Els LED utilitzats són els LED adreçables digitalment 8x WS2812B. Són fantàstics i m'agrada utilitzar-los en molts projectes, ja que es programen fàcilment per produir efectes frescos i poden arribar a ser força brillants. Els LED es difonen a través de les barres de bombolles acríliques muntades a la part superior de la caixa. Vaig fer servir una funda de plàstic impresa en 3D per recolzar les varetes, que toco més endavant. Podeu utilitzar qualsevol cosa que vulgueu com a difusor LED. Aquest article té algunes idees interessants.

Pas 3: cablejat i recinte

Consulteu el fitxer. ZIP per als Gerbers del PCB. Ho he fet amb el programari DipTrace Schematic i PCB Design i també he inclòs el fitxer DipTrace si us interessa. Si no voleu fer un PCB, només podeu fer servir una placa perf o cablejat directament a un Arduino UNO. Majoritàriament, només connecta els mòduls, els commutadors i els LED a l’Arduino.

El potenciòmetre té un extrem a GND l’altre a 5V i el mig al pin d’entrada analògica. El cablejat del codificador rotatiu s’ha de connectar a GND i als dos pins d’interrupció (2 i 3) de l’Arduino. Aquesta instrucció pot ser útil. El botó del codificador rotatiu i el polsador superior es connecten a GND i al respectiu pin d’entrada digital (utilitzaran els extractors interns del pin). Tampoc oblideu connectar l’alimentació al LED del botó superior (el meu no necessitava una resistència limitant el corrent). La pantalla i el mòdul RTC estan connectats a 5V, GND i als respectius pins SDA, SCL de l’Arduino. He utilitzat 1uF als condensadors d’entrada i sortida del LM7805 i altres 10uF al carril de 5V per donar suport als LED.

Podeu connectar la majoria d’aquests connectors directament al vostre PCB o perfboard, però prefereixo utilitzar connectors de capçal de pas estàndard de 100 mil·límetres (2,54 mm) amb tubs de contracció de calor al cablejat per connectar-los als pins de la placa, ja que això facilita qualsevol canvi o correcció.

A continuació, s’instal·la a la caixa del maleter i es retallen les regions adequades per a l’olla, el codificador rotatiu, la pantalla, el connector d’alimentació i el botó superior. He utilitzat separadors de cargol M3 i femelles per muntar el tauler. Si modifiqueu els forats bé, hauríeu de poder mantenir els connectors i les coses segures per si soles, en cas contrari, enganxeu-lo calent, nadó.

Una cosa que s’ha de tenir en compte a l’hora de tallar / perforar la caixa de tàxer és que voldreu anar des de fora i fer servir broques punxegudes i, com ara la fusta, que s’estella fàcilment. Això és part del motiu del muntatge de la coberta de plàstic per a les barres acríliques, ja que perforar els grans forats per destrossar una mica la fusta.

Pas 4: LEDs i tincions

Connecteu la línia de dades de 5V, GND i la tira de LEDs WS2812B de 8x. També prefereixo epoxi la connexió de filferro a la tira, ja que tendeixen a arrencar els coixinets amb força i és un problema important per solucionar. Simplement els he gravat a la caixa inferior.

Es van tallar les barres acríliques, dues peces per a cadascuna de les longituds següents: 2,5 "3,25" 4 "4,75". No tenia una eina fantàstica per fer-ho i simplement anotava allà on volia tallar amb el Dremel i el vaig trencar. Després vaig utilitzar paper de vidre i una punta de polit Dremel per netejar els extrems. Per muntar les barres acríliques, probablement sigui més fàcil perforar correctament els forats sense arruïnar la fusta. No he pogut fer-ho, així que en lloc d’això en 3D va imprimir una simple coberta per contenir els LED. Es corba en conseqüència per adaptar-se a la part superior de la caixa del maleter (una manera fàcil de fer-ho és traçar la curvatura de la caixa sobre el paper, a continuació, mida el centre del cercle i produeix la corba per reproduir la corba en CAD). En general, la peça funcionava bastant bé i mantenia les varetes de forma segura contra els LED de manera que ni tan sols necessitava cola. També crec que el sudari afegeix una bonica estètica contrastada a l’aspecte del rellotge general.

Per mantenir la caixa tancada, vaig enganxar súper un petit imant a l'interior superior i inferior del recinte.

Aleshores, tot el que queda al costat del maquinari és tacar-lo, assegurant-vos d’emmascarar les zones on no voleu que es tinguin (o millor encara, tacar tot el tema abans de posar l’electrònica …) i afegir alguns d’aquests petits feltre o coixinet de peus de goma.