Rellotge despertador lleuger: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Alguna vegada heu volgut provar algun d’aquests rellotges despertadors que imiten la sortida del sol per despertar-vos? Voleu afegir llums de colors a la vostra habitació? Voleu controlar-ho tot des de qualsevol dispositiu amb navegador d'Internet? A continuació, mireu aquest despertador que he fet amb el que he après construint el meu alimentador automàtic de peixos.

L’objectiu principal de l’alarma de llum és assegurar-me que hi hagi llum a la meva habitació quan em llevo, sobretot a l’hivern, quan normalment encara és fosc. La llum s’esvaeix durant un període de temps predeterminat que acaba amb la màxima brillantor a l’hora configurada de l’alarma. Però aquest és només el primer mode, hi ha altres 7 modes d’il·luminació per jugar.

L'alarma de llum es controla a través d'una pàgina HTML que s'allotja al tauler ESP-8266-12e. Es pot accedir des de la vostra xarxa domèstica o configurar-se per accedir-hi des de qualsevol lloc d’Internet amb reenviament de ports.

Pas 1: materials:

• Taula ESP-8266-12e (NodeMCU)
• Últim IDE Arduino
• Biblioteques necessàries per al codi instal·lat
• Bloc de notes ++ (per editar l'HTML si voleu)
• Navegador (he utilitzat Chrome, però qualsevol hauria de funcionar, sobretot si us permet veure el codi HTML funcionant)
• Impressora 3D amb una superfície de construcció mínima de 150 mm x 150 mm
• Filament de plàstic blanc o transparent (per a l'ombra, la muntura pot ser de qualsevol color que tingueu)
• Pantalla de 7 segments de 4 dígits amb xip TM1637, he utilitzat un d’aquests
• Tira LED LED RGBW d’1 metre, sk6812. La meva tira té 60 LEDs / metre, però ja no es ven. El codi arduino està configurat per a RGBW, de manera que l’haureu de reescriure si voleu utilitzar una tira RGB. Recomanaria una tira amb almenys 60 LEDs.
• SI la tira no té un suport adhesiu: cinta adhesiva i súper cola
• Protoboard per muntar el tauler
• 24AWG cable (recomano diversos colors)
• Com a mínim 6 peus de filferro per alimentar-se. Us recomano utilitzar tot el que ven la vostra ferreteria local per a làmpades de sobretaula.
• Font d'alimentació de 5V, l'he utilitzat
• No oblideu els adaptadors per a la font d'alimentació
• Soldador
• Cable USB per programar la placa
• cola calenta
• Pins de capçalera (masculí i femení)
• Paciència

Pas 2: Programació del tauler

El tauler tindrà dos conjunts de codi, el codi arduino normal que s’executa i el codi HTML que envia al vostre navegador. Pengeu el codi arduino com ho faríeu amb qualsevol altra placa. L'HTML, però, requereix un connector per carregar-lo a la memòria SPIFF de la placa.

Per obtenir un tutorial sobre com utilitzar SPIFF, consulteu

Per obtenir informació sobre com penjar el codi HTML, consulteu https://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=32&t=10081, per a això haureu d'instal·lar un connector a arduino.

L'HTML s'ha de desar a una carpeta de la carpeta del projecte arduino anomenada simplement "dades".

La càrrega de l’HTML triga un parell de minuts i he pogut jugar una o dues curses en línia a Mario Kart 8 mentre esperava. Per això, si feu canvis a l'HTML, utilitzeu notepad ++ per editar i deixar anar el fitxer en un navegador com Chrome per provar-lo.

Pas 3: Com funciona el codi

El codi d’aquest projecte està separat en dos fitxers: el codi executat pel tauler i l’HTML emmagatzemat a la memòria del tauler que envia al navegador quan navegueu a la pàgina web.

Quan connecteu la placa a l'alimentació, s'inicia el codi de la placa, com qualsevol arduino. Es connecta al WiFi de casa i es posa en contacte amb un servidor NIST per obtenir l’hora actual per configurar el rellotge intern. Un cop configurat el rellotge, s'inicia el servidor web i podeu connectar-vos mitjançant el navegador preferit.

Heu de connectar-vos mitjançant l'adreça IP de la placa, així que assegureu-vos de reservar una IP estàtica al vostre encaminador. També he canviat el port de la meva làmpada, de manera que per connectar-me vaig a 192.168.0.170:301/. Si voleu connectar-vos a la vostra làmpada des de qualsevol part del món, haureu de configurar el reenviament de ports al vostre encaminador. A continuació, haureu de connectar-vos a l’adreça IP que veieu quan us connecteu a https://www.whatsmyip.org/ i al port al qual heu configurat l’IP local de la làmpada.

Un cop us connecteu, el tauler envia el fitxer HTML al navegador, que el descodifica i mostra la pàgina. Els canvis que feu no afecten el tauler fins que no premeu un dels botons. a la pàgina web. Quan premeu un botó, el navegador envia un formulari html al tauler amb la configuració actual i el tauler adopta aquests paràmetres i estableix les pantalles.

La configuració és bastant senzilla. La pàgina s’adapta a l’amplada del navegador i es veu una mica millor al mòbil. Per canviar l'aparença de la pàgina de configuració, haureu d'editar l'HTML i hi ha molts altres tutorials en línia per això. Com que era la primera vegada que utilitzava HTML, vaig aprendre sobretot fent servir

Quan es carregui la pàgina, veureu quatre botons, un control lliscant i un menú desplegable. El botó superior és el botó principal "entrar" o "activar". Els dos botons següents canvien la visualització de l'hora digital i si mostra l'hora en format de 12 o 24 hores. El control lliscant controla la brillantor del rellotge digital i s’actualitza sempre que canvieu el mode de visualització o activeu el rellotge. Se suposa que l’últim botó apaga tots els llums, però per alguna raó no funciona amb aquesta versió del codi. En canvi, si premeu el botó "Activa" sense configuració seleccionada, s'apagaran els llums.

El menú desplegable conté 7 modes de sistema; en seleccionar-ne un es mostraran els paràmetres necessaris a continuació.

• Mode 1: alarma. Introduïu el temps en què voleu que la llum assoleixi la màxima brillantor i quant de temps voleu que la decoloració sigui en minuts enters. El valor predeterminat és de 6:00:00 AM i 15 minuts. La llum es mantindrà a la màxima brillantor durant el mateix temps que s’esvaeix abans d’apagar-se automàticament. El valor per defecte es pot canviar en codi HTML.
• Mode 2: rellotge analògic. Trieu tres colors per representar les agulles d’hora, minut i segon d’un rellotge analògic. Un control lliscant per sobre dels tres selectors de colors posarà automàticament colors freds o càlids predefinits si es defineix a l'esquerra o a la dreta, respectivament. Si el control lliscant s'estableix a l'esquerra o a la dreta i es torna al centre, els selectors de colors es posaran en negre (0, 0, 0, 0) [R, G, B, W]. Quan s’envia un color totalment zero al tauler, s’aleatoritza. * Això pot fer que els llums parpellegin excessivament. * Si voleu que una llum romangui apagada, definir qualsevol valor a 1 donarà lloc a "negre" (tots els valors per defecte són 1 (01, 01, 01, 01) quan els selectors de colors estan inicialitzat). El selector de colors i els control lliscants RGB estan enllaçats, mentre que el control lliscant W és independent.
• Mode 3: color. Trieu un color per establir els llums. Això romandrà fins que l'usuari canviï.
• Mode 4: Cicle de colors. Trieu tres colors per recórrer i introduïu el temps que heu de mantenir en cada color. S’apliquen els mateixos mètodes per escollir els colors que en el mode 2. Els colors aleatoris funcionen millor amb aquest mode.
• Mode 5: cilindre de color. Trieu tres colors (iguals que els anteriors) i les RPM del cilindre. Els llums es mostraran com un patró de ratlles que giren al voltant de l'eix. al RPM que hàgiu triat. El RPM per defecte és de 60 o 1 rev / s. Els colors aleatoris poden provocar llums intermitents.
• Mode 6: Color Vortex. Estableix tres colors i el RPM. Aquest mode no és perfecte, però la idea és que els llums girin durant tot el dia. Hi ha una aleatorietat integrada, de manera que és millor utilitzar el control lliscant de temperatura per triar si el vòrtex comença calent o fresc.
• Mode 7: Arc de Sant Martí. Establiu la velocitat del cicle, aquí el RPM és força inútil. Aquest va ser un exemple pre-fet de la Biblioteca Neopixel amb algunes edicions per permetre que el tauler respongués encara a les entrades dels usuaris.

Un cop escollida la configuració, en prémer qualsevol botó s'enviarà un formulari HTML al tauler, que utilitza els valors del formulari per canviar la configuració de visualització. El botó "Activa" envia tots els paràmetres, mentre que els dos botons de rellotge només envien la brillantor del rellotge. Se suposa que el botó "off" només apaga la tira LED, però hi ha un error que impedeix que funcioni. Prémer "Engage" sense canviar cap configuració sembla funcionar. Un cop el tauler ha analitzat la configuració, redirigeix el navegador a la pàgina HTML inicial.

Nota: definir l'hora de l'alarma canvia el mode del sistema a 1, que aturarà qualsevol mode que s'executés abans i restablirà tots els paràmetres. Tanmateix, iniciar un mode diferent després de configurar l'hora de l'alarma no canvia l'hora que hàgiu definit, de manera que podeu configurar l'alarma i iniciar un nou mode. Si el nou mode no està desactivat abans que l'alarma comenci a desaparèixer a la llum blanca, això pot provocar parpelleigs. Per evitar-ho, la placa està codificada per apagar totes les llums i configurar el mode del sistema a 1 (alarma) a les 2 de la matinada sense canviar l'hora d'alarma establerta. Aquest temps de tall dur es pot canviar al codi arduino.

Pas 4: Configuració de la xarxa i connexió

Aquest pas és una mica imprecís, ja que cada router és diferent. Google, el vostre model d’encaminador en concret, per trobar la configuració que heu de canviar.

Heu d’iniciar sessió al vostre encaminador i, probablement, activar el mode avançat. Al meu encaminador, he d’anar al servidor DHCP per reservar una adreça IP. Cerqueu l'adreça MAC del vostre ESP8266; serà el de la llista de clients DHCP (o l'equivalent del vostre enrutador) que desapareixerà sempre que desconnecteu l'ESP.

Utilitzeu l'adreça MAC per reservar l'adreça IP de la làmpada. Assegureu-vos que l'entrada està activada si el vostre encaminador té aquesta configuració.

Si voleu connectar-vos des de fora de la vostra xarxa personal, haureu de buscar el vostre enrutador a Google per saber com configurar el reenviament de ports.

Pas 5: peces impreses en 3D

Les parts impreses haurien d’adaptar-se a la majoria d’impressores. Hi ha dues parts: la muntura i l’ombra.

El muntatge és el que s’embolica la tira de LED, en forma d’espiral, i el seu diàmetre és tal que una tira de 60 LED d’1 metre s’ha d’envoltar 3 vegades i tots els LED s’han d’alinear axialment. Si feu servir una tira on els LED estan espaiats de manera diferent i no s’alineen a la muntura com haurien de fer-ho, canvieu el diàmetre amb els models proporcionats. El diàmetre és C / pi, on C és la circumferència i és 1/3 de la longitud de la tira. Les obertures semicirculars de la paret del muntatge permeten passar el cable d’alimentació i el flux d’aire. Les mènsules transversals proporcionen rigidesa i una superfície a la qual aplicar les tires de comandament per al muntatge.

L’ombra té un ajust de fricció amb la muntura i hi ha una osca per alinear la pantalla amb la muntura. La ranura ha d’estar a la posició de les 12 o les 6 hores quan es munta a la paret i la pantalla de rellotge de 7 segments ha d’estar alineada amb la ranura. La ombra actua com a difusor de les llums i, en conseqüència, és molt prima. L’he imprès amb un broquet de.5mm i la majoria d’impressores comercials inclouen broquets de.4mm, de manera que hi hauria poques qüestions, però assegureu-vos de revisar el tallador per assegurar-vos que l’ombra s’imprimirà correctament. Assegureu-vos també d’utilitzar un plàstic blanc o d’una altra manera translúcid per a l’ombra. Altres colors distorsionaran els colors de les llums o bloquejaran massa la llum.

Assegureu-vos de comprovar que la pantalla del rellotge digital que utilitzeu s’adapta a l’ombra. Està dissenyat per adaptar-se al fregament amb un espai suficient per als cables del rellotge. Utilitzeu els models per canviar el muntatge del rellotge. Quan canvieu el model de l'ombra, assegureu-vos de mantenir el gruix de la cara frontal inferior a 1 mm, de manera que el rellotge sigui visible a través d'ella amb poca difusió.

Pas 6: Muntatge de cablejat i placa

La placa i el cablejat són molt menys complicats que el meu alimentador de peix. Simplement soldeu un parell de files de passadors de capçalera femenins a una protoborda perquè l’ESP-8266-12e hi pugui seure, així com dues files de passadors de cap mascle per connectar el poder. Vaig soldar els dos cables de dades del rellotge i el cable de dades de la tira LED als respectius pins de la protoborda, i tots els cables d’alimentació i de terra es van soldar als respectius rails d’alimentació que vaig fer a la part posterior de la placa.

L’altra cara d’aquests cables hauria de ser capçaleres femenines per al rellotge i el connector de tira LED per a la tira LED. És possible que hàgiu de soldar els pins masculins al rellotge i us recomano pins angulats. Els cables de la tira LED i els cables d’alimentació s’han d’encaminar cap al costat de la paret del tauler (el costat amb l’ESP) i els cables del rellotge s’han d’encaminar cap al costat frontal (on hi ha totes les juntes de soldadura).

Per a una línia elèctrica, he utilitzat un cable de coure de 16 a 26 fils. Tenia una mica de gruix, de manera que vaig dividir cada filferro entre tres pins femelles per connectar-los als rails d’alimentació i de terra. L'altre costat hauria de ser el connector que tingueu per a la vostra font d'alimentació.

Enganxeu en calent totes les juntes de soldadura exposades (especialment al cable d'alimentació i, sobretot, si hi ha coure exposat com el meu) per aïllar-ho tot de pantalons curts accidentals. També podeu enganxar en calent el rellotge al tauler (part posterior del rellotge al costat de soldadura del tauler), però vaig trobar que es tractava d’una articulació feble i que no era tan necessari un cop muntat tot.

Enrosqueu la tira LED al voltant de l'exterior de la muntura. ASsegureu-vos de provar la tira en mode 2 per comprovar que el rellotge analògic va en la direcció correcta. Assegureu-vos de deixar un espai de ~ 5 mm des de la vora frontal per a l'ombra. El primer LED de la tira (el LED del color dels segons apareix a la part superior de cada minut, en un extrem de la tira) va a la posició de les 12 hores. quan el llum es munta a la paret. Quan tingueu una tira LED al seu lloc, utilitzeu el suport adhesiu (si en té) o cola per enganxar-la al suport. La súper cola funcionarà millor si la tira no té un suport adhesiu. Feu servir cinta adhesiva per mantenir la tira al seu lloc mentre proveu i mentre s’assequi la cola.

Enfileu els cables LED a través dels forats semicirculars a la muntura per connectar-los a la placa. El cable d'alimentació també s'hi enfila. Assegureu-vos de triar un forat que el cable no estirarà a causa de la gravetat o de trets accidentals.

Pas 7: muntatge

Per muntar a la paret, només cal que utilitzeu 3 o 3 tires de comandaments 3M o tantes com vulgueu. Utilitzeu la osca de la muntura per comprovar que està a nivell. Després de muntar el suport, connecteu el cable d'alimentació i els cables LED a la placa i introduïu el rellotge a l'ombra. A continuació, només cal que poseu l'ombra al suport i connecteu el cable d'alimentació a la font d'alimentació.