LED budilka Sunrise: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Imate težave zjutraj vstati? Sovražite oster prodorni zvok alarma? Bi raje sami naredili nekaj, kar bi verjetno lahko kupili za manj denarja in časa? Potem si oglejte to LED budilko Sunrise!

Alarmi za sončni vzhod so zasnovani tako, da zagotavljajo bolj umirjeno izkušnjo zbujanja s počasnim povečevanjem svetlosti okoli nastavljenega časa bujenja. Zamisel je, da to privlači našo naravno nagnjenost, da se zbudimo s soncem in "prevara" telo v uravnotežen cirkadiani ritem, kar olajša vstajanje. To morda ne velja za vsakogar, osebno pa se mi je zdelo koristno, predvsem pa tople barve, ki nas tolažijo zjutraj.

Številne ure sončnega vzhoda, ki jih lahko kupite, poskušajo simulirati sončno svetlobo s posebnimi žarnicami, ki poskušajo ujemati odtenek in barvno temperaturo jutranjega sonca. Vendar pa za to gradnjo uporabljamo le RGB LED diode, ki lahko približno približajo občutek sončne svetlobe, hkrati pa omogočajo hladne in edinstvene barvne kombinacije in učinke. Ta zasnova temelji na golih kosteh Arduino UNO z modulom za uro v realnem času (RTC) in 7 segmentno LED uro.

1. korak: BOM

• Basswood kovček za prtljažnik
• Arduino UNO ali ekvivalent golih kosti
• LM7805 5V linearni regulator
• Pokrovčki, več 1uF, 10uF za LED.
• Modul ure realnega časa (RTC)
• 7 -segmentni zaslon z uro LED
• Potenciometer
• Rotacijski dajalnik
• Ročaji za lonec in kodirnik. Uporabil sem nekaj gumbov za kitaro, ki sem jih imel naokoli
• Hitro stikalo z LED
• Akrilne palice (premer 6x10 mm, dolžina 250 mm)
• 8x LED WS2812B RGB
• Vijaki in matice M3
• Mini magneti
• PCB ali prototipna plošča + žice
• Lesna barva želene barve

2. korak: Oblikovanje

Shema gradnje je navedena spodaj. Preverite. Ključni element ure je modul RTC. To zagotavlja zanesljivo merjenje časa in ima majhno baterijo, ki omogoča vzdrževanje časa, če je celotna budilka izklopljena. Modul RTC in 7 -segmentni prikazovalnik ure za Arduino prek protokola I2C.

Uporabniški vnos v napravo je dosežen z vrtljivim dajalnikom z otipnim gumbom, ki se uporablja za nastavitev ure in alarma ter LED -načinov in svetlosti. Potenciometer se uporablja za spreminjanje svetlosti 7 -segmentne ure. Če pogledamo nazaj, bi z uporabo drugega rotacijskega dajalnika nekoliko olajšali vmesnik in lahko bi dodal več funkcionalnosti, vendar je nekoliko bolj zapleteno ravnanje z dvema rotacijskima kodirnikoma z uporabo prekinitev Arduino (pravzaprav se nisem lotil dodajanja dveh rotacijskih kodirnikov nisem povsem prepričan, kako težko je). Za vklop LED diod se uporablja trenutni gumb. Imam lepši kovinski gumb z LED diodo, vendar bo kateri koli gumb primeren. Če ga dodate, lahko uporabite gumb na sekundarnem vrtljivem kodirniku.

Na ploščo sem uporabil napajalnik 9V z vtičnico 5,5 mm x 2,5 mm. LM7805 je bil uporabljen za znižanje tega na 5V za elektroniko. Moj je bil ocenjen na 0,75A pri 9V in verjetno ne bi želel iti nižje, saj lahko LED -diode WS2812B pri največji svetlosti precej črpajo. Pri polni svetlosti je celotna naprava črpala približno 450 mA.

Vse se prilega kovčku iz prtljažnika Basswood, ki ga lahko obarvate za bolj dovršen videz. Uporabljene LED so 8x digitalne naslovljive LED WS2812B. Ti so odlični in rad jih uporabljam v številnih projektih, saj jih je enostavno programirati za ustvarjanje kul učinkov in lahko postanejo precej svetli. LED diode razpršijo skozi akrilne palčke, nameščene na vrhu škatle. Za podpiranje palic sem uporabil 3D natisnjen plastični pokrov, ki se ga dotaknem kasneje. Kot LED difuzor lahko uporabite karkoli drugega. Ta članek ima nekaj zanimivih idej.

3. korak: Ožičenje in ohišje

Oglejte si datoteko. ZIP za Gerberje PCB. To sem naredil s programsko opremo DipTrace Schematic in PCB Design, vključil pa sem tudi datoteko DipTrace, če vas zanima. Če ne želite narediti tiskanega vezja, lahko uporabite samo perf ploščo ali žico neposredno na Arduino UNO. Večinoma samo ožičenje modulov, stikal in LED na Arduino.

Potenciometer ima en konec na GND, drugi na 5V in sredino na vaš analogni vhodni pin. Ožičenje rotacijskega dajalnika je treba priključiti na GND in dva prekinitvena zatiča (2 in 3) Arduina. Ta navodila vam lahko pomagajo. Gumb vrtljivega dajalnika in zgornji gumb sta priključena na GND in ustrezen vhod za digitalni vhod (ti bodo uporabili notranje izvleke zatičev). Prav tako ne pozabite priključiti napajanja na LED v zgornjem gumbu (moj ni potreboval tokovnega omejevalnega upora). Zaslon in modul RTC sta priključena na 5V, GND in ustrezne zatiče SDA, SCL Arduina. Uporabil sem 1uF na vhodnih in izhodnih kondenzatorjih za LM7805 in še 10uF na 5V tirnici za podporo LED.

Večino teh konektorjev lahko priključite neposredno na tiskano vezje ali ploščo, vendar raje uporabljam standardne konektorje glave s premerom 100 mm (2,54 mm) s toplotno skrčljivo cevjo na ožičenju za pritrditev na zatiče na plošči, saj to olajša vse spremembe ali popravke.

Sledi namestitev v škatlo prtljažnika in izrezovanje ustreznih področij za lonec, vrtljivi dajalnik, zaslon, vtičnico in zgornji gumb. Za pritrditev plošče sem uporabil vijake in matice M3. Če pravilno določite luknje, bi morali imeti priključke in stvari sami varni, sicer jih vroče lepite, baby.

Pri rezanju/vrtanju v ohišju iz basswood -a morate upoštevati eno stvar, da boste želeli vstopiti od zunaj in uporabiti ostre svedre, na primer lesne sekance. To je del razloga za pritrditev plastičnega pokrova za akrilne palice, saj je vrtanje velikih lukenj zanje nekoliko pokvarilo les.

4. korak: LED in barvanje

Priključite 5V, GND in podatkovno linijo na trak 8x LED WS2812B. Prav tako raje epoksidiram žično povezavo s trakom, saj ponavadi odtrgajo blazinice pod silo in to je velika bolečina, ki jo je treba popraviti. Preprosto sem jih prilepil na spodnjo škatlo.

Akrilne palice so bile razrezane, po dva kosa za vsako od naslednjih dolžin: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Nisem imel odličnega orodja za to in sem preprosto dosegel, kjer sem hotel rezati z Dremelom, in ga odrezal. Nato sem za čiščenje koncev uporabil brusni papir in polirno konico Dremel. Za montažo akrilnih palic je najlažje pravilno izvrtati luknje, ne da bi pri tem uničili les. Tega mi ni uspelo, zato je namesto tega 3D natisnil preprost pokrov, v katerega so pritrjene LED diode. Ustrezno je ukrivljen tako, da se prilega na vrh ohišja prtljažnika (enostaven način za to je izslediti ukrivljenost škatle na papirju, nato izmerite središče kroga, ki proizvaja krivuljo, da se krivulja ponovi v CAD). Na splošno je del deloval zelo dobro in je varno držal palice v ravnini z LED, tako da niti lepila nisem potreboval. Mislim tudi, da pokrov doda lepo kontrastno estetiko videzu celotne ure.

Da bi škatla ostala zaprta, sem na notranjo in zgornjo stran dna ohišja super prilepila majhen magnet.

Nato na strani strojne opreme ostane le, da jo obarvate, pri tem pa ne pozabite zamaskirati območij, na katerih ne želite madežev (ali še bolje, da vse skupaj obarvate, preden vstavite elektroniko…) in dodate nekaj tistih majhnih filcev oz. gumijaste blazinice za noge.