Noćni budilnik MP3 sa alarmom: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Za ovaj projekt želio sam izraditi prikladan i potpuno funkcionalan noćni alarmni sat.

Moji lični preduslovi za noćni budilnik su:

1. Čita se pri svakom svjetlu, no ne zasljepljuje noću
2. MP3 melodije alarma
3. Atraktivan i mali faktor oblika
4. Snooze funkcija
5. Memorijska funkcija, tako da se vrijeme, vrijeme alarma, melodija zvona i jačina zvuka ne gube svaki put kad se napajanje isključi.
6. Rođendanska funkcija: Na svoj rođendan (i one članova moje porodice) želim da me probudi "sretan rođendan", a ne standardna melodija zvona

Nisam mogao pronaći instrukcije koje bi kombinirale sve ovo; dakle ovo uputstvo.

Sat je izgrađen oko 8X8 WS2812B matrice. Zbog male količine LED dioda, ne mogu se sve riječi sastojati od uzastopnih slova. Većina satova riječi 8x8 (poput ovog lijepog) rješava ovo grupiranjem više slova preko jedne LED diode, iako drugi imaju kreativnija rješenja. Odlučio sam potražiti rješenje poput ovoga, gdje se riječi prave od uzastopnih slova. To mu daje neki magični zaokret, jer ne vidite riječi prije nego što zasvijetle. Radi veće čitljivosti slova iste riječi dijele istu boju. U početku je pomalo zagonetno za čitanje, ali nakon nekog vremena možete to pročitati s velikom brzinom. To je i razlog zašto ga nazivam satom sa slovima, a ne satom sa riječima. Sat me svakog jutra budi, a ja sam i dalje zadivljen kako su riječi nastale!

Supplies

Osim elektronike, gotovo sve komponente su ponovno korištene ili vraćene stvari koje sam već imao kod kuće. Jedini alat koji vam zaista treba i koji vjerojatno nemate pri ruci za prikaz sata je laserski rezač. Srećom, postoji mnogo fablabova i prostora za izradu koji vam mogu pomoći u tome. Hvala vam Makerspace De Prins!

Elektronske komponente:

• 8X8 WS2812B LED matrica
• Arduino nano
• DS3231 modul sata u realnom vremenu
• DFPlayer mini
• mikro SD kartica za umetanje u DFPlayer mini (najmanja/najjeftinija koju možete pronaći odradit će posao dobro)
• Foto dioda
• Jedna RGB LED dioda
• 1000 F kondenzator
• zvučnik što je moguće manji
• opće žice, konektori, otpornici, gumbi
• Malo drveta, MDF,.. za kutiju

Korak 1: Napravite kutiju

Za samu kutiju koristio sam neke izreze sa našeg drvenog poda. Ovo su lijepe hrastove ploče debljine 9 mm. Pomoću pile za rezanje izrezao sam 4 komada dimenzija 10,5 x 8,6 cm (zapravo sam izrezao neki rezervni da ispravim greške koje dolaze!). Duž kratkog ruba napravljen je utor od 5 mm za skrivanje prednje i stražnje ploče. Dugi rubovi su izrezani pod kutom od 45 ° kako bi se dobila lijepa kvadratna kutija. Ovo nije zajedničko drvoprerađivače zbog male površine ljepila. Ali sviđa mi se izgled spoja skrivenog u kutu i još uvijek je dosta jak za primjenu. Ali ovo je samo moje rješenje s materijalima koje sam imao pri ruci. Svaka kutija koja drži matricu dobro će obaviti posao. Prije lijepljenja dijelova moramo napraviti i uklopiti elektroniku. Dakle, do sljedećeg koraka.

Korak 2: Sat

Nema sata bez sata. Ovo je jedan od pametnijih, bržih i jeftinijih načina da slova budu prozirna, a da pri tom blokiraju svu drugu svjetlost. Potreban vam je samo mali komad (10 x 10 cm) akrilnog stakla (AKA plexi), malo boje u spreju i laserski rezač. Počeo sam s obnovljenim prozirnim akrilnim staklom; debljina je nevažna, sve dok odgovara udubljenju vaše kutije. S jedne strane sam ugrubio ugao brusnim papirom i pokrio ga crnom bojom u spreju. Ne brinite o kapanju boje i tako dalje, jer će to biti stražnja strana. S druge strane, morate ostati što je moguće čistiji. Sada vam je potreban pristup laserskom rezaču za uklanjanje boje i dijela akrilnog stakla, gdje slova moraju dolaziti pomoću priloženog SVG -a; ne zaboravite da slova moraju biti preslikana! Et voila: jeftin, brz i jednostavan način da napravite prednju ploču savršenog izgleda, gotovo bez curenja svjetla! Vjerovatno morate promijeniti redoslijed slova, jer su dizajnirana za holandski sat.

Sada imate pristup laseru, izrežite i matricu (i datoteka priložena) sa nekih 6 mm MDF -a. Ovo prolazi između LED matrice i prednje ploče kako bi raspršilo svjetlo i spriječilo curenje svjetla na susjedna slova.

Korak 3: Lemljenje elektronike

Sada je vrijeme za jezgru našeg sata; elektroniku.

Srce našeg projekta je arduino nano. Koristio sam jedan baziran na Atmega328P. Ovo funkcionira, ali tijekom razvoja softvera često sam nailazio na probleme s memorijom. Dakle, vjerovatno bi nano svakom ili čak ESP32 mogao biti bolje prilagođen.

Prije lemljenja svega zajedno pametno je testirati sve komponente i veze na ploči. Zbog velike količine komponenti i potrebnih veza ovo će izgledati neuredno. Zatim prenosim sve komponente jednu po jednu na perforiranu ploču. Molimo da komponente držite blizu jedna uz drugu jer je kutija relativno mala i orijentirajte ih na takav način da su stvari poput SD kartice, baterije, … dostupne uklanjanjem stražnjeg dijela. Odozgo sve izgleda lijepo i uredno, dok su stražnja strana u najboljem slučaju špageti. Ali uspostavljanjem i trenutnim testiranjem svih veza možete učiniti i ovo! Ovdje možete pronaći neke savjete za ove ploče za izradu prototipova.

Ispod možete pronaći sve veze koje je potrebno uspostaviti za različite komponente:

RTC (sat u stvarnom vremenu) DS3231: 4 pina su spojena direktno na arduino

• VCC na 5V
• GND u GND arduino
• SDA do A4
• SCL do A5

DFPlayer Mini: Ovaj je malo drugačiji nego u većini primjera. Da bih izbjegao probleme sa sabirnicom I2C, ja ga pričvršćujem na serijski port arduina, umjesto da koristim programsku sabirnicu. Mikro SD kartica koja ide u DFPlayer Mini trebala bi sadržavati 12 MP3 melodija zvona (nazvanih 0001.mp3, 0002.mp3,…) i melodiju zvona za sretan rođendan po imenu 0014.mp3 (13 nije htjelo funkcionirati!?!).

• VCC na 5V
• GND u GND
• RX na TX na arduinu, ne direktno, već preko otpornika od 1 koma; ne povezujte TX DFPlayer mini, ne koristimo povratne informacije od modula i to će poremetiti ispravnu funkciju sata!
• spk1 & spk2 do zvučnika

WS2812 LED matrica:

• Pozitivni i negativni izravno su povezani na utičnicu za napajanje
• Din prve LED/slova spojen je na D6 pin arduina, ne direktno, nego preko otpornika od 330 ohma

Kondenzator od 1000 µF: Ovo služi za zaštitu LED dioda, vjerovatno bez njega radi dobro.

Pozitivna noga je spojena na pozitivnu stranu LED matrice (a time i istosmjernu utičnicu); negativna noga je spojena na minus stranu LED matrice

RGB LED: LED koji koristim ima ugrađene otpornike, većina ih nema, pa ih po potrebi uključite.

• Najduža noga je povezana sa tlom
• Druge noge spajaju se na pin D8, D9 i D10 arduina.

Photodiode

• Jedna noga fotodiode spojena je na 5V,
• druga noga je spojena na A0 pin na arduinu i na tlo preko 4,7 kohm otpornika

Dugmad: potrebna su vam 3 dugmeta; 1 veliko dugme za alarm i 2 manja za funkciju gore i dolje. Gumbi su spojeni na digitalne pinove na arduinu. Također morate dodati otpornike od 10 kohma kako je lijepo objašnjeno u ovom uputstvu.

• Gumb alarma je spojen na pin D7
• Gore je spojen na pin D12
• Dugmad za nadole su spojena na pin D11

Korak 4: Sastavljanje sata

Zbog ograničenog prostora za sve komponente, važno je provjeriti da li sve komponente pristaju. Stoga sam sve komponente spojio konektorima kako bih ih lako uklonio s glavne ploče. Dugme za alarm koje sam koristio je predugo i montirao sam ga na vrlo čudan način. To je zato što mi se nije dopala njegova crvena plastika. Sada je postavljen mnogo dublje u satu, kako bi se napravio prostor za mali drveni disk koji sada djeluje kao dugme i bolje pristaje izgledu sata. Disk je zapravo izrezan sa drške stare četke za boju; vidite da volim ponovnu upotrebu starih stvari! Zadnja ploča je također ponovno korištena stavka: dio izrezane zlatne ploče, koja služi kao pozadina u našoj kuhinji. Samo izrežite zadnju ploču pomoću svoje pile i izbušite rupu za DC utičnicu. Montira se vijcima kako bi se kasnije omogućio pristup unutrašnjosti. Kad se čini da se sve uklapa i funkcionira, vrijeme je da zalijepite kutiju. Lijepljenje je jednostavno, samo zalijepite sve 4 strane ljepljivom trakom, nanesite ljepilo i zamotajte zajedno. LED matrica je zalijepljena na matricu LED poklopca i ovo trenje se uklapa u položaj. Prednja ploča je montirana na vrhu dvostranom trakom. Prve noći sam radila neke "probne večeri" kada je sve bilo držano zajedno gumicama, i osećala sam da su LED diode čak i pri najnižem podešavanju previše svetle! To je riješeno dodavanjem 2 sloja papira između matrice LED poklopca i prednje ploče.

Korak 5: Softver

Softver je u slučaju da se ovaj sat razlikuje od većine drugih. Kako ga namjeravam koristiti kao glavni budilnik, potrebno mi je mnogo funkcija kojima se može upravljati pomoću samo 3 tipke! Također preferiram samostalni uređaj, nego da se na njega moram povezati putem WiFi -a, bluetootha, … radi jednostavnih stvari kao što su promjena melodije zvona, vremena, … itd.

Ovdje je pregled svih funkcija koje sam uključio.

• Kratkim pritiskom na dugme alarma aktivira se / deaktivira funkcija alarma. Kada je alarm aktivan LED je crvena.
• Nakon aktiviranja alarma prikazuje se vrijeme alarma i vrijeme alarma se može promijeniti pomoću tipki za gore i dolje (sati kada crvena LED dioda treperi, zatim minute kada plava LED dioda treperi)
• Za promjenu melodije zvona i jačine zvuka; morate aktivirati izbornik postavki istovremenim pritiskom na tipke gore i dolje tijekom postavljanja vremena alarma.
• Kada se alarm oglasi, kratkim pritiskom na dugme alarma dobićete 5 minuta odlaganja. Da biste se zaista isključili: pritisnite ponovo ili dugo pritisnite dok se LED lampica alarma ne isključi.
• Da biste promijenili vrijeme, morate aktivirati izbornik postavki istovremenim pritiskom tipke gore i dolje tijekom normalnog rada.
• Da biste promijenili datum (koristi se za funkciju rođendana), morate aktivirati izbornik postavki istovremenim pritiskom na tipke gore i dolje tijekom postavljanja vremena.
• I za kraj uskršnje jaje: dugim pritiskom na dugme za alarm aktivira se dugin način rada. Ovo ne samo da izgleda super, već može poslužiti i kao noćno svjetlo!

Priložena je potrebna arduino skica. Ali moglo bi imati koristi od prepisivanja ispočetka jer pokazuje previše svog organskog rasta i stoga mu nedostaje malo logike. Ali kako sve funkcionira, ne želim na to trošiti više vremena nego što sam već učinio.

Najvažnija funkcija koja izdvaja ovaj sat je ova:

String TextToLED (String InputText, int animacija, int StartLed)

Sadrži algoritam koji će tražiti potrebna slova koja će vam zasvijetliti i mijenja boje u bilo kojem prostoru u InputText -u. U većini drugih sati sve su riječi kodirane, što znači da kada promijenite prikaz sata, morate sve ponovo dekodirati. Ovdje je samo pitanje postavljanja ispravnog redoslijeda slova u niz

ClockFace = String ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). A posebno je zgodan pri promjeni imena rođendanske funkcije.

Korak 6: Buduća poboljšanja

Čak i nakon nekoliko mjeseci korištenja, i dalje sam jako zadovoljan gradnjom. Za većinu svojih projekata mislim: "Ovo bi trebalo poboljšati, inače bi bilo bolje, …" Ali ovaj, ne; osjeća se i funkcionira onako kako sam to želio. Jedan problem može biti potrošnja energije. Ovo može biti više od prosječnog budilnika koji kupite. No, to uvelike ovisi o količini svjetla tokom dana, jer LDR odlično radi svoj posao. Kad je potpuno mrak, moj sat prelazi u noćni način rada; to znači crvena i zelena slova pri najsvjetlijoj postavci. U ovom načinu rada sat uzima 0,08 ampera i troši oko 0,4 vata. Pri cjelodnevnom svjetlu to se povećava na 0,3 ampera ili oko 1,5 Watta, dok dugin način rada čak troši 5 watta.

U svakom slučaju gledajući krajnji rezultat, uvjeren sam da vrijedi sve energije koju sam uložio!

Ne zaboravite da glasate za mene na takmičenju satova! Hvala vam što ste pročitali do kraja.