Nattebord MP3 -vækkeur: 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Til dette projekt ville jeg lave et praktisk og fuldt funktionelt sengevækkeur.

Mine personlige forudsætninger for et vækkeur ved sengen er:

1. Læsbar i ethvert lys, mens den ikke blænder om natten
2. MP3 alarm melodier
3. Attraktiv og lille formfaktor
4. Snooze -funktion
5. Hukommelsesfunktion, så tid, alarmtid, ringetone og lydstyrke ikke går tabt, når strømmen afbrydes.
6. Fødselsdagsfunktion: På min fødselsdag (og mine familiemedlemmers) vil jeg vække mig af "tillykke med fødselsdagen" frem for standard ringetonen

Jeg kunne ikke finde nogen instruerbar kombination af alle disse; derfor dette instruerbart.

Uret er bygget op omkring en 8X8 WS2812B Matrix. På grund af den lave mængde lysdioder kan ikke alle ord bestå af bogstaver i træk. De fleste 8x8 ordure (som denne flotte) løser dette ved at gruppere flere bogstaver over en enkelt LED, selvom andre har mere kreative løsninger. Jeg besluttede at gå efter en løsning mere som denne, hvor ord er lavet af ikke-på hinanden følgende bogstaver. Dette giver det et magisk twist, da du ikke kan se ordene, før de er tændt. For at øge læsbarheden deler bogstaver fra det samme ord den samme farve. Det er lidt forvirrende at læse i starten, men efter et stykke tid kan du læse det i en eksplosion. Det er også derfor, jeg kalder det et bogstavur frem for et ordur. Uret vækker mig hver morgen, og jeg er stadig overrasket over, hvordan ordene dannes!

Forbrugsvarer

Bortset fra elektronikken er næsten alle komponenter genbrugte eller genvundne varer, som jeg allerede havde hjemme. Det eneste værktøj, du virkelig har brug for og sandsynligvis ikke har ved hånden til urfladen, er en laserskærer. Heldigvis er der mange fablabs og makerspaces, der kan hjælpe dig med det. Tak Makerspace De Prins!

Elektroniske komponenter:

• 8X8 WS2812B LED matrix
• Arduino nano
• DS3231 modul i realtid
• DFPlayer mini
• micro SD -kort, der skal indsættes i DFPlayer mini (den mindste/billigste du kan finde, klarer arbejdet fint)
• En fotodiode
• Én RGB LED
• 1000 F kondensator
• en højttaler så lille som muligt
• generiske ledninger, stik, modstande, knapper
• Noget træ, MDF,.. til æsken

Trin 1: Lav kassen

Til selve kassen brugte jeg nogle snit fra vores trægulv. Det er flotte 9 mm tykke egetræsplader. Ved hjælp af en geringssav skar jeg 4 stykker på 10,5 x 8,6 cm (Faktisk skar jeg en ekstra til for at rette for fejl der skulle komme!). Langs den korte kant er der lavet en 5 mm rille for at skjule front- og bagpanelet. De lange kanter skæres i en 45 ° vinkel for at lave en flot firkantet kasse. Dette er ikke en fælles træarbejdere bliver vilde med, på grund af det lille endekornslimområde. Men jeg kan godt lide udseendet af leddet gemt i hjørnet, og det er stadig meget stærkt til applikationen. Men dette er bare min løsning med de materialer, jeg havde ved hånden. Enhver boks, der indeholder matrixen, klarer jobbet fint. Inden limning af delene sammen skal vi lave og montere elektronikken. Så op til han næste trin.

Trin 2: Uret

Intet ur uden urskive. Dette er en af de mere smarte, hurtige og billige måder at gøre bogstaverne gennemskinnelige på, samtidig med at alt andet lys blokeres. Du behøver kun et lille stykke (10 x 10 cm) akrylglas (AKA plexi), lidt spraymaling og en laserskærer. Jeg startede med et genvundet klart akrylglas; tykkelsen er ligegyldig, så længe den passer til fordybningen i din kasse. På den ene side har jeg ruet et hjørne med lidt sandpapir og dækket det til med lidt sort spraymaling. Du skal ikke bekymre dig om at dryppe maling og så videre, da dette vil være bagsiden. På den anden side skal du holde dig så uberørt som muligt. Nu har du brug for adgang til en laserskærer for at fjerne malingen og en del af akrylglasset, hvor bogstaverne skal komme ved hjælp af den medfølgende SVG; glem ikke, at bogstaverne skal spejles! Et voila: en billig, hurtig og let måde at lave en perfekt udseende frontplade, uden praktisk talt ingen lækager! Sandsynligvis skal du ændre rækkefølgen af bogstaverne, da disse er designet til et hollandsk ur.

Nu har du adgang til laseren, skær også en matrix (fil vedhæftet også) fra nogle 6 mm MDF. Dette går ind mellem LED -matrixen og frontpladen for at sprede lyset og forhindre lyslækage til nabobogstaver.

Trin 3: Lodning af elektronikken

Nu er det tid til kernen i vores ur; elektronikken.

Hjertet i vores projekt er arduino nano. Jeg brugte en Atmega328P baseret. Dette virker, men under softwareudviklingen løb jeg ofte ind i hukommelsesproblemer. Så sandsynligvis er en nano hver eller endda en ESP32 måske bedre egnet.

Inden lodning af alt sammen er det klogt at teste alle komponenter og forbindelser på et brødbræt. På grund af den store mængde komponenter og nødvendige forbindelser vil dette se rodet ud. Derefter overfører jeg alle komponenter en efter en til et perforeret kredsløb. Hold komponenterne tæt sammen, da boksen er relativt lille, og orienter dem på en sådan måde, at ting som SD -kort, batteri, … er tilgængelige ved at fjerne bagdelen. Fra toppen ser alt pænt og ryddeligt ud, mens bagsiden er en spaghetti, når den er bedst. Men ved at oprette og straks teste alle forbindelser kan du også gøre dette! Du kan finde nogle råd til denne prototypebord her.

Nedenfor kan du finde alle forbindelser, der skal foretages for de forskellige komponenter:

RTC (realtidsur) DS3231: 4 ben er forbundet direkte til arduinoen

• VCC til 5V
• GND til GND for arduino
• SDA til A4
• SCL til A5

DFPlayer Mini: Denne er lidt anderledes end i de fleste eksempler. For at undgå I2C -busproblemer vedhæfter jeg den til arduinoens serielle port i stedet for at bruge en softwarebus. Micro SD -kortet, der går ind i DFPlayer Mini, skal indeholde 12 MP3 -ringetoner (navngivet 0001.mp3, 0002.mp3, …) og en ringetone tillykke med fødselsdagen med navnet 0014.mp3 (13 ønskede ikke at fungere!?!).

• VCC til 5V
• GND til GND
• RX til TX på arduino, ikke direkte, men over en 1 kohm modstand; tilslut ikke TX af DFPlayer mini, vi bruger ikke feedback fra modulet, og det vil ødelægge urets korrekte funktion!
• spk1 & spk2 til højttaleren

WS2812 led matrix:

• Positivt og negativt er direkte forbundet til strømstikket
• Din på den første LED/bogstav er forbundet til D6 -stiften på arduinoen, ikke direkte, men over en 330 ohm modstand

Kapacitator på 1000 µF: Dette er for at beskytte LED'erne, sandsynligvis fungerer det fint uden.

Det positive ben er forbundet til den positive side af LED -matrixen (og derfor også DC -stikket); det negative ben er forbundet til minus -siden af LED -matricen

RGB LED: LED'en, jeg bruger, har indbyggede modstande, de fleste af dem ikke, så inkluder dem om nødvendigt.

• Det længste ben er forbundet med jorden
• De andre ben forbindes til pin D8, D9 og D10 på arduinoen.

Fotodiode

• Det ene ben af fotodioden er forbundet til 5V,
• det andet ben er forbundet til A0 -stiften på arduinoen og til jorden over en 4,7 kohm resitor

Knapper: du skal bruge 3 knapper; 1 stor alarmknap og 2 mindre til op og ned funktion. Knapperne er forbundet til digitale ben på arduinoen. Du skal også tilføje 10kohm pull-down modstande som pænt forklaret i denne instruktive.

• Alarmknap er tilsluttet pin D7
• Op er tilsluttet pin D12
• Ned -knapper er forbundet til pin D11

Trin 4: Montering af uret

På grund af den begrænsede plads til alle komponenter, er det vigtigt at teste alle komponenter. Derfor tilsluttede jeg alle komponenter med stik, for let at fjerne dem fra hovedkortet. Alarmknappen, jeg brugte, er for lang, og jeg monterede den på en meget mærkelig måde. Dette fordi jeg ikke kunne lide den røde plast. Nu er den placeret meget dybere i uret for at give plads til en lille træskive, der fungerer som knap nu og passer bedre til urets udseende. Disken er faktisk skåret af håndtaget på en gammel pensel; du ser jeg kan lide at genbruge gamle ting! Bagpladen er også en genbrugsartikel: noget udskæring fra en gulddibondtallerken, der fungerer som bagplade i vores køkken. Skær bare bagpladen i størrelse med din geringssav og bor et hul til DC -stikket. Den er monteret med skruer for senere at give adgang til de indvendige dele. Når alt ser ud til at passe og fungere, er det tid til at lime æsken. Limning er let, bare tape alle 4 sider sammen med malertape, påfør limen og pakk sammen. LED -matrixen er tapet til LED -dækselmatricen, og denne friktion passer på plads. Frontpladen monteres ovenpå med dobbeltsidet tape. De første nætter lavede jeg nogle "testnætter", da alt blev holdt sammen af gummibånd, og jeg følte, at selv ved den laveste indstilling er LED'erne for lyse! Dette blev løst ved at tilføje 2 lag papir mellem LED -dækmatrixen og frontpladen.

Trin 5: Softwaren

Softwaren er, hvor dette ur adskiller sig fra de fleste andre. Da jeg har tænkt mig at bruge det som mit vækkeur, har jeg brug for mange funktioner, der kun kan styres med 3 knapper! Jeg foretrækker også en standalone -enhed frem for at skulle oprette forbindelse til den via wifi, bluetooth,… til simple ting som f.eks. Ændring af ringetonen, tid osv.

Her en oversigt over alle funktioner, jeg inkluderede.

• Kort tryk på alarmknappen aktiverer / deaktiverer alarmfunktionen. Når alarmen er aktiv, er LED'en rød.
• Ved aktivering af alarmen vises alarmtiden, og man kan ændre alarmtiden med op og ned -knapperne (timer, når den røde LED blinker, derefter minutter, når den blå LED blinker)
• For at ændre ringetonen og lydstyrken; du skal aktivere indstillingsmenuen ved samtidig at trykke på op og ned -knappen under indstillingen af alarmtiden.
• Når alarmen går, vil et kort tryk på alarmknappen give dig 5 minutters slumretid. For virkelig at slukke: tryk igen, eller tryk længe, indtil alarmleddet slukker.
• For at ændre tiden skal du aktivere indstillingsmenuen ved samtidig at trykke på op- og ned -knappen under normal drift.
• For at ændre datoen (bruges til fødselsdagsfunktionen), skal du aktivere indstillingsmenuen ved samtidig at trykke på op og ned -knappen under tidsindstilling.
• Og sidste et påskeæg: et langt tryk på alarmknappen aktiverer regnbue -tilstanden. Dette ser ikke kun cool ud, men kan endda tjene som et natlys!

Den nødvendige arduino -skitse er vedhæftet. Men kunne drage fordel af en omskrivning fra bunden, da den viser for meget sin organiske vækst og derfor mangler lidt i logik. Men da alt fungerer, vil jeg ikke bruge mere tid på det, end jeg allerede har gjort.

Den vigtigste funktion, der adskiller dette ur, er denne:

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

Den indeholder en algoritme, der søger efter de nødvendige bogstaver for at lyse op for dig og skifter farverne på ethvert mellemrum i InputText. I de fleste andre ur er alle ord hårdt kodet, hvilket betyder, at når du ændrer urfladen, skal du omkode alt. Her er det bare at sætte den korrekte bogstavrækkefølge i strengen

ClockFace = String ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Og det er især bekvemt, når du ændrer navnene på fødselsdagsfunktionen.

Trin 6: Fremtidige forbedringer

Selv efter flere måneders brug er jeg stadig meget tilfreds med opbygningen. For de fleste af mine projekter tænker jeg: "Dette skulle forbedres, eller det ville have været bedre, …" Men denne, nej; den føles og fungerer som jeg ville have den skulle gøre. Et problem kan være strømforbrug. Dette kan være højere end det gennemsnitlige vækkeur, du køber. Men det afhænger meget af mængden af lys i løbet af dagen, da LDR gør sit arbejde meget godt. Når det er helt mørkt, går mit ur til nattilstand; dette betyder røde og grønne bogstaver ved den svageste indstilling. I denne tilstand tager uret 0,08 ampere og bruger derfor cirka 0,4 Watt. I fuld dagslys stiger dette til 0,3 amp eller omkring 1,5 Watt, mens regnbue -tilstanden endda bruger 5 watt.

Uanset hvad jeg kigger på slutresultatet, er jeg overbevist om, at det er al den energi, jeg har lagt, værd!

Glem ikke at stemme på mig i ure -konkurrencen! Tak fordi du læste til det sidste.