LED Sunrise Alarm Clock: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Problemer med at stå op om morgenen? Hader den barske gennembrud lyd fra en alarm? Vil du hellere lave noget på egen hånd, som du uden tvivl kunne købe for færre penge og tid? Tjek derefter dette LED Sunrise Alarm Clock!

Solopgangsalarmer er designet til at give en mere beroligende vågneoplevelse ved langsomt at øge lysstyrken omkring din indstillede vågentid. Ideen er, at dette appellerer til vores naturlige tilbøjelighed til at vågne op med solen og 'lure' kroppen til en afbalanceret døgnrytme, der gør det lettere at stå op. Dette er måske ikke tilfældet for alle, men personligt har jeg fundet det nyttigt og især fundet de varme farver trøstende om morgenen.

Mange af de solopgangsure, du kan købe, forsøger at simulere sollys med specialpærer, der forsøger at matche morgensolens nuance og farvetemperatur. Men til denne bygning bruger vi bare RGB -lysdioder, der omtrent kan tilnærme en sollysfornemmelse, men også giver mulighed for kølige og unikke farvekombinationer og effekter. Denne opbygning er baseret på et Arduino UNO med bare knogler med Real Time Clock (RTC) modul og 7 segment LED ur.

Trin 1: BOM

• Basswood kuffertboks
• Arduino UNO eller bare knogler ækvivalent
• LM7805 5V Lineær regulator
• Hætter, flere 1uF, 10uF til lysdioder.
• Real Time Clock (RTC) modul
• 7 segment LED -display
• Potentiometer
• Rotary Encoder
• Knopper til gryde og encoder. Jeg brugte nogle guitarknapper, jeg havde liggende
• Kortvarig trykknapkontakt med LED
• Akrylstænger (6x 10 mm dia. 250 mm lange)
• 8x WS2812B RGB LED'er
• M3 skruestik og møtrikker
• Mini magneter
• PCB eller prototype board + ledninger
• Træplet i ønsket farve

Trin 2: Design

Skematisk for bygningen er inkluderet nedenfor. Tjek det ud. Nøgleelementet i uret er RTC -modulet. Dette giver pålidelig tidsregistrering og har et lille batteri, der gør det muligt at opretholde tid, hvis hele vækkeuret er slukket. RTC -modulet og 7 -segmentet ur viser grænseflade til Arduino via I2C -protokollen.

Brugerinput til enheden opnås ved hjælp af en roterende encoder med taktil trykknap, der bruges til at konfigurere uret og alarmen samt LED -tilstande og lysstyrke. Potentiometeret bruges til at variere 7 -segmentet urets lysstyrke. Set i bakspejlet ville en anden roterende encoder have gjort grænsefladen lidt lettere, og jeg kunne have tilføjet mere funktionalitet, men det bliver lidt mere kompliceret at håndtere de to roterende encodere ved hjælp af Arduino -afbrydelser (har ikke rigtig tænkt mig at tilføje to roterende encodere så ved ikke helt hvor svært det er). En kortvarig trykknap bruges til at tænde lysdioderne. Jeg har en pænere metalknap med LED i, men enhver knap vil gøre det. Du kan bruge knappen på den sekundære roterende encoder, hvis du tilføjer den.

Jeg brugte en 9V strømforsyningsadapter med et 5,5 mm x 2,5 mm stik til kortet. En LM7805 blev brugt til at sænke dette til 5V for elektronikken. Min blev vurderet til 0,75A ved 9V, og jeg ville sandsynligvis ikke gå noget lavere, da WS2812B LED'erne kan trække ganske meget ved maks lysstyrke. Ved omtrent fuld lysstyrke tegnede hele enheden omkring ~ 450mA.

Alt passer ind i en Basswood bagagerumskasse, som du kan plette for et mere færdigt look. De anvendte lysdioder er de 8x WS2812B digitalt adresserbare lysdioder. Disse er gode, og jeg kan godt lide at bruge dem i mange projekter, da de let er programmeret til at producere fede effekter og kan blive temmelig lyse. Lysdioderne diffunderer gennem akrylboblestængerne monteret i toppen af kassen. Jeg brugte et 3D -printet plastikkappe til at understøtte stængerne, som jeg rører ved senere. Du kan bruge hvad du ellers vil som en LED -diffuser. Denne artikel har nogle interessante ideer.

Trin 3: Ledningsføring og kabinet

Se. ZIP -filen for Gerbers på PCB. Jeg lavede dette ved hjælp af DipTrace Schematic og PCB Design Software, og jeg har også inkluderet DipTrace -filen, hvis du er interesseret. Hvis du ikke vil lave et printkort, kan du bare bruge perf board eller wire direkte til en Arduino UNO. For det meste er det bare at tilslutte moduler, kontakter og lysdioder til Arduino.

Potentiometer har den ene ende til GND den anden til 5V og midten til din analoge indgangsstift. Ledninger til roterende encoder skal forbindes til GND og de to afbrydelsesstifter (2 og 3) på Arduino. Denne instruks kan være nyttig. Den roterende encoder -knap og den øverste trykknap er forbundet til GND og den respektive digitale input -pin (disse vil bruge de interne pin -pullups). Glem heller ikke at koble strøm til LED'en i den øverste trykknap (min havde ikke brug for en strømbegrænsende modstand). Skærmen og RTC -modulet er forbundet til 5V, GND og de respektive SDA, SCL -ben på Arduino. Jeg brugte 1uF på input og output kondensatorer til LM7805 og yderligere 10uF på 5V skinnen til at understøtte LED'erne.

Du kan koble de fleste af disse stik direkte til dit printkort eller perfboard, men jeg foretrækker at bruge standard 100mil (2,54 mm) pitch header -stik med varmekrympeslange på mine ledninger for at fastgøre til stifter på brættet, da dette gør ændringer eller rettelser lettere.

Dernæst monteres i bagagerumskassen og skærer passende områder ud til gryden, roterende encoder, display, strømstik og topknap. Jeg brugte M3 skruestik og møtrikker til montering af brættet. Hvis du størrelse dine huller rigtigt, bør du være i stand til at holde stik og ting sikkert på egen hånd, ellers varm lim det, baby.

En ting at overveje, når man skærer/borer i basswood -kassen, er, at man vil gå udefra og bruge skarpe bor og f.eks. Træet let spåner. Dette er en del af årsagen til plastikvægbeslaget til akrylstængerne, da boringen af de store huller til dem ødelagde træet lidt.

Trin 4: LED'er og farvning

Tilslut 5V, GND og datalinjen til stripen med 8x WS2812B LED'er. Jeg foretrækker også at epoxy trådforbindelsen til båndet, da de har tendens til at rive puderne under kraft, og det er en stor smerte at rette. Jeg tapede dem simpelthen på boksen på undersiden.

Akrylstængerne blev skåret, to stykker for hver af følgende længder: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Jeg havde ikke et godt værktøj til at gøre dette og scorede simpelthen, hvor jeg ville skære med Dremel og snappede det af. Jeg brugte derefter sandpapir og en Dremel poleringstip til at rense enderne af. Til montering af akrylstængerne er det sandsynligvis lettest at bore hullerne ordentligt uden at ødelægge træet. Jeg undlod at gøre dette, så 3D -printede i stedet en simpel kappe til at holde lysdioderne i. Den er buet i overensstemmelse hermed for at passe ind i toppen af bagagerumskassen (en let måde at gøre dette på er at spore boksens krumning på papir, mål derefter midten af cirklen, som kurven producerer for at replikere kurven i CAD). Samlet set fungerede delen ganske godt og holdt stængerne sikkert mod lysdioderne, så jeg ikke engang havde brug for lim. Jeg synes også, at ligklædet tilføjer en flot kontrasterende æstetik til udseendet af det samlede ur.

For at holde kassen lukket superlimede jeg en lille magnet til indersiden af toppen og bunden af kabinettet.

Så er det eneste, der er tilbage på hardwaresiden, at plette det og sørge for at maskere områder, du ikke vil have pletter på (eller endnu bedre plette det hele, før du sætter elektronikken i …) og tilføje nogle af de små filt eller gummifødder pad tingys.