LED Gündoğumu Çalar Saat: 5 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Sabah kalkmakta sorun mu yaşıyorsunuz? Bir alarmın keskin, delici sesinden nefret mi ediyorsunuz? Muhtemelen daha az para ve zaman karşılığında satın alabileceğiniz bir şeyi kendi başınıza yapmayı mı tercih edersiniz? O zaman bu LED Gündoğumu Alarm Saatine göz atın!

Gün doğumu alarmları, ayarlanmış uyanma saatiniz civarında parlaklığı yavaşça artırarak daha sakinleştirici bir uyanma deneyimi sağlamak için tasarlanmıştır. Buradaki fikir, bunun güneşle uyanmaya yönelik doğal eğilimimize hitap etmesi ve vücudu dengeli bir sirkadiyen ritme "kandırarak" kalkmayı kolaylaştırmasıdır. Bu herkes için geçerli olmayabilir ama ben şahsen bunun faydalı olduğunu ve özellikle sabahları sıcak renkleri rahatlatıcı buluyorum.

Satın alabileceğiniz gün doğumu saatlerinin çoğu, sabah güneşinin tonuna ve renk sıcaklığına uymaya çalışan özel ampullerle güneş ışığını simüle etmeye çalışır. Ancak bu yapı için sadece kabaca bir güneş ışığı hissine yakın olabilen, aynı zamanda serin ve benzersiz renk kombinasyonları ve efektlerine izin veren RGB LED'leri kullandık. Bu yapı, Gerçek Zamanlı Saat (RTC) modülü ve 7 segment LED saati ile çıplak bir Arduino UNO'ya dayanmaktadır.

1. Adım: Malzeme Listesi

• Ihlamur Gövde Kutusu
• Arduino UNO veya çıplak kemik eşdeğeri
• LM7805 5V Lineer Regülatör
• Kapaklar, LED'ler için birkaç 1uF, 10uF.
• Gerçek Zamanlı Saat (RTC) modülü
• 7 Segment LED Saat Göstergesi
• Potansiyometre
• Döner Kodlayıcı
• Tencere ve kodlayıcı için düğmeler. Etrafta yattığım bazı gitar topuzlarını kullandım
• LED'li anlık buton anahtarı
• Akrilik çubuklar (6x 10mm çap 250mm uzunluğunda)
• 8x WS2812B RGB LED'ler
• M3 vida zıtlıkları ve somunları
• Mini mıknatıslar
• PCB veya prototip kartı + teller
• İstenilen renkte ahşap boyası

2. Adım: Tasarım

Yapının şeması aşağıda yer almaktadır. Bunu kontrol et. Saatin temel öğesi RTC modülüdür. Bu, güvenilir zaman tutma sağlar ve çalar saatin tamamı kapalıyken zamanı korumasını sağlayan küçük bir pile sahiptir. RTC modülü ve 7 segmentli saat ekranı, I2C protokolü aracılığıyla Arduino'ya arayüz sağlar.

Cihaza kullanıcı girişi, saat ve alarmın yanı sıra LED modları ve parlaklığını yapılandırmak için kullanılan dokunmatik düğmeli bir döner kodlayıcı ile sağlanır. Potansiyometre, 7 segmentli saat ekran parlaklığını değiştirmek için kullanılır. Geriye dönük olarak, başka bir döner kodlayıcı kullanmak, arayüz oluşturmayı biraz daha kolaylaştırabilirdi ve daha fazla işlevsellik ekleyebilirdim, ancak Arduino kesmelerini kullanarak iki döner kodlayıcıyı kullanmak biraz daha karmaşık hale geliyor (gerçekten iki döner kodlayıcı eklemeye başlamadım, bu yüzden ne kadar zor olduğundan emin değilim). LED'leri açmak için anlık bir basma düğmesi kullanılır. İçinde LED olan daha güzel bir metal düğmem var ama herhangi bir düğme işinizi görecektir. Eklerseniz, ikincil döner kodlayıcıdaki düğmeyi kullanabilirsiniz.

Anakarta 5.5mm x 2.5mm jaklı 9V güç kaynağı adaptörü kullandım. Elektronik için bunu 5V'a düşürmek için bir LM7805 kullanıldı. Benimki 9V'de 0.75A olarak derecelendirildi ve WS2812B LED'leri maksimum parlaklıkta biraz daha fazla çekebildiğinden muhtemelen daha da aşağı inmek istemem. Yaklaşık tam parlaklıkta, tüm cihaz yaklaşık 450mA çekiyordu.

Her şey, daha bitmiş bir görünüm için boyayabileceğiniz bir Basswood bagaj kutusuna sığar. Kullanılan LED'ler, 8x WS2812B dijital olarak adreslenebilir LED'lerdir. Bunlar harika ve harika efektler üretmek için kolayca programlandıkları ve oldukça parlak olabildikleri için birçok projede kullanmayı seviyorum. LED'ler, kutunun üstüne monte edilmiş akrilik kabarcık çubuklardan yayılır. Daha sonra dokunacağım çubukları desteklemek için 3D baskılı plastik bir örtü kullandım. LED difüzör olarak istediğiniz her şeyi kullanabilirsiniz. Bu makalenin bazı ilginç fikirleri var.

Adım 3: Kablolama ve Muhafaza

PCB Gerber'leri için. ZIP dosyasına bakın. Bunu DipTrace Şematik ve PCB Tasarım Yazılımını kullanarak yaptım ve eğer ilgilenirseniz DipTrace dosyasını da ekledim. Bir PCB yapmak istemiyorsanız, doğrudan bir Arduino UNO'ya mükemmel tahta veya kablo kullanabilirsiniz. Çoğunlukla modülleri, anahtarları ve LED'leri Arduino'ya bağlar.

Potansiyometrenin bir ucu GND'ye, diğer ucu 5V'a ve ortası da analog giriş pininize sahiptir. Döner kodlayıcı kablolarının GND'ye ve Arduino'nun iki kesme pinine (2 ve 3) bağlanması gerekir. Bu Eğitilebilirlik yardımcı olabilir. Döner kodlayıcı düğmesi ve üstteki basma düğmesi, GND'ye ve ilgili dijital giriş pimine bağlanmıştır (bunlar, dahili pim çekmelerini kullanır). Ayrıca üst düğmedeki LED'e güç bağlamayı da unutmayın (benimkinin akım sınırlama direncine ihtiyacı yoktu). Ekran ve RTC modülü, Arduino'nun 5V, GND ve ilgili SDA, SCL pinlerine bağlanmıştır. LED'leri desteklemek için LM7805 için giriş ve çıkış kapasitörlerinde 1uF ve 5V rayında başka bir 10uF kullandım.

Bu konektörlerin çoğunu doğrudan PCB'nize veya perfboard'unuza bağlayabilirsiniz, ancak herhangi bir değişiklik veya düzeltmeyi kolaylaştıracağından, kablolarımda panodaki pimlere takmak için ısıyla daralan makaronlu standart 100mil (2.54mm) adım başlığı konektörlerini kullanmayı tercih ederim.

Sonraki, bagaj kutusuna monte etmek ve pot, döner kodlayıcı, ekran, güç girişi ve üst düğme için uygun bölgeleri kesmektir. Kartı monte etmek için M3 vidalı ayırıcılar ve somunlar kullandım. Deliklerinizi doğru boyutlandırırsanız, konektörleri ve malzemeleri kendi başlarına sabit tutabilmelisiniz, aksi takdirde sıcak yapıştırın bebeğim.

Ihlamur ağacından kutuda kesim/delme işlemi yaparken göz önünde bulundurulması gereken bir şey, dışarıdan içeri girmek ve keskin matkap uçları ve ahşap gibi kolayca talaş kullanmak isteyeceğinizdir. Bu, akrilik çubuklar için plastik örtü montajının nedeninin bir parçasıdır, çünkü onlar için büyük delikler açmak ahşabı biraz bozar.

Adım 4: LED'ler ve Boyama

5V, GND ve veri hattını 8x WS2812B LED şeridine bağlayın. Ayrıca, pedleri zorla koparma eğiliminde olduklarından ve düzeltilmesi büyük bir acı olduğundan, şeride tel bağlantısını epoksi ile kaplamayı tercih ederim. Onları sadece alt kutuya bantladım.

Akrilik çubuklar, aşağıdaki uzunlukların her biri için iki parça olacak şekilde kesildi: 2.5" 3.25" 4" 4.75". Bunu yapmak için harika bir aracım yoktu ve basitçe Dremel ile kesmek istediğim yeri işaretleyip kopardı. Daha sonra uçları temizlemek için zımpara kağıdı ve Dremel parlatma ucu kullandım. Akrilik çubukları monte etmek için, ahşabı bozmadan delikleri uygun şekilde delmek muhtemelen en kolayıdır. Bunu yapamadım, bunun yerine LED'leri tutmak için basit bir örtü 3D yazdırdı. Gövde kutusunun üstüne tam oturacak şekilde kavislidir (bunu yapmanın kolay bir yolu, kutunun eğriliğini kağıt üzerinde izlemektir) tıklayın, ardından eğriyi CAD'de çoğaltmak için eğriyi oluşturan dairenin merkezini ölçün). Genel olarak, parça oldukça iyi çalıştı ve çubukları LED'lere karşı güvenli bir şekilde tuttu, böylece yapıştırıcıya bile ihtiyacım olmadı. Ayrıca örtünün genel saatin görünümüne hoş bir zıtlık kattığını düşünüyorum.

Kutuyu kapalı tutmak için kasanın içine ve altına küçük bir mıknatıs yapıştırdım.

Ardından donanım tarafında kalan tek şey, lekelemek istemediğiniz alanları maskelemek (veya daha iyisi elektronik aksamı yerleştirmeden önce her şeyi lekelemek…) ve bu küçük keçelerden bazılarını eklemektir. lastik ayak pedi şeyler.