Jam Surat Penggera Tidur MP3: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Untuk projek ini, saya ingin membuat jam penggera di tepi katil yang selesa dan berfungsi sepenuhnya.

Prasyarat peribadi saya untuk jam penggera di sisi katil adalah:

1. Boleh dibaca pada cahaya apa pun, walaupun tidak menyilaukan pada waktu malam
2. Lagu penggera MP3
3. Faktor bentuk yang menarik dan kecil
4. Fungsi tunda
5. Fungsi memori, sehingga waktu, waktu penggera, nada dering dan kelantangan tidak hilang bila-bila masa kuasa terputus.
6. Fungsi hari jadi: Pada hari lahir saya (dan ahli keluarga saya) saya ingin terbangun dengan "selamat hari jadi" dan bukannya nada dering standard

Saya tidak dapat mencari petunjuk yang menggabungkan semua ini; oleh itu ini boleh dipelajari.

Jam dibina sekitar Matriks 8X8 WS2812B. Kerana jumlah LED yang rendah, tidak semua kata dapat terdiri dari huruf berurutan. Sebilangan besar jam perkataan 8x8 (seperti ini bagus) menyelesaikannya dengan mengelompokkan lebih banyak huruf pada satu LED, walaupun yang lain mempunyai penyelesaian yang lebih kreatif. Saya memutuskan untuk mencari penyelesaian lebih seperti ini, di mana perkataan dibuat dari huruf yang tidak berturut-turut. Ini memberikan sedikit sentuhan ajaib, kerana anda tidak dapat melihat kata-kata sebelum ia dinyalakan. Untuk meningkatkan keterbacaan, huruf dari perkataan yang sama mempunyai warna yang sama. Agak membingungkan untuk dibaca pada mulanya, tetapi selepas beberapa saat anda boleh membacanya dengan cepat. Inilah sebabnya mengapa saya menyebutnya jam huruf dan bukannya jam perkataan. Jam membangunkan saya setiap pagi dan saya masih kagum dengan bagaimana kata-kata itu terbentuk!

Bekalan

Selain daripada elektronik, hampir semua komponen digunakan semula atau diambil semula barang yang sudah saya ada di rumah. Satu-satunya alat yang sangat anda perlukan dan mungkin tidak ada untuk permukaan jam ialah pemotong laser. Nasib baik terdapat banyak fablab dan ruang pembuat yang dapat membantu anda dengan itu. Terima kasih Makerspace De Prins!

Komponen elektronik:

• Matriks LED 8X8 WS2812B
• Arduino nano
• Modul jam masa nyata DS3231
• DFPlayer mini
• kad SD mikro untuk dimasukkan ke dalam DFPlayer mini (terkecil / termurah yang anda dapati akan menyelesaikan tugas dengan baik)
• Diod foto
• Satu LED RGB
• Kapasitor 1000 F
• pembesar suara sekecil mungkin
• wayar generik, penyambung, perintang, butang
• Sebilangan kayu, MDF,.. untuk kotak itu

Langkah 1: Buat Kotak

Untuk kotak itu sendiri, saya menggunakan beberapa potongan dari lantai kayu kami. Ini adalah papan oak tebal 9mm. Dengan menggunakan alat pemotong, saya memotong 4 keping 10,5 x 8,6 cm (Sebenarnya saya memotong beberapa alat ganti untuk membetulkan kesilapan yang akan datang!). Di sepanjang tepi pendek, alur 5 mm dibuat untuk menyembunyikan panel depan dan belakang. Tepi panjang dipotong dalam sudut 45 ° untuk membuat kotak persegi yang bagus. Ini bukan pekerja kayu gabungan yang liar, kerana kawasan gam bijirin kecil. Tetapi saya suka rupa sendi yang tersembunyi di sudut dan masih kuat untuk aplikasinya. Tetapi ini hanya penyelesaian saya dengan bahan yang saya ada. Mana-mana kotak yang memegang matriks akan berfungsi dengan baik. Sebelum melekatkan bahagian-bahagiannya, kita mesti membuat dan memasang elektronik. Sehingga dia langkah seterusnya.

Langkah 2: Permukaan Jam

Tiada jam tanpa permukaan jam. Ini adalah salah satu cara yang lebih pintar, cepat dan murah untuk menjadikan huruf lut, sambil menyekat semua cahaya lain. Anda hanya memerlukan sekeping kecil (10 x 10 cm) kaca akrilik (AKA plexi), beberapa cat semburan dan pemotong laser. Saya mulakan dengan kaca akrilik bening yang ditangkap semula; ketebalannya tidak penting, asalkan sesuai dengan celah kotak anda. Di satu sisi saya membuat kasar sudut dengan beberapa kertas pasir dan menutupnya dengan cat semburan hitam. Jangan bimbang tentang cat yang menetes dan sebagainya, kerana ini akan menjadi bahagian belakang. Sebaliknya, anda harus tetap murni mungkin. Sekarang anda memerlukan akses ke pemotong laser untuk mengeluarkan cat dan bahagian kaca akrilik, di mana huruf harus datang menggunakan SVG yang disediakan; jangan lupa bahawa huruf harus dicerminkan! Et voila: cara yang murah, cepat dan mudah untuk membuat pelat muka yang sempurna, tanpa kebocoran cahaya! Mungkin anda perlu mengubah susunan huruf, kerana ini dirancang untuk jam belanda.

Sekarang anda mempunyai akses ke laser, potong juga matriks (Fail dilampirkan juga) dari beberapa MDF 6mm. Ini masuk antara matriks LED dan pelat muka untuk menyebarkan cahaya dan mencegah kebocoran cahaya pada huruf yang berdekatan.

Langkah 3: Memateri Elektronik

Sekarang masanya untuk inti jam kita; elektronik.

Inti projek kami adalah arduino nano. Saya menggunakan yang berasaskan Atmega328P. Ini berfungsi, tetapi semasa pengembangan perisian saya sering menghadapi masalah ingatan. Jadi mungkin nano setiap atau bahkan ESP32 mungkin lebih sesuai.

Sebelum menyatukan semuanya, adalah bijak untuk menguji semua komponen dan sambungan pada papan roti. Kerana banyaknya komponen dan sambungan yang diperlukan, ini akan kelihatan tidak kemas. Kemudian saya memindahkan semua komponen satu demi satu ke papan litar berlubang. Jauhkan komponen berdekatan kerana kotaknya agak kecil dan arahkannya sedemikian rupa sehingga barang seperti kad SD, bateri, … dapat diakses dengan melepaskan bahagian belakang. Dari atas semuanya kelihatan baik dan kemas, sementara bahagian belakangnya adalah spageti yang terbaik. Tetapi dengan membuat dan segera menguji semua sambungan, anda juga boleh melakukan ini! Anda boleh mendapatkan beberapa nasihat untuk papan prototaip ini di sini.

Di bawah ini anda dapat mencari semua sambungan yang dibuat untuk komponen yang berbeza:

RTC (jam masa nyata) DS3231: 4 pin disambungkan ke arduino secara langsung

• VCC hingga 5V
• GND hingga GND arduino
• SDA hingga A4
• SCL hingga A5

DFPlayer Mini: Yang ini sedikit berbeza daripada kebanyakan contoh. Untuk mengelakkan masalah bas I2C, saya pasangkannya ke port bersiri arduino, daripada menggunakan bas perisian. Kad SD mikro yang masuk ke DFPlayer Mini harus mengandungi 12 nada dering MP3 (bernama 0001.mp3, 0002.mp3,…) dan nada dering selamat hari lahir bernama 0014.mp3 (13 tidak mahu berfungsi!?!).

• VCC hingga 5V
• GND ke GND
• RX ke TX pada arduino, bukan secara langsung tetapi melebihi perintang 1 kohm; jangan sambungkan TX mini DFPlayer, kami tidak menggunakan maklum balas dari modul dan ia akan merosakkan fungsi jam yang betul!
• spk1 & spk2 kepada pembesar suara

Matriks dipimpin WS2812:

• Positif dan negatif disambungkan secara langsung ke soket kuasa
• Din dari huruf / huruf pertama disambungkan ke pin D6 arduino, bukan secara langsung tetapi melebihi perintang 330 ohm

Kapasitor 1000 µF: Ini untuk melindungi LED, mungkin berfungsi dengan baik tanpa.

Kaki positif disambungkan ke sisi positif matriks LED (dan oleh itu juga bicu DC); kaki negatif disambungkan ke sisi tolak matriks LED

LED RGB: LED yang saya gunakan, memang mempunyai perintang terbina dalam, kebanyakan tidak, jadi sertakannya jika perlu.

• Kaki terpanjang disambungkan ke tanah
• Kaki yang lain bersambung ke pin D8, D9 dan D10 arduino.

Fotodiod

• Satu kaki fotodiod disambungkan ke 5V,
• kaki yang lain disambungkan ke pin A0 di arduino dan ke tanah di atas resitor 4.7 kohm

Butang: anda memerlukan 3 butang; 1 butang penggera besar dan 2 yang lebih kecil untuk fungsi naik dan turun. Butang disambungkan ke pin digital di arduino. Anda juga harus menambahkan perintang tarik 10kohm seperti yang dijelaskan dengan baik dalam arahan ini.

• Butang penggera disambungkan ke pin D7
• Up disambungkan ke pin D12
• Butang bawah disambungkan ke pin D11

Langkah 4: Menyusun Jam

Kerana ruang yang terhad untuk semua komponen, penting untuk menguji kesesuaian semua komponen. Oleh itu, saya menyambungkan semua komponen dengan penyambung, untuk mengeluarkannya dari papan utama dengan mudah. Butang penggera yang saya gunakan terlalu panjang dan saya memasangnya dengan cara yang sangat pelik. Ini kerana saya tidak menyukai plastik merahnya. Sekarang diposisikan lebih dalam pada jam, untuk memberi ruang pada cakera kayu kecil yang berfungsi sebagai butang sekarang dan lebih sesuai dengan tampilan jam. Cakera sebenarnya dipotong dari pemegang berus cat lama; anda nampak saya suka menggunakan semula barang lama! Plat belakang juga merupakan barang yang digunakan kembali: beberapa potongan dari piring dibond emas, yang berfungsi sebagai backsplash di dapur kami. Cukup potong plat belakang ke ukuran dengan gergaji miter anda dan gerudi lubang untuk soket DC. Ia dipasang dengan skru untuk memberi laluan masuk ke dalaman di kemudian hari. Apabila semuanya kelihatan sesuai dan berfungsi, inilah masanya untuk melekatkan kotak itu. Perekat itu mudah, hanya pita keempat-empat sisi bersama dengan pita pelekat, sapukan gam dan balut bersama. Matriks LED ditempelkan ke matriks penutup LED dan geseran ini sesuai dengan kedudukannya. Pelat muka dipasang di atas dengan pita dua sisi. Malam-malam pertama saya melakukan beberapa "malam percubaan" ketika semuanya diadakan bersama oleh gelang getah, Dan saya merasakan bahawa walaupun pada tahap terendah LED terlalu terang! Ini diselesaikan dengan menambahkan 2 lapisan kertas antara matriks penutup LED dan pelat muka.

Langkah 5: Perisian

Perisiannya ialah jam ini berbeza dengan yang lain. Oleh kerana saya ingin menggunakannya sebagai jam penggera utama saya, saya memerlukan banyak fungsi, untuk dikendalikan hanya dengan 3 butang! Saya juga lebih suka peranti yang berdiri sendiri, daripada harus menyambungkannya dengan wifi, bluetooth, … untuk perkara-perkara sederhana seperti menukar nada dering, masa, … dan sebagainya.

Berikut adalah gambaran keseluruhan semua fungsi yang saya sertakan.

• Menekan butang penggera dengan cepat mengaktifkan / mematikan fungsi penggera. Semasa penggera aktif, LED berwarna merah.
• Setelah pengaktifan penggera, waktu penggera ditunjukkan dan seseorang dapat mengubah waktu penggera dengan butang atas dan bawah (jam ketika LED merah berkedip, kemudian beberapa minit ketika LED biru berkedip)
• Untuk menukar nada dering dan kelantangan; anda harus mengaktifkan menu tetapan dengan menekan butang atas dan bawah secara serentak semasa menetapkan waktu penggera.
• Semasa penggera berbunyi, menekan butang penggera dengan cepat akan memberi anda masa tunda 5 minit. Untuk benar-benar mematikan: tekan sekali lagi, atau tekan lama sehingga lampu penggera mati.
• Untuk mengubah waktu, anda harus mengaktifkan menu tetapan dengan menekan butang atas dan bawah secara serentak selama operasi normal.
• Untuk mengubah tanggal (digunakan untuk fungsi ulang tahun), Anda harus mengaktifkan menu pengaturan dengan menekan butang atas dan bawah secara serentak selama pengaturan waktu.
• Dan tahan sebilangan telur paskah: lama menekan butang penggera mengaktifkan mod pelangi. Ini kelihatan bukan sahaja sejuk, malah boleh berfungsi sebagai cahaya malam!

Lakaran arduino yang diperlukan dilampirkan. Tetapi boleh mendapat keuntungan daripada penulisan semula dari awal kerana ia menunjukkan terlalu banyak pertumbuhan organiknya dan oleh itu tidak mempunyai logik sedikit. Tetapi kerana semuanya berfungsi, saya tidak mahu menghabiskan lebih banyak masa daripada yang telah saya lakukan.

Fungsi yang paling penting, yang membezakan jam ini adalah yang berikut:

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

Ini mengandungi algoritma yang akan mencari huruf yang diperlukan untuk menyala dan mengubah warna di mana-mana ruang di InputText. Pada kebanyakan jam yang lain, semua perkataan dikodkan dengan keras, yang bermaksud bahawa apabila anda menukar permukaan jam, anda mesti mengekodkan semuanya. Di sini hanya masalah meletakkan susunan huruf yang betul dalam rentetan

ClockFace = Rentetan ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Dan sangat senang apabila menukar nama untuk majlis hari jadi.

Langkah 6: Penambahbaikan Masa Depan

Walaupun selepas beberapa bulan penggunaan, saya masih sangat gembira dengan binaannya. Bagi kebanyakan projek saya, saya rasa: "Ini harus diperbaiki, atau ini lebih baik, …" Tetapi ini, tidak; rasanya dan berfungsi seperti yang saya mahukan. Satu masalah mungkin penggunaan elektrik. Ini mungkin lebih tinggi daripada purata jam penggera yang anda beli. Tetapi banyak bergantung pada jumlah cahaya pada siang hari, kerana LDR menjalankan tugasnya dengan sangat baik. Apabila gelap sepenuhnya, jam saya beralih ke mod malam; ini bermaksud huruf merah dan hijau pada tetapan yang paling malap. Dalam mod ini jam memerlukan 0,08 amp dan menghabiskan sekitar 0,4 Watt. Dalam cahaya siang penuh ini meningkat menjadi 0,3 amp atau sekitar 1,5 Watt, sementara mod pelangi bahkan memakan 5 watt.

Bagaimanapun melihat hasil akhirnya, saya yakin ia bernilai semua tenaga yang saya gunakan!

Jangan lupa untuk memilih saya dalam pertandingan jam! Terima kasih kerana membaca sehingga akhir.