Jam Penggera Sunrise LED: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Ada masalah bangun pagi? Benci bunyi penggera yang menusuk? Adakah anda lebih suka membuat sesuatu sendiri yang boleh dibeli dengan lebih sedikit wang dan masa? Kemudian lihat Jam Penggera Sunrise LED ini!

Penggera Sunrise dirancang untuk memberikan pengalaman bangun yang lebih menenangkan dengan perlahan-lahan meningkatkan kecerahan di sekitar waktu bangun yang anda tetapkan. Idenya adalah bahawa ini menarik kecenderungan semula jadi kita untuk bangun dengan matahari dan 'menipu' tubuh menjadi irama sirkadian yang seimbang sehingga bangun lebih mudah. Ini mungkin tidak berlaku untuk semua orang tetapi secara peribadi saya menganggapnya sangat membantu dan terutama sekali menjadikan warna-warna hangat menenangkan pada waktu pagi.

Banyak jam matahari terbit yang boleh anda beli untuk mensimulasikan cahaya matahari dengan lampu khas yang sesuai dengan warna dan warna matahari pagi. Walau bagaimanapun untuk pembinaan ini, kami hanya menggunakan LED RGB yang dapat menghampiri cahaya matahari dengan lebih dekat tetapi juga memungkinkan kombinasi warna dan kesan yang sejuk dan unik. Binaan ini didasarkan pada Arduino UNO tanpa tulang dengan modul Real Time Clock (RTC) dan jam LED 7 segmen.

Langkah 1: BOM

• Kotak Batang Basswood
• Arduino UNO atau setara tulang kosong
• Pengatur Linear LM7805 5V
• Tutup, beberapa 1uF, 10uF untuk LED.
• Modul Jam Masa Sebenar (RTC)
• Paparan Jam LED 7 Segmen
• Potensiometer
• Pengekod Putar
• Tombol untuk periuk dan pengekod. Saya menggunakan beberapa tombol gitar yang saya letak
• Suis Tombol Tekan sesaat dengan LED
• Batang akrilik (panjang 6x 10mm. Panjang 250mm)
• 8x WS2812B RGB LED
• Penahan skru M3 dan kacang
• Magnet mini
• PCB atau papan prototaip + wayar
• Noda kayu warna yang dikehendaki

Langkah 2: Reka bentuk

Skema binaan disertakan di bawah. Lihatlah. Elemen utama jam adalah modul RTC. Ini memberikan penjimatan masa yang boleh dipercayai dan mempunyai bateri kecil yang membolehkannya mengekalkan masa jika seluruh jam penggera dimatikan. Modul RTC dan paparan jam 7 segmen antara muka ke Arduino melalui protokol I2C.

Input pengguna ke perangkat dicapai dengan pengekod putar dengan butang tekan taktil yang digunakan untuk mengkonfigurasi waktu dan penggera jam serta mod dan kecerahan LED. Potensiometer digunakan untuk mengubah kecerahan paparan jam 7 segmen. Dalam retrospec menggunakan pengekod putar yang lain akan menjadikan antaramuka menjadi lebih mudah dan saya dapat menambahkan lebih banyak fungsi tetapi menjadi lebih rumit untuk menangani kedua pengekod putar menggunakan interupsi Arduino (tidak benar-benar merubah menambahkan dua pengekod putar sehingga tidak sepenuhnya pasti betapa sukarnya). Butang tekan sesaat digunakan untuk menyalakan LED. Saya mendapat butang logam yang lebih baik dengan LED di dalamnya tetapi butang apa pun akan berjaya. Anda boleh menggunakan butang pada pengekod putar sekunder jika anda menambahkannya.

Saya menggunakan penyesuai bekalan kuasa 9V dengan bicu 5.5mm x 2.5mm ke papan. LM7805 digunakan untuk menurunkan ini ke 5V untuk elektronik. Tambang saya dinilai pada 0.75A pada 9V dan saya mungkin tidak mahu turun lebih rendah kerana LED WS2812B dapat menarik sedikit pada kecerahan maksimum. Pada kira-kira kecerahan penuh, keseluruhan peranti melukis kira-kira ~ 450mA.

Semuanya sesuai dengan kotak batang Basswood yang boleh anda noda untuk penampilan yang lebih lengkap. LED yang digunakan adalah LED berukuran 8x WS2812B yang boleh ditujukan secara digital. Ini bagus dan saya suka menggunakannya dalam banyak projek kerana mereka diprogramkan dengan mudah untuk menghasilkan kesan sejuk dan boleh menjadi terang. LED menyebar melalui batang gelembung akrilik yang dipasang di bahagian atas kotak. Saya menggunakan kain pelindung plastik bercetak 3D untuk menyokong rod, yang kemudian saya sentuh. Anda boleh menggunakan apa sahaja yang anda suka sebagai penyebar LED. Artikel ini mempunyai beberapa idea menarik.

Langkah 3: Pendawaian dan Lampiran

Lihat fail. ZIP untuk Gerbers PCB. Saya membuat ini menggunakan DipTrace Schematic dan PCB Design Software dan saya juga telah memasukkan fail DipTrace jika anda berminat. Sekiranya anda tidak mahu membuat PCB, anda boleh menggunakan papan atau wayar perf terus ke Arduino UNO. Kebanyakannya hanya menggunakan modul, suis dan LED ke Arduino.

Potensiometer mempunyai satu hujung ke GND yang lain hingga 5V dan tengah ke pin input analog anda. Pendawaian pengekod putar perlu disambungkan ke GND dan dua pin gangguan (2 dan 3) Arduino. Arahan ini mungkin bermanfaat. Butang pengekod putar dan butang tekan atas dihubungkan ke GND dan pin input digital masing-masing (ini akan menggunakan penarik pin dalaman). Juga jangan lupa untuk memasangkan kuasa ke LED di butang tekan atas (saya tidak memerlukan perintang had semasa). Modul paparan dan RTC disambungkan ke 5V, GND dan pin SDA, SCL masing-masing dari Arduino. Saya menggunakan 1uF pada kapasitor input dan output untuk LM7805 dan 10uF lain pada rel 5V untuk menyokong LED.

Anda boleh menyambungkan sebahagian besar penyambung ini terus ke PCB atau papan wangi anda tetapi saya lebih suka menggunakan penyambung header nada 100mil (2.54mm) standard dengan tiub pengecutan haba pada pendawaian saya untuk dipasang pada pin di papan kerana ini membuat perubahan atau pembaikan lebih mudah.

Seterusnya adalah memasang ke kotak bagasi dan memotong kawasan yang sesuai untuk periuk, pengekod putar, paparan, soket kuasa dan butang atas. Saya menggunakan penutup skru M3 dan kacang untuk memasang papan. Sekiranya anda mengukur lubang anda dengan betul, anda seharusnya dapat menjaga penyambung dan barang-barangnya dengan selamat, jika tidak, lekatkannya, sayang.

Satu perkara yang perlu dipertimbangkan semasa memotong / menggerudi di kotak kayu bass ialah anda ingin pergi dari luar dan menggunakan bor tajam dan seperti kayu mudah pecah. Ini adalah sebahagian sebab pemasangan kafan plastik untuk batang akrilik kerana menggerudi lubang besar untuk mereka mengacaukan kayu sedikit.

Langkah 4: LED dan Pewarnaan

Kabelkan garis 5V, GND dan data ke jalur 8x WS2812B LED. Saya juga lebih suka menggunakan epoksi sambungan wayar ke jalur kerana mereka cenderung melepaskan bantalan di bawah paksa dan ini adalah kesakitan yang besar untuk diperbaiki. Saya hanya memasukkannya ke kotak bawah.

Batang akrilik dipotong, dua keping untuk setiap panjang berikut: 2.5 "3.25" 4 "4.75". Saya tidak mempunyai alat yang hebat untuk melakukan ini dan hanya menjaringkan gol di mana saya mahu memotong dengan Dremel dan melepaskannya. Saya kemudian menggunakan kertas pasir dan hujung penggilap Dremel untuk membersihkan hujungnya. Untuk memasang batang akrilik mungkin paling mudah menggerudi lubang dengan betul tanpa merosakkan kayu. Saya gagal melakukannya, sebaliknya 3D mencetak kain kafan sederhana untuk menahan LED. Ia melengkung dengan sewajarnya agar sesuai dengan bahagian atas kotak batang (cara mudah untuk melakukan ini adalah mengesan kelengkungan kotak di atas kertas, kemudian ukur pusat bulatan yang menghasilkan lengkung untuk meniru lengkung dalam CAD). Secara keseluruhan, bahagian ini berfungsi dengan baik dan menahan rod dengan selamat ke LED sehingga saya tidak memerlukan lem. Saya juga berpendapat bahawa kafan menambah estetika kontras yang bagus untuk penampilan jam keseluruhan.

Untuk memastikan kotak ditutup, saya terpaku magnet kecil ke bahagian atas dan bawah kandang.

Kemudian semua yang tinggal di bahagian perkakasan adalah mengotorkannya, pastikan untuk menutup kawasan yang tidak anda mahukan noda (atau lebih baik lagi mengotorkan semuanya sebelum anda memasukkan elektronik ke …) dan tambahkan beberapa yang sedikit terasa atau pad kaki getah.