Budík s LED východem slunce: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Máte potíže s ranním vstáváním? Nesnášíte drsný pronikavý zvuk alarmu? Chtěli byste raději sami vyrobit něco, co byste pravděpodobně mohli koupit za méně peněz a času? Pak se podívejte na tento LED budík Sunrise!

Budíky Sunrise jsou navrženy tak, aby poskytovaly uklidňující zážitek z probuzení pomalým zvyšováním jasu kolem nastaveného času buzení. Myšlenka je, že to apeluje na náš přirozený sklon probouzet se se sluncem a „triky“těla do vyváženého cirkadiánního rytmu, který usnadňuje vstávání. To nemusí platit pro každého, ale osobně jsem zjistil, že je to užitečné, a zejména najít teplé barvy uklidňující ráno.

Mnoho hodin východu slunce, které si můžete zakoupit, se pokouší simulovat sluneční světlo pomocí speciálních žárovek, které se snaží sladit odstín a teplotu barev ranního slunce. Pro tuto konstrukci jsme však použili pouze RGB LED diody, které mohou zhruba přibližovat pocit slunečního světla, ale také umožňují chladné a jedinečné barevné kombinace a efekty. Tato sestava je založena na Arduino UNO s holými kostmi s modulem Real Time Clock (RTC) a 7segmentovými LED hodinami.

Krok 1: Kusovník

• Kufr na kmen lípa
• Arduino UNO nebo ekvivalent holých kostí
• LM7805 5V lineární regulátor
• Čepice, několik 1uF, 10uF pro LED diody.
• Modul hodin reálného času (RTC)
• 7 Segmentový LED hodinový displej
• Potenciometr
• Rotační kodér
• Knoflíky pro pot a kodér. Použil jsem pár kytarových knoflíků, které jsem měl povalené
• Momentální tlačítkový spínač s LED
• Akrylové tyče (průměr 6 x 10 mm, délka 250 mm)
• 8x WS2812B RGB LED
• Distanční šrouby a matice M3
• Mini magnety
• Deska plošných spojů nebo prototyp + vodiče
• Lak na dřevo požadované barvy

Krok 2: Design

Schéma sestavení je uvedeno níže. Koukni na to. Klíčovým prvkem hodin je modul RTC. To zajišťuje spolehlivé sledování času a má malou baterii, která umožňuje udržovat čas, pokud je celý budík vypnutý. Modul RTC a 7segmentové rozhraní zobrazení hodin k Arduinu prostřednictvím protokolu I2C.

Vstup uživatele do zařízení je zajištěn otočným kodérem s hmatovým tlačítkem, které slouží ke konfiguraci času a budíku, režimů LED a jasu. Potenciometr slouží ke změně jasu 7segmentového hodinového displeje. V retrospecu by použití jiného rotačního kodéru trochu usnadnilo propojení a mohl bych přidat další funkce, ale manipulace se dvěma rotačními kodéry pomocí přerušení Arduina bude trochu komplikovanější (do přidání dvou rotačních kodérů jsem se opravdu nepustil není si úplně jistý, jak je to těžké). K rozsvícení LED diod slouží momentální tlačítko. Mám hezčí kovové tlačítko s LED diodou, ale jakékoli tlačítko bude fungovat. Pokud jej přidáte, můžete použít tlačítko na sekundárním rotačním kodéru.

Na desku jsem použil 9V napájecí adaptér s konektorem 5,5 mm x 2,5 mm. LM7805 byl použit k poklesu na 5V pro elektroniku. Můj byl hodnocen na 0,75 A při 9 V a pravděpodobně bych nechtěl jít níž, protože LED diody WS2812B mohou při maximálním jasu čerpat docela dost. Přibližně při plném jasu celé zařízení čerpalo přibližně ~ 450 mA.

Všechno se vejde do kufrového kufru z lípa, který si můžete namořit pro dokonalejší vzhled. Použité LED diody jsou 8x digitálně adresovatelné LED diody WS2812B. Jsou skvělé a rád je používám v mnoha projektech, protože jsou snadno naprogramovány tak, aby vytvářely skvělé efekty a mohly být docela jasné. LED diody difundují přes akrylové bublinové tyče namontované v horní části krabice. Na podepření prutů jsem použil 3D potištěný plastový plášť, kterého se dotknu později. Jako LED difuzér můžete použít cokoli jiného, co se vám líbí. Tento článek má několik zajímavých nápadů.

Krok 3: Zapojení a kryt

Viz soubor. ZIP pro Gerbery z DPS. Udělal jsem to pomocí DipTrace Schematic a PCB Design Software a také jsem zahrnoval soubor DipTrace, pokud máte zájem. Pokud nechcete dělat desku plošných spojů, můžete použít desku nebo drát přímo na Arduino UNO. Většinou jde jen o zapojení modulů, spínačů a LED diod do Arduina.

Potenciometr má jeden konec na GND druhý na 5V a střední na váš analogový vstupní pin. Zapojení rotačního kodéru je třeba propojit s GND a dvěma přerušovacími piny (2 a 3) Arduina. Tento Instructable může být užitečný. Tlačítko rotačního kodéru a horní tlačítko jsou zapojeny do GND a příslušného digitálního vstupního pinu (tyto budou používat vnitřní vývody pinů). Nezapomeňte také připojit napájení k LED v horním tlačítku (můj nepotřeboval odpor omezující proud). Displej a modul RTC jsou zapojeny do 5V, GND a příslušných pinů SDA, SCL Arduina. Použil jsem 1uF na vstupní a výstupní kondenzátory pro LM7805 a dalších 10uF na 5V kolejnici na podporu LED.

Většinu těchto konektorů můžete připojit přímo na desku plošných spojů nebo na desku, ale já raději používám standardní konektory s roztečí 100mil (2,54 mm) s teplem smrštitelnou bužírkou na mém zapojení pro připojení k pinům na desce, protože to usnadňuje jakékoli změny nebo opravy.

Další je montáž do kufru a vyřezání příslušných oblastí pro hrnec, rotační kodér, displej, napájecí konektor a horní tlačítko. K montáži desky jsem použil distanční šrouby a matice M3. Pokud správně dimenzujete své otvory, měli byste být schopni udržet konektory a věci v bezpečí samy, jinak to zalepte za tepla, zlato.

Jedna věc, kterou je třeba při řezání/vrtání v boxu na lípy vzít v úvahu, je, že budete chtít jít zvenčí dovnitř a používat ostré vrtáky a dřevo se snadno štěpkuje. To je částečně důvodem pro držák plastového krytu pro akrylové tyče, protože vrtání velkých otvorů pro ně trochu zpackalo dřevo.

Krok 4: LED diody a barvení

Připojte 5V, GND a datovou linku k pásku 8x LED WS2812B. Také dávám přednost epoxidovému připojení drátu k pásu, protože mají tendenci odtrhnout podložky pod silou a je velkou bolestí opravit. Jednoduše jsem je nalepil na spodní rámeček.

Akrylové tyče byly nařezány, dva kusy pro každou z následujících délek: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Neměl jsem k tomu skvělý nástroj a jednoduše jsem skóroval tam, kde jsem chtěl řezat s Dremelem, a utrhl to. Poté jsem pomocí brusného papíru a lešticího hrotu Dremel vyčistil konce. Pro montáž akrylových tyčí je pravděpodobně nejsnazší správně vyvrtat otvory, aniž byste zničili dřevo. Neudělal jsem to, takže místo toho 3D vytiskl jednoduchý kryt, který přidržoval LED diody. Je podle toho zakřivený tak, aby lícoval s horní částí kufru (snadný způsob, jak to udělat, je vysledovat zakřivení krabice na papíře, poté změřte střed kruhu a vytvořte křivku za účelem replikace křivky v CAD). Celkově součást fungovala docela dobře a bezpečně držela tyče v jedné rovině s LED diodami, takže jsem ani nepotřeboval lepidlo. Také si myslím, že plášť dodává vzhledu celých hodin pěknou kontrastní estetiku.

Aby byla krabice zavřená, nalepil jsem na horní a spodní část skříně malý magnet.

Pak už zbývá po hardwarové stránce zbarvit ho a ujistit se, že zamaskujete oblasti, na kterých nechcete skvrny (nebo ještě lépe obarvíte celou věc, než do ní vložíte elektroniku …) a přidáte trochu té malé plsti nebo věci s gumovými podložkami.