Budík Sunrise s Arduinem: 9 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Zima může být smutná. Probudíte se, je tma a musíte vstát z postele. Poslední věc, kterou chcete slyšet, je křiklavý zvuk budíku. Žiji v Londýně a ráno se mi těžko vstává. Také mi chybí probuzení do přirozeného světla.

V tomto tutoriálu budeme stavět budík Sunrise. Je to budík jako každý jiný v tom, že si můžete nastavit hodinu a minutu, kdy se chcete probudit, ale s přidanou výhodou využití světla k rozjasnění vaší ložnice po určitou dobu, jako je východ slunce, abyste vás probudili přirozeněji.

Svítidla Sunrise existují na trhu, ale mohou být drahá (rychlé vyhledávání na Amazonu vrací produkty v rozmezí 100 liber), křehká a docela klinicky vypadající. Uděláme něco mnohem levnějšího a mnohem hezčího.

Všechny součásti budou uvedeny v dalším kroku. Kód lze stáhnout z mých Github repo zlatých hodin. Všechna schémata a soubory sestavení případu jsou k dispozici ke stažení v tomto kurzu.

Pojďme:)

Pokud narazíte na problémy nebo chcete pozdravit, napište mi na [email protected] nebo mě sledujte na Instagramu @celinechappert.

Krok 1: Shromáždění komponent

Pro začátek použijeme hodiny jako vstup a ultra jasnou LED jako výstup pro simulaci východu slunce.

K vybudování okruhu budeme potřebovat:

- hodiny. Budeme používat RTC DS3231 (5 GBP)

- MOSFET pro ovládání jasu světla (9 GBP)

- super jasný LED (1 GBP)

- 9V baterie pro napájení LED (3 £)

- prkénko pro snadnou montáž (3 £)

- Arduino Uno (20 liber)

- tlačítko (volitelné - pouze pro ukázkové účely)

Celková cena = 41 GBP

Pokud už máte doma Arduino, prkénko na krájení a 9V baterii, celý projekt vás vyjde na méně než 15 liber.

K výrobě akrylového pouzdra budete potřebovat:

- 2 listy 0,3 mm akrylových listů Perspex, 1 list na barvu pro slunce a pouzdro.

- přístup k laserové řezačce.

Mám štěstí, že jsem měl přístup do dílny mé školy, takže tyto náklady byly z větší části pokryty. Koupil jsem si další list akrylu, protože můj design vyžadoval oranžový odstín pro slunce, který stál 14 £/list (Perspex je drahý!).

Krok 2: Sestavení obvodu

Můžete se podívat na černobílý náčrt mého obvodu (omluvte nepořádek) a na schéma představující Arduino (hotovo s Fritzing).

V podstatě zde je rozpis toho, co s čím souvisí:

Hodiny:

(-) se připojuje k GND

NC znamená „Nepřipojeno“a k ničemu se nepřipojí

C/SCL se připojuje ke kolíku A5 na Arduinu

D/SDA se připojuje ke kolíku A4 na Arduinu

(+) se připojuje k 5V na Arduinu

MOSFET

Gate pin jde na pin ~ 9 na Arduino Uno, protože je to PWM

Vypouštěcí kolík jde na negativní stranu LED

Zdrojový pin jde na GND na Arduinu

VEDENÝ

Negativní strana je připojena k vypouštěcímu kolíku na MOSFETu

Pozitivní strana je připojena k 5V na desce

9V baterie

(+) až (+) na prkénku, stejné jako (-).

Arduino Uno

Nezapomeňte připojit 5V k (+) na desce a GND k (-). Nezapomeňte připojit (-) na jedné straně prkénka k (-) na druhé straně.

Dále nastavíme hodiny pomocí knihovny DS3231.

Krok 3: Instalace a nastavení hodin

Knihovnu, kterou používám ke spuštění těchto hodin, najdete na Rinky-Dink Electronics (screenshoty výše). Klikněte na odkaz a ujistěte se, že jste na stránce DS3231. Stáhněte si zip soubor, uložte jej a umístěte do složky Arduino /knihovny.

Nyní pro nastavení správného času na hodinách otevřete Arduino a přejděte na Příklady/DS3231/Arduino/DS3231_Serial_Easy.

Odkomentujte tři řádky kódu (na snímku obrazovky jsou vyznačeny oranžovou barvou), zkontrolujte čas a správné místo v těchto třech řádcích kódu ve vojenském formátu.

Stiskněte Nahrát.

Nyní můžete tyto tři řádky odkomentovat a znovu stisknout Nahrát.

Otevřete sériový monitor a zkontrolujte, zda je správný čas.

Naše hodiny jsou nastaveny! Máme svůj okruh, nyní začněme s kódováním. Repo je opět k dispozici na Githubu.

Krok 4: Kódování

Stáhněte si kód a ujistěte se, že je knihovna pro DS3231 správně nainstalována.

Nejprve chceme definovat naše nastavení.

fadeTime je doba, po kterou světlo slábne z 0 na maximální jas v minutách. setHour/setMin odpovídá času, do kterého se chceme probudit (poznámka: čte se vojenský formát, takže je vyžadován čas 24 hodin). Také definujeme pin 9 na Arduinu jako náš VÝSTUP.

V nastavení () se ujistěte, že číslo SerialBegin (zde 96 000 baudů) odpovídá číslu sériového monitoru.

Ve smyčce () příkaz if zkontroluje, zda je čas se probudit. Kód běží na smyčce a pokaždé kontroluje, zda hodnoty hodin a minut vrácené hodinami odpovídají našim proměnným setHour/setMin. Pokud tomu tak je, příkaz if vrátí funkci active ().

Funkce active () se skládá ze dvou částí. Nejprve začneme postupně slábnout světlo: funkce zpoždění jsou zde, aby zabránily přílišnému jasu LED v 'raných' fázích fadeTime. Poté smyčka for ovládá rychlost, s jakou by mělo být světlo jasnější a jasnější v závislosti na fadeTime. Nakonec vypneme světlo předáním hodnoty 0 naší LED ve funkci analogWrite ().

Video výše ukazuje obvod pracující v jednom z prototypových akrylových pouzder.

Krok 5: Kartonový prototyp (volitelně)

Před tímto projektem jsem nikdy nepracoval s laserovou řezačkou. Vytvoření prototypu lepenky mi umožnilo seznámit se se strojem při testování, jak dobře objekt vypadal (velikost, vzhled atd.) V reálném prostoru. Plány případů ke stažení.