MP3 -alarmklok aan die bed: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Vir hierdie projek wou ek 'n gerieflike en ten volle funksionele wekkerwoordwekker maak.

My persoonlike voorvereistes vir 'n wekker langs die bed is:

1. Leesbaar by enige lig, terwyl dit nie in die nag verblind nie
2. MP3 alarms
3. Aantreklike en klein vormfaktor
4. Snooze funksie
5. Geheue -funksie, sodat tyd, alarmtyd, luitoon en volume nie verlore gaan as die krag afgeskakel word nie.
6. Verjaarsdagfunksie: Op my verjaardag (en dié van my familielede) wil ek wakker word deur 'gelukkige verjaardag' eerder as die standaard luitoon

Ek kon geen instruksies vind wat al hierdie dinge kombineer nie; daarom is dit insiggewend.

Die klok is gebou rondom 'n 8X8 WS2812B Matrix. As gevolg van die lae LED's, kan nie alle woorde uit opeenvolgende letters bestaan nie. Die meeste 8x8 woordhorlosies (soos hierdie mooi een) los dit op deur meer letters oor 'n enkele LED te groepeer, hoewel ander meer kreatiewe oplossings het. Ek het besluit om 'n oplossing meer soos hierdie te vind, waar woorde uit nie-opeenvolgende letters gemaak word. Dit gee 'n magiese draai, aangesien u die woorde nie sien voordat dit aangesteek word nie. Om die leesbaarheid te verhoog, deel letters van dieselfde woord dieselfde kleur. Dit is 'n bietjie raaiselagtig om eers te lees, maar na 'n rukkie kan u dit vinnig lees. Dit is ook hoekom ek dit eerder 'n letterklok as 'n woordklok noem. Die horlosie maak my elke oggend wakker en ek is nog steeds verbaas oor hoe die woorde gevorm word!

Voorrade

Afgesien van die elektronika, is byna alle komponente hergebruik of herwin items wat ek al by die huis gehad het. Die enigste hulpmiddel wat u regtig nodig het en waarskynlik nie byderhand het nie, is 'n lasersnyer. Gelukkig is daar baie fablabs en makerspaces wat u daarmee kan help. Dankie Makerspace De Prins!

Elektroniese komponente:

• 8X8 WS2812B LED matriks
• Arduino nano
• DS3231 real -time klok module
• DFPlayer mini
• mikro -SD -kaart om in die DFPlayer mini te sit (die kleinste/goedkoopste wat u kan vind, sal die werk goed doen)
• 'N Fotodiode
• Een RGB LED
• 1000 F kapasitator
• 'n spreker so klein as moontlik
• generiese drade, verbindings, weerstande, knoppies
• Hout, MDF,.. vir die boks

Stap 1: Maak die boks

Vir die boks self het ek 'n paar snitte van ons houtvloer gebruik. Dit is mooi 9 mm dik eikehoutplanke. Met 'n versteksaag het ek 4 stukke van 10,5 x 8,6 cm gesny (ek het eintlik 'n ekstra een gesny om foute reg te stel!). Langs die kort rand word 'n 5 mm -groef gemaak om die voor- en agterpaneel te verberg. Die lang rande word in 'n hoek van 45 ° gesny om 'n mooi vierkantige boks te maak. Dit is nie 'n gesamentlike houtwerkers nie, want die gomarea is klein. Maar ek hou van die voorkoms van die gewrig wat in die hoek versteek is, en dit is nog baie sterk vir die toepassing. Maar dit is net my oplossing met die materiaal wat ek byderhand het. Elke boks wat die matriks bevat, sal die werk goed doen. Voordat ons die dele aan mekaar plak, moet ons die elektronika vervaardig en pas. So tot hy die volgende stap.

Stap 2: Die klokvlak

Geen klok sonder 'n horlosie nie. Dit is een van die slimste, vinnigste en goedkoper maniere om die letters deurskynend te maak, terwyl alle ander lig geblokkeer word. U benodig slegs 'n klein stukkie (10 x 10 cm) akrielglas (AKA plexi), spuitverf en 'n lasersnyer. Ek het wel begin met 'n herwonne, helder akrielglas; die dikte is onbelangrik, solank dit pas by die uitsparing van u boks. Aan die een kant het ek 'n hoek met skuurpapier gegrawe en dit met swart spuitverf bedek. Moenie bekommerd wees oor druppel verf ensovoorts nie, want dit is die agterkant. Aan die ander kant moet u so onberispelik as moontlik bly. Nou het u toegang tot 'n lasersnyer nodig om die verf en 'n deel van die akrielglas te verwyder, waarheen die letters moet kom met behulp van die SVG wat verskaf word; moenie vergeet dat die letters weerspieël moet word nie! Et voila: 'n goedkoop, vinnige en maklike manier om 'n perfekte voorkoms te maak, sonder feitlik liglekke! U moet waarskynlik die volgorde van die letters verander, aangesien dit ontwerp is vir 'n Nederlandse horlosie.

Nou het u toegang tot die laser, sny ook 'n matriks (lêer ook aangeheg) van ongeveer 6 mm MDF. Dit gaan tussen die LED -matriks en die voorplaat om die lig te versprei en liglekking na naburige letters te voorkom.

Stap 3: Soldeer die elektronika

Nou is dit tyd vir die kern van ons horlosie; die elektronika.

Die kern van ons projek is die arduino nano. Ek het wel 'n Atmega328P -basis gebruik. Dit werk, maar tydens die sagteware -ontwikkeling het ek gereeld geheue probleme ondervind. Dus is 'n nano elke of selfs 'n ESP32 waarskynlik beter geskik.

Voordat u alles aanmekaar soldeer, is dit verstandig om alle komponente en verbindings op 'n broodbord te toets. As gevolg van die groot hoeveelheid komponente en die nodige verbindings, sal dit morsig lyk. Dan dra ek alle komponente een vir een oor na 'n geperforeerde stroombaan. Hou die komponente bymekaar, aangesien die boks relatief klein is en rig dit so dat dinge soos SD -kaart, battery, … toeganklik is deur die agterkant te verwyder. Van bo af lyk alles mooi en netjies, terwyl die agterkant 'n spaghetti op sy beste is. Maar deur alle verbindings te maak en onmiddellik te toets, kan u dit ook doen! U kan hier raad vind vir hierdie prototipe borde.

Hieronder vind u alle verbindings wat gemaak moet word vir die verskillende komponente:

RTC (intydse klok) DS3231: 4 penne is direk aan die arduino gekoppel

• VCC tot 5V
• GND tot GND van arduino
• SDA tot A4
• SCL tot A5

DFPlayer Mini: Hierdie een is 'n bietjie anders as in die meeste voorbeelde. Om I2C -busprobleme te vermy, koppel ek dit wel aan die seriële poort van die arduino, eerder as om 'n sagtewarebus te gebruik. Die mikro -SD -kaart wat in die DFPlayer Mini ingaan, moet 12 MP3 -luitone bevat (met die naam 0001.mp3, 0002.mp3, …) en 'n gelukkige verjaardag -luitoon met die naam 0014.mp3 (13 wou nie funksioneer nie!?!).

• VCC tot 5V
• GND tot GND
• RX na TX op arduino, nie direk nie, maar oor 'n 1 kohm weerstand; moenie die TX van die DFPlayer mini aansluit nie; ons gebruik nie die terugvoer van die module nie, en dit sal die korrekte funksie van die klok misloop!
• spk1 en spk2 aan die spreker

WS2812 led matriks:

• Positief en negatief word direk aan die kragaansluiting gekoppel
• Din van die eerste LED/letter is gekoppel aan die D6 -pen van die arduino, nie direk nie, maar oor 'n weerstand van 330 ohm

Kapasator van 1000 µF: dit is om die LED's te beskerm, waarskynlik werk dit goed sonder.

Die positiewe been is gekoppel aan die positiewe kant van die LED -matriks (en dus ook die DC -aansluiting); die negatiewe been is gekoppel aan die min kant van die LED matriks

RGB-LED: Die LED wat ek gebruik, het wel ingeboude weerstande, die meeste van hulle het nie, so sluit dit indien nodig in.

• Die langste been is aan die grond gekoppel
• Die ander bene sluit aan by pen D8, D9 en D10 van die arduino.

Fotodiode

• Een been van die fotodiode is gekoppel aan die 5V,
• die ander been is verbind met die A0 -pen op die arduino en op die grond oor 'n 4,7 kohm resitor

Knoppies: u benodig 3 knoppies; 1 groot alarmknoppie en 2 kleiner vir die op en af funksie. Die knoppies is gekoppel aan digitale penne op die arduino. U moet ook aftrekweerstands van 10 kohm byvoeg, soos goed uiteengesit in hierdie instruksies.

• Alarmknoppie is gekoppel aan pen D7
• Up is gekoppel aan pen D12
• Afknoppies is gekoppel aan pen D11

Stap 4: Monteer die horlosie

Vanweë die beperkte ruimte vir alle komponente, is dit belangrik om alle komponente te toets. Daarom het ek alle komponente met verbindings gekoppel om dit maklik van die hoofbord te verwyder. Die alarmknoppie wat ek wel gebruik het, is te lank en ek het dit op 'n baie vreemde manier gemonteer. Dit omdat ek nie van sy rooi plastiek hou nie. Nou is dit baie dieper in die horlosie geplaas, om plek te maak vir 'n klein houtskyfie wat nou as 'n knoppie dien en die voorkoms van die horlosie beter pas. Die skyf word eintlik uit die handvatsel van 'n ou verfkwas gesny; jy sien ek hou daarvan om ou goed te hergebruik! Die agterplaat is ook 'n hergebruikte item: 'n deel van 'n goue dibondbord wat as agterkant in ons kombuis dien. Sny net die agterplaat op maat met u verstekzaag en boor 'n gat vir die DC -aansluiting. Dit word met skroewe gemonteer om later toegang tot die binnekant te bied. As alles lyk of dit pas en werk, is dit tyd om die boks vas te plak. Plak is maklik, plak net al vier kante met maskeerband vas, plak die gom toe en draai dit toe. Die LED -matriks word op die LED -dekselmatriks vasgeplak en hierdie wrywing pas in posisie. Die voorplaat is bo -op gemonteer met dubbelzijdige band. Die eerste aande het ek 'n paar "toetsaande" gedoen toe alles deur rekkies bymekaar gehou is, en ek het gevoel dat die LED's by die laagste posisie te helder is! Dit is opgelos deur 2 lae papier tussen die LED -omslagmatriks en die voorplaat te voeg.

Stap 5: Die sagteware

Die sagteware is as hierdie horlosie verskil van die meeste ander. Aangesien ek van plan is om dit as my belangrikste wekker te gebruik, benodig ek baie funksies, wat slegs met 3 knoppies beheer kan word! Ek verkies ook 'n selfstandige toestel, eerder as om dit via wifi, bluetooth, … aan te sluit, vir eenvoudige dinge soos om die luitoon, tyd, ensovoorts te verander.

Hier is 'n oorsig van alle funksies wat ek ingesluit het.

• Deur die alarmknoppie kort te druk, aktiveer / deaktiveer die alarmfunksie. As die alarm aktief is, is die LED rooi.
• As die alarm geaktiveer word, word die alarmtyd gewys en kan u die alarmtyd verander met die op en af knoppies (ure wanneer die rooi LED knip, dan minute wanneer die blou LED knip)
• Om die luitoon en volume te verander; u moet die instellingsmenu aktiveer deur tegelyk op die op en af knoppie te druk tydens die instelling van die alarmtyd.
• As die alarm gaan, kan u 5 minute tyd neem om te sluimer deur op die alarmknoppie te druk. Om regtig af te skakel: druk weer, of lang totdat die alarmlamp uitskakel.
• Om die tyd te verander, moet u die instellingsmenu aktiveer deur die op- en afknoppie gelyktydig te druk tydens normale werking.
• Om die datum (wat gebruik word vir die verjaardagfunksie) te verander, moet u die instellingsmenu aktiveer deur die op- en afknoppie gelyktydig tydens die tydsinstelling te druk.
• En 'n paar paaseiers: 'n lang druk op die alarmknoppie aktiveer die reënboogmodus. Dit lyk nie net cool nie, maar kan selfs as 'n naglig dien!

Die nodige arduino -skets is aangeheg. Maar kan baat vind by 'n herskrywing, want dit toon te veel sy organiese groei en het dus 'n bietjie logika. Maar soos alles werk, wil ek nie meer tyd daaraan bestee as wat ek reeds gedoen het nie.

Die belangrikste funksie wat hierdie horlosie onderskei, is hierdie een:

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

Dit bevat 'n algoritme wat die nodige letters sal soek om vir u te verlig en die kleure op enige spasie in die InputText af te wissel. In die meeste ander horlosies is alle woorde hard gekodeer, wat beteken dat wanneer u die horlosie verander, u alles moet herkodeer. Hier is dit net om die korrekte lettervolgorde in die string te plaas

ClockFace = String ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). En dit is veral gerieflik as u die name vir die verjaardagfunksie verander.

Stap 6: Toekomstige verbeterings

Selfs na 'n paar maande se gebruik, is ek steeds baie tevrede met die bouwerk. Vir die meeste van my projekte dink ek: "Dit moet verbeter word, of dit sou beter gewees het …" Maar hierdie een, nee; dit voel en funksioneer soos ek dit wou doen. Een probleem kan die kragverbruik wees. Dit kan hoër wees as die gemiddelde wekker wat u koop. Maar dit hang baie af van die hoeveelheid lig gedurende die dag, aangesien die LDR sy werk baie goed doen. As dit heeltemal donker is, gaan my horlosie na die nagmodus; dit beteken rooi en groen letters in die donkerste omgewing. In hierdie modus neem die klok 0,08 ampère en verbruik dit dus ongeveer 0,4 Watt. In die volle daglig neem dit toe tot 0,3 ampère of ongeveer 1,5 Watt, terwyl die reënboogmodus selfs 5 watt verbruik.

Hoe dan ook, as ek na die eindresultaat kyk, is ek oortuig dat dit alle energie werd is wat ek ingesit het!

Moenie vergeet om vir my te stem tydens die horlosiekompetisie nie! Dankie dat u tot die einde gelees het.