Gultas MP3 modinātāja vēstuļu pulkstenis: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Šim projektam es gribēju izgatavot ērtu un pilnībā funkcionālu modinātāju pie gultas.

Mani personīgie priekšnoteikumi modinātājam pie gultas ir:

1. Lasāms jebkurā apgaismojumā, bet naktī neredzē
2. MP3 modinātāja melodijas
3. Pievilcīgs un mazs formas faktors
4. Atlikšanas funkcija
5. Atmiņas funkcija, lai laiks, trauksmes laiks, zvana signāls un skaļums netiktu zaudēti, kad strāvas padeve tiek pārtraukta.
6. Dzimšanas dienas funkcija: Savā dzimšanas dienā (un manos ģimenes locekļos) es vēlos, lai mani pamodina “laimīga dzimšanas diena”, nevis standarta zvana signāls

Es nevarēju atrast nevienu pamācāmu, apvienojot visus šos; tāpēc tas ir pamācāms.

Pulkstenis ir veidots ap 8X8 WS2812B matricu. Tā kā gaismas diodes ir maz, ne visus vārdus var veidot pēc kārtas esoši burti. Lielākā daļa 8x8 vārdu pulksteņu (piemēram, šis jaukais) to atrisina, grupējot vairāk burtu vienā gaismas diodē, lai gan citiem ir radošāki risinājumi. Es nolēmu meklēt risinājumu, kas vairāk līdzinās šim, kur vārdi tiek veidoti no burtiem, kas nav secīgi. Tas piešķir tai maģisku vērpjot, jo jūs neredzat vārdus, pirms tie ir iedegti. Lai uzlabotu lasāmību, viena vārda burtiem ir viena krāsa. Sākumā ir mazliet mulsinoši lasīt, bet pēc kāda laika jūs varat to izlasīt ar sprādzienu. Tāpēc es to saucu par burtu pulksteni, nevis vārdu pulksteni. Pulkstenis mani modina katru rītu, un es joprojām esmu pārsteigts par to, kā tiek veidoti vārdi!

Piegādes

Izņemot elektroniku, gandrīz visas sastāvdaļas ir atkārtoti izmantotas vai reģenerētas lietas, kas man jau bija mājās. Vienīgais instruments, kas jums patiešām ir vajadzīgs un, iespējams, nav pa rokai pulksteņa ekrānam, ir lāzera griezējs. Par laimi ir daudz fababu un veidotāju telpu, kas jums var palīdzēt. Paldies Makerspace De Prins!

Elektroniskās sastāvdaļas:

• 8X8 WS2812B LED matrica
• Arduino nano
• DS3231 reālā laika pulksteņa modulis
• DFPlayer mini
• micro SD karte, ko ievietot DFPlayer mini (mazākais/lētākais, ko varat atrast, veiks darbu labi)
• Foto diode
• Viena RGB gaismas diode
• 1000 F kondensators
• pēc iespējas mazāks skaļrunis
• vispārēji vadi, savienotāji, rezistori, pogas
• Daži koka, MDF,.. kastē

1. darbība: izveidojiet kastīti

Pati kastē es izmantoju dažus griezumus no mūsu koka grīdas. Tie ir jauki 9 mm biezi ozola dēļi. Izmantojot griezējzāģi, es sagriezu 4 gabalus pa 10,5 x 8,6 cm (patiesībā es izgriezu kādu rezerves daļu, lai labotu kļūdas!). Gar īso malu ir izveidota 5 mm grope, lai paslēptu priekšējo un aizmugurējo paneli. Garās malas tiek sagrieztas 45 ° leņķī, lai izveidotu jauku kvadrātveida kastīti. Tas nav kopīgs kokapstrādes strādnieku mežonīgs, jo mazā gala graudu līmes platība. Bet man patīk stūra slēptā savienojuma izskats, un tas joprojām ir pietiekami spēcīgs. Bet tas ir tikai mans risinājums ar materiāliem, kas man bija pie rokas. Jebkura kaste, kurā ir matrica, veiks darbu labi. Pirms detaļu salīmēšanas mums ir jāizgatavo un jāuzstāda elektronika. Tātad līdz nākamajam solim.

2. darbība. Clockface

Nav pulksteņa bez pulksteņa. Šis ir viens no gudrākajiem, ātrākajiem un lētākajiem veidiem, kā burtus padarīt caurspīdīgus, vienlaikus bloķējot visu citu gaismu. Jums nepieciešams tikai neliels (10 x 10 cm) akrila stikla gabals (AKA plexi), nedaudz aerosola krāsas un lāzera griezējs. Es sāku ar reģenerētu caurspīdīgu akrila stiklu; biezumam nav nozīmes, ja vien tas atbilst kastes padziļinājumam. No vienas puses es raupju stūri ar smilšpapīru un pārklāju to ar kādu melnu aerosola krāsu. Neuztraucieties par pilošu krāsu un tā tālāk, jo tā būs aizmugurējā puse. No otras puses, jums ir jāsaglabā pēc iespējas neskartāka. Tagad jums ir nepieciešama piekļuve lāzera griezējam, lai noņemtu krāsu un daļu no akrila stikla, kur burtiem jānāk, izmantojot SVG; neaizmirstiet, ka burti ir jāatspoguļo! Et voila: lēts, ātrs un vienkāršs veids, kā izveidot perfekti izskatīgu priekšpusi bez praktiskas gaismas noplūdes! Iespējams, jums ir jāmaina burtu secība, jo tie ir paredzēti holandiešu pulkstenim.

Tagad jums ir pieeja lāzeram, kā arī izgrieziet matricu (pievienots arī fails) no aptuveni 6 mm MDF. Tas iet starp LED matricu un priekšējo plāksni, lai izkliedētu gaismu un novērstu gaismas noplūdi blakus esošajiem burtiem.

3. solis: elektronikas lodēšana

Tagad ir pienācis laiks mūsu pulksteņa kodolam; elektronika.

Mūsu projekta sirds ir arduino nano. Es izmantoju uz Atmega328P balstītu. Tas darbojas, taču programmatūras izstrādes laikā es bieži saskāros ar atmiņas problēmām. Tātad, iespējams, nano katrs vai pat ESP32 varētu būt labāk piemērots.

Pirms visu lodēt kopā, ir prātīgi pārbaudīt visas sastāvdaļas un savienojumus uz maizes dēļa. Lielā komponentu daudzuma un nepieciešamo savienojumu dēļ tas izskatīsies netīrs. Tad es pārnesu visus komponentus pa vienam uz perforētu shēmas plati. Lūdzu, turiet komponentus tuvu viens otram, jo kaste ir salīdzinoši maza, un novietojiet tos tā, lai, piemēram, SD karte, akumulators,… būtu pieejami, noņemot aizmugurējo daļu. No augšas viss izskatās jauki un kārtīgi, savukārt aizmugure labākajā gadījumā ir spageti. Bet, izveidojot un nekavējoties pārbaudot visus savienojumus, jūs to varat izdarīt! Šeit jūs varat atrast padomu par šo prototipēšanas dēli.

Zemāk varat atrast visus savienojumus, kas jāizveido dažādām sastāvdaļām:

RTC (reālā laika pulkstenis) DS3231: 4 tapas ir tieši savienotas ar arduino

• VCC līdz 5V
• GND līdz GND no arduino
• SDA līdz A4
• SCL līdz A5

DFPlayer Mini: šis nedaudz atšķiras no vairuma piemēru. Lai izvairītos no I2C kopnes problēmām, es to pievienoju arduino seriālajam portam, nevis izmantoju programmatūras kopni. Mikro SD kartē, kas tiek ievietota DFPlayer Mini, jābūt 12 MP3 zvana signāliem (ar nosaukumu 0001.mp3, 0002.mp3,…) un dzimšanas dienas zvana signālam 0014.mp3 (13 nevēlas darboties!?!).

• VCC līdz 5V
• GND līdz GND
• RX uz TX uz arduino, nevis tieši, bet pa 1 kohm rezistoru; nepievienojiet DFPlayer mini TX, mēs neizmantojam moduļa atsauksmes un tas izjauks pareizo pulksteņa funkciju!
• spk1 & spk2 skaļrunim

WS2812 LED matrica:

• Pozitīvs un negatīvs ir tieši savienots ar strāvas kontaktligzdu
• Pirmā gaismas diodes/burta Din ir pievienots arduino D6 tapai, nevis tieši, bet ar 330 omu rezistoru

Kondensators 1000 µF: tas ir paredzēts, lai aizsargātu gaismas diodes, iespējams, tas labi darbojas bez tā.

Pozitīvā kāja ir savienota ar LED matricas pozitīvo pusi (un līdz ar to arī līdzstrāvas ligzdu); negatīvā kāja ir savienota ar LED matricas mīnus pusi

RGB gaismas diode: manā izmantotajā gaismas diodē ir iebūvēti rezistori, lielākajā daļā to nav, tāpēc, ja nepieciešams, iekļaujiet tos.

• Garākā kāja ir savienota ar zemi
• Pārējās kājas ir savienotas ar arduino tapu D8, D9 un D10.

Fotodiods

• Viena fotodiodes kāja ir savienota ar 5V,
• otra kāja ir savienota ar A0 tapu uz arduino un zemi virs 4,7 kohm residenta

Pogas: jums ir nepieciešamas 3 pogas; 1 liela trauksmes poga un 2 mazākas augšup un lejup funkcijai. Pogas ir savienotas ar arduino digitālajām tapām. Jums ir jāpievieno arī 10kohm nolaižamie rezistori, kā labi paskaidrots šajā pamācībā.

• Trauksmes poga ir pievienota tapai D7
• Uz augšu ir pievienots tapai D12
• Lejupvērstās pogas ir pievienotas tapai D11

4. solis: pulksteņa salikšana

Tā kā visiem komponentiem ir ierobežota vieta, ir svarīgi pārbaudīt visu sastāvdaļu piemērotību. Tāpēc es visus komponentus savienoju ar savienotājiem, lai tos viegli noņemtu no galvenās plates. Modinātāja poga, kuru es izmantoju, ir pārāk gara, un es to uzstādīju ļoti dīvainā veidā. Tas tāpēc, ka man nepatika tā sarkanā plastmasa. Tagad tas ir novietots daudz dziļāk pulkstenī, lai radītu vietu mazam koka diskam, kas tagad darbojas kā poga un labāk atbilst pulksteņa izskatam. Disks faktiski ir izgriezts no vecās otas roktura; redzi, man patīk atkārtoti izmantot vecās lietas! Aizmugurējā plāksne ir arī atkārtoti izmantots priekšmets: daži izgriezumi no zelta dibonda plāksnes, kas mūsu virtuvē kalpo kā backsplash. Vienkārši sagrieziet aizmugurējo plāksni ar savu zāģzāģi un izurbiet caurumu līdzstrāvas ligzdai. Tas ir uzstādīts ar skrūvēm, lai vēlāk nodrošinātu piekļuvi iekšējām daļām. Kad viss šķiet piemērots un piemērots, ir pienācis laiks pielīmēt kastīti. Līmēšana ir vienkārša, vienkārši salīmējiet visas 4 puses kopā ar maskēšanas lenti, uzklājiet līmi un aptiniet kopā. LED matrica ir pielīmēta pie LED vāka matricas, un šī berze iekļaujas vietā. Priekšējā plāksne ir uzstādīta uz augšu ar abpusēju lenti. Pirmajās naktīs es veicu dažas "pārbaudes naktis", kad visu turēja kopā gumijas lentes, un es jutu, ka pat zemākajā iestatījumā gaismas diodes ir pārāk spilgtas! Tas tika atrisināts, pievienojot 2 papīra slāņus starp LED vāka matricu un priekšējo plāksni.

5. solis: programmatūra

Programmatūra ir tāda, ka šis pulkstenis atšķiras no vairuma citu. Tā kā es plānoju to izmantot kā galveno modinātāju, man ir vajadzīgas daudzas funkcijas, lai to kontrolētu tikai 3 pogas! Es arī dodu priekšroku atsevišķai ierīcei, nevis savienojumam ar to, izmantojot Wi -Fi, Bluetooth,… vienkāršām lietām, piemēram, zvana signāla, laika maiņai … un tā tālāk.

Šeit ir visu manu iekļauto funkciju pārskats.

• Īsi nospiežot trauksmes pogu, tiek aktivizēta / deaktivizēta trauksmes funkcija. Kad modinātājs ir aktīvs, gaismas diode ir sarkana.
• Aktivizējot modinātāju, tiek parādīts trauksmes laiks, un modinātāja laiku var mainīt ar augšup un lejup vērstām pogām (stundas, kad mirgo sarkanā gaismas diode, un minūtes, kad mirgo zilā gaismas diode)
• Lai mainītu zvana signālu un skaļumu; Jums ir jāaktivizē iestatījumu izvēlne, vienlaikus nospiežot augšup un lejup vērsto pogu modinātāja laika iestatīšanas laikā.
• Kad modinātājs darbojas, īsi nospiežot modinātāja pogu, jūs saņemsiet 5 minūšu atlikšanas laiku. Lai tiešām izslēgtu: nospiediet vēlreiz vai ilgi nospiediet, līdz modinātāja gaismas diode izslēdzas.
• Lai mainītu laiku, jums ir jāaktivizē iestatījumu izvēlne, normālas darbības laikā vienlaikus nospiežot augšup un lejup vērsto pogu.
• Lai mainītu datumu (tiek izmantots dzimšanas dienas funkcijai), jums jāaktivizē iestatījumu izvēlne, vienlaikus nospiežot augšup un lejup vērsto pogu.
• Un pēdējā lieldienu ola: ilgi nospiežot trauksmes pogu, tiek aktivizēts varavīksnes režīms. Tas izskatās ne tikai forši, bet var pat kalpot kā nakts gaisma!

Nepieciešamā arduino skice ir pievienota. Bet varētu gūt labumu no pārrakstīšanas no nulles, jo tas parāda pārāk daudz organiskās izaugsmes un tāpēc nedaudz trūkst loģikas. Bet, tā kā viss darbojas, es nevēlos tam veltīt vairāk laika, nekā es to darīju.

Vissvarīgākā funkcija, kas atšķir šo pulksteni, ir šāda:

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

Tajā ir algoritms, kas sameklēs vajadzīgos burtus, lai tie iedegtos, un maina krāsas jebkurā InputText vietā. Lielākajā daļā citu pulksteni visi vārdi ir kodēti, kas nozīmē, ka, mainot pulksteņa virsmu, viss ir jāpārkodē. Šeit ir tikai jāievada pareizā burtu secība virknē

ClockFace = String ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Un tas ir īpaši ērti, mainot dzimšanas dienas funkcijas nosaukumus.

6. darbība. Turpmākie uzlabojumi

Pat pēc vairāku mēnešu lietošanas es joprojām esmu ļoti apmierināts ar konstrukciju. Lielākajai daļai savu projektu es domāju: "Tas būtu jāuzlabo, citādi tas būtu bijis labāk …" Bet šis, nē; tas jūtas un darbojas tā, kā es gribēju. Viena problēma var būt enerģijas patēriņš. Tas var būt lielāks par vidējo modinātājpulksteni, ko pērkat. Bet tas ir ļoti atkarīgs no gaismas daudzuma dienas laikā, jo LDR savu darbu veic ļoti labi. Kad ir pilnīgi tumšs, mans pulkstenis pārslēdzas nakts režīmā; tas nozīmē sarkanos un zaļos burtus vājākajā iestatījumā. Šajā režīmā pulkstenis aizņem 0,08 ampērus un patērē aptuveni 0,4 vatus. Pilnas dienas gaismā tas palielinās līdz 0,3 ampēriem vai aptuveni 1,5 vatiem, savukārt varavīksnes režīms patērē pat 5 vatus.

Jebkurā gadījumā, aplūkojot gala rezultātu, esmu pārliecināts, ka tas ir visas enerģijas vērts, ko ieguldīju!

Neaizmirsti balsot par mani pulksteņu konkursā! Paldies, ka izlasījāt līdz beigām.