LED saullēkta modinātājs: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Vai ir grūtības piecelties no rīta? Vai ienīst modinātāja skaudro pīrsingu? Vai jūs labprātāk gatavotu kaut ko tādu, ko varētu iegādāties par mazāku naudu un laiku? Tad pārbaudiet šo LED saullēkta modinātāju!

Saullēkta trauksmes signāli ir paredzēti, lai nodrošinātu nomierinošāku pamošanās pieredzi, lēnām palielinot spilgtumu ap jūsu iestatīto pamošanās laiku. Ideja ir tāda, ka tas piesaista mūsu dabisko tieksmi mosties kopā ar sauli un “iemānīt” ķermeni līdzsvarotā diennakts ritmā, atvieglojot celšanos. Tas, iespējams, neattiecas uz visiem, bet personīgi es uzskatu, ka tas ir noderīgi, un jo īpaši siltās krāsas mierinu no rīta.

Daudzi no saullēkta pulksteņiem, kurus varat iegādāties, mēģina imitēt saules gaismu ar īpašām spuldzēm, kas cenšas saskaņot rīta saules nokrāsu un krāsu temperatūru. Tomēr šai konstrukcijai mēs izmantojam tikai RGB gaismas diodes, kas var aptuveni tuvināt saules gaismas sajūtu, bet arī ļauj atdzist un unikālas krāsu kombinācijas un efektus. Šīs konstrukcijas pamatā ir kaili Arduino UNO ar reālā laika pulksteņa (RTC) moduli un 7 segmentu LED pulksteni.

1. darbība: BOM

• Basswood bagāžnieka kaste
• Arduino UNO vai līdzīgi kauli
• LM7805 5V lineārais regulators
• Vāciņi, vairāki 1uF, 10uF gaismas diodēm.
• Reālā laika pulksteņa (RTC) modulis
• 7 segmentu LED pulksteņa displejs
• Potenciometrs
• Rotācijas kodētājs
• Pogas katlam un kodētājam. Es izmantoju dažas ģitāras pogas, kas man bija gulējušas
• Īslaicīgs spiedpogas slēdzis ar LED
• Akrila stieņi (6x 10mm, diametrs 250mm garš)
• 8x WS2812B RGB gaismas diodes
• M3 skrūvju atdalītāji un uzgriežņi
• Mini magnēti
• PCB vai prototipa plāksne + vadi
• Vēlamās krāsas koka traips

2. solis: projektēšana

Būvējuma shēma ir iekļauta zemāk. Pārbaudiet to. Pulksteņa galvenais elements ir RTC modulis. Tas nodrošina drošu laika uzskaiti, un tam ir mazs akumulators, kas ļauj uzturēt laiku, ja viss modinātājs ir izslēgts. RTC modulis un 7 segmentu pulksteņa displeja saskarne ar Arduino, izmantojot I2C protokolu.

Lietotāja ievadi ierīcē nodrošina rotējošs kodētājs ar taustes spiedpogu, ko izmanto, lai konfigurētu pulksteņa laiku un modinātāju, kā arī LED režīmus un spilgtumu. Potenciometru izmanto, lai mainītu 7 segmentu pulksteņa displeja spilgtumu. Retrospektīvi, izmantojot citu rotējošu kodētāju, būtu nedaudz atvieglota saskarne, un es būtu varējis pievienot vairāk funkcionalitātes, taču tas kļūst nedaudz sarežģītāk, apstrādājot abus rotējošos kodētājus, izmantojot Arduino pārtraukumus (neesmu īsti ielaidis divu rotējošu kodētāju pievienošanā, tāpēc neesmu pilnīgi pārliecināts, cik tas ir grūti). Lai ieslēgtu gaismas diodes, tiek izmantota īslaicīga spiedpoga. Man ir jaukāka metāla poga ar LED, bet derēs jebkura poga. Ja pievienojat, varat izmantot sekundārā rotējošā kodētāja pogu.

Es pie paneļa izmantoju 9V barošanas adapteri ar 5,5 mm x 2,5 mm ligzdu. Lai samazinātu elektronikas jaudu līdz 5 V., tika izmantots LM7805. Manējais tika novērtēts ar 0,75A pie 9V, un es, iespējams, negribētu iet zemāk, jo WS2812B gaismas diodes var zīmēt diezgan daudz pie maksimālā spilgtuma. Aptuveni pilnā spilgtumā visa ierīce zīmēja aptuveni ~ 450 mA.

Viss iekļaujas Basswood bagāžnieka kastē, kuru varat notraipīt, lai iegūtu izsmalcinātāku izskatu. Izmantotās gaismas diodes ir 8x WS2812B digitāli adresējamas gaismas diodes. Tie ir lieliski, un man patīk tos izmantot daudzos projektos, jo tie ir viegli ieprogrammēti, lai radītu vēsus efektus un varētu kļūt diezgan spilgti. Gaismas diodes izkliedējas caur akrila burbuļu stieņiem, kas uzstādīti kastes augšpusē. Stieņu atbalstīšanai es izmantoju 3D drukātu plastmasas apvalku, kam es pieskaros vēlāk. Jūs varat izmantot visu, kas jums patīk, kā LED difuzoru. Šajā rakstā ir dažas interesantas idejas.

3. darbība: elektroinstalācija un korpuss

PCB Gerbers skatiet. ZIP failā. Es to izveidoju, izmantojot DipTrace shematisko un PCB dizaina programmatūru, un, ja jūs interesē, esmu iekļāvis arī DipTrace failu. Ja jūs nevēlaties izveidot PCB, varat vienkārši izmantot perf dēli vai vadu tieši Arduino UNO. Pārsvarā tas vienkārši savieno vadu moduļus, slēdžus un gaismas diodes ar Arduino.

Potenciometram ir viens gals pret GND, otrs - līdz 5 V, bet vidus - līdz jūsu analogās ieejas tapai. Rotējošā kodētāja vadi ir jāpievieno GND un abām Arduino pārtraukšanas tapām (2 un 3). Šī pamācība var būt noderīga. Rotējošā kodētāja poga un augšējā spiedpoga ir savienota ar GND un attiecīgo ciparu ievades tapu (tie izmantos iekšējās tapas). Tāpat neaizmirstiet pieslēgt strāvu augšējā spiedpogas gaismas diodei (manējai nebija nepieciešams strāvas ierobežošanas rezistors). Displejs un RTC modulis ir savienoti ar 5V, GND un attiecīgajām Arduino SDA, SCL tapām. Es izmantoju 1uF LM7805 ieejas un izejas kondensatoros un vēl 10uF 5V sliedē, lai atbalstītu gaismas diodes.

Jūs varat pieslēgt lielāko daļu šo savienotāju tieši pie PCB vai perforētās plātnes, bet es labprātāk izmantoju standarta 100 mililu (2,54 mm) piķa galvenes savienotājus ar termiski saraucošām caurulēm, lai piestiprinātu pie tapām uz tāfeles, jo tas atvieglo jebkādas izmaiņas vai labojumus.

Nākamais ir uzstādīšana bagāžnieka kastē un katla, rotējošā kodētāja, displeja, barošanas ligzdas un augšējās pogas atbilstošo reģionu izgriešana. Plātnes montāžai es izmantoju M3 skrūvju atdalītājus un uzgriežņus. Ja jūs pareizi izmērāt caurumus, jums vajadzētu būt spējīgiem patstāvīgi noturēt savienotājus un citas lietas, pretējā gadījumā karsti pielīmējiet to, bērniņ.

Viena lieta, kas jāņem vērā, griežot/urbjot basvudas kastē, ir tā, ka jūs vēlaties iet no ārpuses un izmantot asus urbjus un, piemēram, koksni. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc akrila stieņiem ir paredzēts plastmasas apvalka stiprinājums, jo tiem urbjot lielos caurumus, koks nedaudz sabojājās.

4. solis: gaismas diodes un krāsošana

Pievienojiet 5V, GND un datu līniju 8x WS2812B gaismas diodes sloksnei. Es arī labāk izvēlos epoksidēt vadu savienojumu ar sloksni, jo tie mēdz noraut spilventiņus zem spēka, un tas ir lielas sāpes, kas jālabo. Es tos vienkārši pielīmēju pie kastes apakšas.

Akrila stieņi tika sagriezti, divi gabali katram no šiem garumiem: 2,5 "3,25" 4 "4,75". Man nebija lielisku rīku, lai to izdarītu, un vienkārši guvu punktu, kur vēlējos ar Dremel izgriezt, un atrāvu to. Pēc tam es izmantoju smilšpapīru un Dremel pulēšanas uzgali, lai notīrītu galus. Akrila stieņu montāžai, iespējams, ir visvieglāk pareizi urbt caurumus, nesabojājot koku. Man neizdevās to izdarīt, tāpēc 3D vietā izdrukāja vienkāršu apvalku, lai turētu gaismas diodes. Tas ir atbilstoši izliekts, lai tas būtu vienā līmenī ar bagāžnieka kārbas augšpusi (vienkāršs veids, kā to izdarīt, ir izsekot kastes izliekumam uz papīra), pēc tam izmēriet apļa centru a, kas veido līkni, lai atkārtotu līkni CAD). Kopumā daļa strādāja diezgan labi un droši noturēja stieņus vienā līmenī ar gaismas diodēm tā, ka man pat nevajadzēja līmi. Es arī domāju, ka apvalks kopējā pulksteņa izskatam piešķir jauku kontrastējošu estētiku.

Lai kaste būtu aizvērta, es ļoti pielīmēju nelielu magnētu korpusa augšpusē un apakšā.

Pēc tam aparatūras pusē atliek tikai to notraipīt, pārliecinoties, ka maskējat vietas, uz kurām nevēlaties notraipīt (vai vēl labāk notraipīt visu, pirms ievietojat elektroniku …), un pievienojiet dažus no šiem mazajiem filciem vai gumijas pēdu spilventiņi.