30 minuten timer-wekker - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Een vriend begint een klein bedrijf dat een hulpmiddel huurt voor tijdvakken van 30 minuten. Ze zocht naar een timer die elke 30 minuten (op het hele en halve uur) kon alarmeren met een aangenaam gonggeluid, maar kon niets vinden.

Ik bood aan om een eenvoudige Arduino-gebaseerde wekker te maken. Dit ontwerp maakt gebruik van een Pro Micro-microcontroller, DFPlayer Mini MP3-speler en een DS3231 real-time klok (RTC). Ik heb Fusion 360 gebruikt om de behuizing te ontwerpen, gebaseerd op de Fusion 360 Tutorial - Easy Snap Fit-hoesjes!

Benodigdheden

• Arduino Pro Micro, 5 volt, 16 MHz
• DFPlayer Mini MP3-speler
• Micro SD kaart
• DS3231RTC
• 1602 16x2 LCD met I2C-interface
• kleine luidspreker
• 2 kleine SPST-drukknoppen
• 5 volt gelijkstroomvoeding
• Barrel jack voor stroominvoer
• diverse schroeven/afstandhouder/moeren, etc.
• perf board
• vrouwelijke en mannelijke 2,54 mm headers
• 3D-geprint hoesje

Stap 1: Ontwikkeling van prototype en Arduino-code

Ik heb een prototype gemaakt van het ontwerp met een SparkFun Inventor's Kit met een Arduino Uno-bord, breadboard, jumperdraden, enz. Dit is een goed platform voor het maken van prototypes van Arduino-projecten, samen met vele andere vergelijkbare platforms.

Ik gebruikte eerst de "Tiny RTC" DS1307 real-time klok. Het bevat een CR2032-back-upbatterij om de tijd bij te houden wanneer het totale project niet wordt gevoed. Ik heb echter geleerd dat de DS3231 RTC een betere keuze is omdat deze een temperatuurgecompenseerde oscillator bevat voor een nauwkeurigere tijdregistratie. Merk op dat de DS3231M is niet temperatuurgecompenseerd, dus controleer goed voor aankoop.

De documentatie van de DFPlayer Mini MP3-speler bevat een aansluitschema en voorbeeldcode. Dit werkte prima voor mij. Voor een alarmgeluid vond ik deze "Singing bowl striked with a felt-tipped mallet"-opname op Freesound leuk. Met Audacity heb ik de opname naar mono omgezet, deze korter gemaakt, een fade-out toegevoegd, en opgeslagen in een.mp3-bestand. Vervolgens heb ik het.mp3-bestand naar de SD-kaart gekopieerd en in de DFPlayer Mini geplaatst. (Met dit ontwerp kun je natuurlijk elk geluid voor het alarm gebruiken.)

Twee drukknoppen verhogen/verlagen de tijd met één minuut. Ik heb deze verbonden met 2 pinnen die zijn ingeschakeld voor interrupts en heb attachInterrupt() gebruikt

Code staat in de bijlage "shoni_clock.ino". Bronnen voor de Arduino-code en verbindingen:

• DFPlayer mini-mp3-speler

  #include "DFRobotDFPlayerMini.h"

• Adafruit RTClib
• #erbij betrekken
• LiquidCrystal_I2C
• #erbij betrekken

Stap 2: Schakelschema

Ik heb Fritzing gebruikt om het circuit te ontwerpen.

• schematisch Fritzing-bron: shoni_clock.fzz
• schematisch.pdf: shoni_clock_schem.pdf

Stap 3: Case-ontwerp

Dit project was een mooie gelegenheid om mijn 3D CAD-ontwerpvaardigheden te verbeteren. Ik gebruik Fusion 360. De Fusion 360-zelfstudie - Easy Snap Fit-hoesjes! demonstreert een bruikbare techniek voor het ontwerpen van parametergestuurde (lengte, breedte, hoogte, schaaldikte) behuizingen met klikfuncties voor een behuizing zonder schroeven/lijm.

Ik heb gaten en uitsparingen toegevoegd voor de stroomaansluiting, het LCD-scherm, de drukknoppen voor het instellen van de tijd en de luidspreker. Ik heb een eenvoudige ring ontworpen om de luidspreker aan de binnenkant van de behuizing te monteren. Ik heb het Fusion 360-patroongereedschap gebruikt om de rechthoekige array te maken van gaten voor de luidspreker. Het zou leuker zijn geweest om een cirkelvormig luidsprekerroosterpatroon te maken, maar ik kon geen eenvoudige manier vinden om dit te doen. Iemand had een script gemaakt voor een oudere versie van Fusion, maar het installeert niet op de nieuwste versie. Heb je een idee over hoe je een cirkelvormig luidsprekerpatroon kunt maken? Laat het ons weten met een opmerking.

Ik heb dit in PLA op een Ender 3-printer afgedrukt.

Ontwerpbestanden voor 3D-printen:

• Luidsprekerbevestiging:

  • Fusion 360-bron: speaker_mount v1.f3d
  • STL: speaker_mount.stl

• Geval:

  • Fusion 360-bron: ShoniClockCase v20.f3d
  • Behuizing STL: shoni_clock_case.stl
  • Onderdeksel STL: shoni_clock_case_bottom_cover.stl