Verschrikkelijk tot geweldig: vervang een mechanisch alarmgeluid - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

In de hoop mijn smartphonegebruik 's avonds laat te verminderen, kocht ik een vintage wekker voor naast mijn bed. Deze prachtige mechanische klapklok heeft slechts één probleem: een echt gruwelijk alarmgeluid. (Getuige de eerste video hierboven.)

Het is geen wonder dat deze klok niet meer wordt gebruikt - hij is in principe onbruikbaar als alarm; het klinkt als een stuk metaal dat het uitschreeuwt van angst.

Het leek een vreselijke verspilling om het volledig af te werpen, dus besloot ik te kijken of ik het alarmgeluid kon vervangen door iets beters. Het kostte wat speurwerk, maar ik ontdekte dat het eigenlijk best makkelijk was!

Als je een oude mechanische klok hebt die je graag ziet maar niet hoort, volg dan deze stappen om te zien hoe je het geluid kunt verwisselen voor je eigen aangepaste alarmgeluid.

Stap 1: Gereedschap & Materialen

Materialen:

• 3V Micro-controller (zoals Pro Micro 3V of Adafruit Feather)
• MP3-schild voor microcontroller. (Optioneel - voor het afspelen van echte audio)
• Wifi-compatibele rugzak of vleugel. (Optioneel - voor slim alarm. Merk op dat de Adafruit-veer WIFI heeft ingebouwd, dus geen extra schild nodig als je dat hebt.)
• Spreker
• Aangepaste schakelaar (tactiele knop, hendelschakelaar, druksensor, magnetische reed-schakelaar, kantelsensor - zie de volgende stap voor meer informatie hierover)
• Knoopbatterijhouder
• 3v knoopcelbatterij
• Extra draden, krimpkous, soldeer
• Superlijm, montagetape en kleine klemmen voor

Gereedschap:

• Voor basisbedrading: draadknipper, soldeerbout, heteluchtpistool, helpende handen
• Voor behuizing: boor en boren voor kunststof
• Voor veiligheid bij het solderen en boren: veiligheidsbril en ademhalingstoestel
• Voor het programmeren van uw microcontroller: Arduino Software, USB

Stap 2: Onderzoek uw alarmgeluid

Controleer of uw wekker niet is aangesloten. (In feite, dubbelcheck!) U opent de alarmbehuizing, die mogelijk elektrische stromen heeft blootgelegd, dus trek de stekker er zeker eerst uit.

Bepaal waar je alarmgeluid vandaan komt. Is het een luidspreker of zoemer? Is het een mechanische trekker? Oudere alarmen hebben meer kans op een mechanische trigger, zoals degene die ik in mijn voorbeeld gebruik.

Als je een luidspreker of zoemer hebt, kun je een signaal lezen dat doorkomt op de luidsprekerlijn wanneer het alarm wordt geactiveerd. (Ik ga deze aanpak niet bespreken in deze Instructable, maar als er een geweldige YouTube-video is die de aanpak schetst die je in dit scenario hier zou volgen.)

Als je een mechanische trigger hebt zoals in mijn geval, ben je op zoek naar een plek om de fysieke trigger te onderscheppen en te vervangen (of te combineren) met je eigen schakelaar.

Na veel onderzoek kan ik zien dat het alarm in mijn klok wordt geactiveerd door een inkeping die loodrecht op een tandwiel staat en een veer loslaat, wat een vreselijk zoemend geluid veroorzaakt dat als het alarm wordt beschouwd. Je mechanisme kan hetzelfde zijn of iets anders, dus bekijk het goed en heb geduld.

Nu je hebt vastgesteld waar het alarm wordt geactiveerd, is het tijd om te bepalen wat voor soort trigger je moet gebruiken om het te onderscheppen. Een paar opties zijn: eenvoudige drukknopschakelaars, tactiele schakelaars, kantelschakelaars, magnetische reed-schakelaars of misschien zelfs een naderingssensor. Dit is een unieke creatieve stap in dit project: er is geen goed of fout antwoord. Hier zijn een paar schakelaars om over na te denken als mogelijkheden:

• Tactiele schakelaar: Dit is een zeer kleine drukknopschakelaar.
• Hendelschakelaar: Dit is vergelijkbaar met een tactiele schakelaar, maar met een groter gebied om in te drukken.
• Kantelschakelaar: deze schakelaar wordt ingeschakeld wanneer hij perfect rechtop staat en wordt uitgeschakeld wanneer hij onder een hoek wordt gekanteld.
• Magnetische reedschakelaar: deze schakelaar schakelt in wanneer een magneet in de buurt komt.
• Druksensor: Deze sensor retourneert een variabele druk die op de sensor wordt uitgeoefend.
• Nabijheidssensor op korte afstand: deze sensor geeft een variabele afstand tussen 4 cm en 31 cm terug.

Ik raad aan om een paar verschillende soorten schakelaars te kopen en ze uit te proberen, omdat je eerste instinct misschien niet werkt. Ik had bijvoorbeeld gehoopt dat een tactiele of hendelschakelaar zou werken voor mijn alarm, maar ontdekte dat het niet gevoelig genoeg was. In plaats daarvan gebruikte ik een magnetische reed-schakelaar, die enigszins werkt voor de afstand en krachten en waarmee ik werk.

Stap 3: Test je trigger

Nu je hebt bepaald hoe een alarm fysiek wordt geactiveerd en hoe je het kunt onderscheppen, is het tijd om het te testen.

Sluit uw sensor aan op uw multimeter op de continuïteitsinstelling, zodat wanneer de sensor is ingeschakeld, deze een geluid op uw multimeter zal veroorzaken.

Houd of plak je schakelaar op zijn plaats in de wekker, zodat wanneer het alarm afgaat, het je schakelaar activeert. Dit is waar het handig is om meerdere schakelaartypes te hebben.

U moet een goede plaats bepalen om uw schakelaar te monteren, zodat deze wordt geactiveerd wanneer het alarm afgaat en het zwijgen wordt opgelegd wanneer u uw alarm uitzet.

Ik heb een paar verschillende soorten knoppen geprobeerd - voelbaar, waterpas en kantelbaar, maar ik vond de magnetische het meest betrouwbaar voor mijn toepassing.

Stap 4: Maak je eigen alarm met eenvoudig geluid

Haal nu je microcontroller, luidspreker en laptop tevoorschijn om aan je aangepaste alarmgeluid te werken. Sluit de negatieve kant van de luidspreker aan op een aardingspin op uw microcontroller. Sluit de positieve kant van de luidspreker aan op een PWM-pin op uw microcontroller. (Elke microcontroller is anders, dus raadpleeg het Pinout-digagram van de fabrikant om te zien welke pinnen PWM zijn en wat het nummer is.) Noteer het nummer dat bij de PWM-pin hoort.

Installeer Arduino als je dat nog niet hebt gedaan en configureer het om te werken met je microcontrollerbord. (Elke microcontroller is anders, dus raadpleeg de instructies van de fabrikant om te zien hoe u de juiste boardstuurprogramma's kunt downloaden om met Arduino te werken.)

Arduino wordt geleverd met een voorbeeld van een digitaal audioscript genaamd "toneMelody". Open het toneMelody-script door naar Voorbeelden -> Digitaal -> toneMelody te gaan. Vervang in dit voorbeeld het cijfer 8 op regel 37 en 44 door het nummer van uw PWM-pin.

Upload nu het script en test het uit. Je zou geluid via je luidspreker moeten horen!

Vervolgens zullen we de melodie aanpassen om iets heel anders te zijn. Voor mij vind ik het leuk om wakker te worden met een mooi, zacht geluid, dus ik ga de noten van Gymnopedie nr. 1.

Google de muziekgrafiek voor het nummer dat je wilt gebruiken, en we zullen deze omzetten in codenotities. Als je een basisinleiding nodig hebt om de notities in een staafdiagram te lezen, bekijk dan deze tutorial.

Bewerk de "melodie"-array op regel 22 en de noteDurations-array op regel 27 om uw alarmgeluid aan te passen. Bepaal voor elke noot in uw nummer uit het staafdiagram de overeenkomstige noot in het pitches.h-bestand, zoals weergegeven in de bovenstaande schermafbeelding Voeg deze noot toe aan de "melody"-array, en de duur van het knooppunt in de "noteDurations"-array, en verhoog het totale aantal noten op regel 32.

Je zou nu je aangepaste alarm door de luidsprekers moeten laten spelen!

Hier is een voorbeeldschets voor het spelen van deze zeer ruwe melodie.

Stap 5: Maak je eigen alarm met MP3-geluid

Ik zou het je niet kwalijk nemen als je naar het voorbeeld in de laatste stap luisterde en dacht -- "dat klinkt niet echt veel beter." In deze volgende stap gaan we nog een stap verder en voegen we ons eigen alarm voor MP3-audiobestanden toe.

Om hifi-audiobestanden af te spelen, heb je een krachtigere microcontroller nodig die echte audiobestanden kan afspelen. Ik zal de verenvleugel van Adafruit Music Maker zijn, maar je kunt natuurlijk elke microcontroller gebruiken die mp3-audio kan afspelen.

Net als bij de vorige stap, steekt u uw positieve en negatieve luidsprekerpinnen in de pinnen op uw microcontroller. Als je de Feather Wing van Adafruit Music Maker gebruikt, kun je een eenvoudig audiovoorbeeld openen door Bestand -> Voorbeelden -> Adafruit VS1053 Bibliotheek -> Feather_player te openen. (Merk op dat er een paar speciale stappen zijn voor het installeren van deze aangepaste bibliotheekvoorbeelden, die u hier kunt raadplegen.)

Upload nu het script en test het uit. Je zou mooie MP3-audio via je luidspreker moeten horen!

Hier is een voorbeeldschets voor het afspelen van een MP3-alarm met de Adafruit Music Maker Feather Wing.

Stap 6: monteer uw luidspreker

Bepaal nu waar je op je wekker de nieuwe speaker kunt plaatsen. Misschien wil je hem aan de achterkant of zijkant monteren?

In mijn geval heb ik het aan de bovenkant gemonteerd, als een klein hoedje. Daar heb ik een beetje spijt van, dus denk hier zeker eens over na voordat je gaat boren.

Zodra u hebt bepaald waar u de luidspreker gaat monteren, markeert u de plekken waar u gaat boren en boort u zorgvuldig de gaten met een boor die is gemaakt voor plastic. U hoeft geen boor voor plastic te gebruiken, maar ik heb gemerkt dat het beter werkt voor delicate kunststoffen en zal helpen voorkomen dat de behuizing barst.

Stap 7: Voltooi het circuit

Tot nu toe hebben we de schakelaar en luidspreker alleen onafhankelijk getest, maar nu is het tijd om het samen te stellen als een compleet circuit.

• Soldeer de luidsprekerdraden op je bord. (Negatief voor aarde en positief voor de PWM-pin)
• Soldeer de negatieve kant van de batterij op de grond op je bord.
• Soldeer de positieve kant van het beslag aan één kant van je schakelaar.
• Soldeer de andere kant van de schakelaar in de stroompin op je bord. (Elk bord is anders, dus controleer de documentatie van je bord om te zien welke pin wordt gebruikt om het bord van stroom te voorzien.)

Zoals altijd -- gebruik goede ventilatie en een gasmasker bij het solderen!

Als je schakelaar nu is ingeschakeld, zou je het alarmgeluid uit de luidsprekers moeten horen komen!

Stap 8: Zet het allemaal bij elkaar

Eindelijk, het delicate werk om alles in elkaar te zetten. Ik gebruikte superlijm en een kleine klem om mijn schakelaar op de juiste plaats te monteren, omdat ik helemaal niet wilde dat die zou bewegen. Ik heb de batterij en microcontroller op de behuizing van de alarmbehuizing geplakt, zodat ik deze later gemakkelijker kan verwijderen.

Als je blootliggende draden of verbindingen in het alarm hebt die elektriciteit geleiden, zou ik de batterij en microcontroller afdekken met iets beschermends zoals elektrische tape om ervoor te zorgen dat je geen onverwachte kruising van draden krijgt.

Zorg ervoor dat de draden van het originele alarm intact zijn en dat het alarm veilig weer kan worden aangesloten. (Steek het niet opnieuw in als een van de originele componenten beschadigd is!)

Dat gezegd hebbende, kun je nu de behuizing weer aan elkaar schroeven en testen. Uw nieuwe alarmgeluid moet worden geactiveerd wanneer het mechanische alarm wordt geactiveerd.