LED Sunrise-wekker - Ajarnpa

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

Moeite met opstaan in de ochtend? Heb je een hekel aan het harde doordringende geluid van een alarm? Zou je liever zelf iets maken dat je aantoonbaar zou kunnen kopen voor minder geld en tijd? Kijk dan eens naar deze LED Zonsopgang Wekker!

Zonsopgangalarmen zijn ontworpen om een meer rustgevende wekervaring te bieden door langzaam in helderheid te verhogen rond de ingestelde wektijd. Het idee is dat dit appelleert aan onze natuurlijke neiging om wakker te worden met de zon en het lichaam 'trucs' in een uitgebalanceerd circadiaans ritme waardoor het opstaan gemakkelijker wordt. Dit is misschien niet voor iedereen het geval, maar persoonlijk vond ik het nuttig en vind ik vooral de warme kleuren 's ochtends geruststellend.

Veel van de zonsopgangklokken die u kunt kopen, proberen zonlicht te simuleren met speciale lampen die proberen de tint en kleurtemperatuur van de ochtendzon te evenaren. Voor deze build gebruiken we echter alleen RGB-LED's die ongeveer het gevoel van zonlicht kunnen benaderen, maar ook koele en unieke kleurencombinaties en effecten mogelijk maken. Deze build is gebaseerd op een kale Arduino UNO met Real Time Clock (RTC) -module en 7 segment LED-klok.

Stap 1: Stuklijst

• Basswood kofferbak
• Arduino UNO of kale botten equivalent
• LM7805 5V lineaire regelaar:
• Kapjes, meerdere 1uF, 10uF voor LED's.
• Real Time Clock (RTC)-module
• 7-segments LED-klokweergave
• Potentiometer
• Roterende encoder
• Knoppen voor pot en encoder. Ik gebruikte wat gitaarknoppen die ik had liggen
• Drukknopschakelaar met LED
• Acryl staven (6x 10mm dia. 250mm lang)
• 8x WS2812B RGB-LED's
• M3 schroefafstandhouders en moeren
• Minimagneten
• PCB of prototypebord + draden
• Houtbeits in gewenste kleur

Stap 2: Ontwerp

Het schema van de build is hieronder opgenomen. Bekijken. Het belangrijkste element van de klok is de RTC-module. Dit zorgt voor een betrouwbare tijdregistratie en heeft een kleine batterij die het mogelijk maakt om de tijd bij te houden als de hele wekker is uitgeschakeld. De RTC-module en 7-segments klokweergave-interface naar de Arduino via het I2C-protocol.

Gebruikersinvoer naar het apparaat wordt bereikt door een roterende encoder met tactiele drukknop die wordt gebruikt om de kloktijd en het alarm te configureren, evenals de LED-modi en helderheid. De potentiometer wordt gebruikt om de helderheid van de 7-segmentenklokweergave te variëren. Achteraf gezien zou het gebruik van een andere roterende encoder de interface een beetje eenvoudiger hebben gemaakt en ik had meer functionaliteit kunnen toevoegen, maar het wordt een beetje ingewikkelder om de twee roterende encoders te hanteren met behulp van de Arduino-interrupts (heb niet echt gedoken in het toevoegen van twee roterende encoders dus niet helemaal zeker hoe moeilijk het is). Een kortstondige drukknop wordt gebruikt om de LED's in te schakelen. Ik heb een mooiere metalen knop met LED erin, maar elke knop is voldoende. U kunt de knop op de secundaire roterende encoder gebruiken als u deze toevoegt.

Ik gebruikte een 9V-voedingsadapter met een 5,5 mm x 2,5 mm-aansluiting op het bord. Een LM7805 werd gebruikt om dit terug te brengen naar 5V voor de elektronica. De mijne had een rating van 0,75 A bij 9 V en ik zou waarschijnlijk niet lager willen gaan, omdat de WS2812B-LED's behoorlijk wat kunnen trekken bij maximale helderheid. Bij ongeveer volledige helderheid trok het hele apparaat ongeveer ~450mA.

Alles past in een Basswood kofferbak die je kunt beitsen voor een meer afgewerkte look. De gebruikte LED's zijn de 8x WS2812B digitaal adresseerbare LED's. Deze zijn geweldig en ik gebruik ze graag in veel projecten omdat ze gemakkelijk te programmeren zijn om coole effecten te produceren en redelijk helder kunnen worden. De LED's diffunderen door de acrylbubbelstaven die in de bovenkant van de doos zijn gemonteerd. Ik gebruikte een 3D-geprint plastic omhulsel om de staven te ondersteunen, die ik later aanraak. Je zou kunnen gebruiken wat je maar wilt als een LED-diffusor. Dit artikel bevat enkele interessante ideeën.

Stap 3: Bedrading en behuizing

Zie het. ZIP-bestand voor de Gerbers van de PCB. Ik heb dit gemaakt met behulp van DipTrace Schematic en PCB Design Software en ik heb ook het DipTrace-bestand bijgevoegd als je geïnteresseerd bent. Als je geen PCB wilt maken, kun je gewoon een perf-bord gebruiken of rechtstreeks op een Arduino UNO aansluiten. Meestal is het gewoon het bedraden van de modules, schakelaars en LED's naar de Arduino.

Potentiometer heeft het ene uiteinde naar GND, het andere naar 5V en het midden naar uw analoge ingangspin. De bedrading van de roterende encoder moet worden aangesloten op GND en de twee interrupt-pinnen (2 en 3) van de Arduino. Dit Instructable kan nuttig zijn. De roterende encoderknop en de bovenste drukknop zijn bedraad met GND en de respectieve digitale ingangspin (deze gebruiken de interne pin-pullups). Vergeet ook niet om de LED in de bovenste drukknop van stroom te voorzien (de mijne had geen stroombegrenzende weerstand nodig). Het display en de RTC-module zijn aangesloten op 5V, GND en de respectievelijke SDA-, SCL-pinnen van de Arduino. Ik gebruikte 1uF op de ingangs- en uitgangscondensatoren voor de LM7805 en nog eens 10uF op de 5V-rail om de LED's te ondersteunen.

Je kunt de meeste van deze connectoren rechtstreeks op je printplaat of perfboard aansluiten, maar ik gebruik liever standaard 100mil (2,54 mm) pitch-headerconnectoren met krimpkous op mijn bedrading om aan pinnen op het bord te bevestigen, omdat dit eventuele wijzigingen of reparaties gemakkelijker maakt.

Het volgende is de montage in de kofferbak en het uitsnijden van de juiste gebieden voor de pot, roterende encoder, display, stroomaansluiting en bovenste knop. Ik gebruikte M3-schroefafstandhouders en moeren voor het monteren van het bord. Als je je gaten goed meet, zou je in staat moeten zijn om de connectoren en spullen op zichzelf te houden, anders heet het, baby.

Een ding om te overwegen bij het zagen/boren in de lindenhouten kist is dat je van buiten naar binnen wilt gaan en scherpe boren wilt gebruiken en zoals het hout dat gemakkelijk versnippert. Dit is een deel van de reden voor de plastic sluierbevestiging voor de acrylstaven, omdat het boren van de grote gaten ervoor het hout een beetje in de war bracht.

Stap 4: LED's en kleuring

Sluit de 5V, GND en datalijn aan op de strip van 8x WS2812B LED's. Ik geef er ook de voorkeur aan om de draadverbinding met de strip te epoxyen, omdat ze de neiging hebben om de pads onder kracht af te scheuren en het is een grote pijn om te repareren. Ik heb ze gewoon op de onderkant van de doos geplakt.

De acrylstaven werden gesneden, twee stukken voor elk van de volgende lengtes: 2,5" 3,25" 4" 4,75". Ik had geen geweldig gereedschap om dit te doen en sneed gewoon waar ik wilde snijden met de Dremel en brak het af. Ik heb toen schuurpapier en een Dremel-polijstpunt gebruikt om de uiteinden schoon te maken. Voor het monteren van de acrylstaven is het waarschijnlijk het gemakkelijkst om de gaten goed te boren zonder het hout te verpesten. Ik heb dit niet gedaan, dus in plaats daarvan heeft 3D een eenvoudige omhulling geprint om de LED's in te houden. Het is dienovereenkomstig gebogen om vlak tegen de bovenkant van de kofferbak te passen (een gemakkelijke manier om dit te doen is door de kromming van de doos op papier te traceren, meet vervolgens het middelpunt van de cirkel en produceert de curve om de curve in CAD te repliceren). Over het algemeen werkte het onderdeel redelijk goed en hield de staven stevig tegen de LED's, zodat ik niet eens lijm nodig had. Ik denk ook dat de lijkwade een mooie contrasterende esthetiek toevoegt aan het uiterlijk van de totale klok.

Om de doos gesloten te houden heb ik een kleine magneet supergelijmd aan de binnenkant van de boven- en onderkant van de behuizing.

Dan hoef je alleen nog maar de hardware te bevlekken, en zorg ervoor dat je de gebieden waar je geen vlekken op wilt maskeren (of beter nog, het hele ding bevlekt voordat je de elektronica erin stopt …) en voeg wat van die kleine vilt of rubberen voetjes pad dingen.