ساعة منبه MP3 بجانب السرير: 6 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

بالنسبة لهذا المشروع ، كنت أرغب في صنع منبه كلمة بجانب السرير مناسب وعملي بالكامل.

المتطلبات الأساسية الشخصية لمنبه بجانب السرير هي:

1. يمكن قراءته في أي ضوء ، بينما لا يُعمى في الليل
2. نغمات إنذار MP3
3. عامل الشكل جذاب وصغير
4. وظيفة الغفوة
5. وظيفة الذاكرة ، بحيث لا يتم فقدان الوقت ووقت التنبيه ونغمة الرنين ومستوى الصوت في أي وقت يتم فيه انقطاع التيار الكهربائي.
6. وظيفة عيد الميلاد: في عيد ميلادي (وتلك الخاصة بأفراد عائلتي) أريد أن أستيقظ على "عيد ميلاد سعيد" بدلاً من نغمة الرنين القياسية

لم أجد أي تعليمات تجمع بين كل هذه ؛ ومن ثم هذا التدريب.

تم بناء الساعة حول مصفوفة 8X8 WS2812B. بسبب قلة عدد مؤشرات LED ، لا يمكن أن تتكون كل الكلمات من أحرف متتالية. تحل معظم ساعات الكلمات 8 × 8 (مثل هذه الساعة الرائعة) هذا عن طريق تجميع المزيد من الأحرف على مؤشر LED واحد ، على الرغم من أن البعض الآخر لديه حلول أكثر إبداعًا. قررت البحث عن حل مثل هذا ، حيث تصنع الكلمات من أحرف غير متتالية. هذا يعطيها لمسة سحرية ، حيث لا ترى الكلمات قبل أن تضاء. لزيادة إمكانية القراءة ، تشترك الأحرف من نفس الكلمة في نفس اللون. من المحير بعض الشيء أن تقرأ في البداية ، ولكن بعد فترة يمكنك قراءتها في انفجار. وهذا هو السبب أيضًا في أنني أطلق عليها اسم ساعة الحروف بدلاً من ساعة الكلمات. توقظني الساعة كل صباح وما زلت مندهشًا من كيفية تشكيل الكلمات!

اللوازم

بصرف النظر عن الإلكترونيات ، يتم إعادة استخدام جميع المكونات تقريبًا أو استعادتها من العناصر التي كانت لدي بالفعل في المنزل. الأداة الوحيدة التي تحتاجها حقًا وربما لا تكون في متناول اليد لساعة الساعة هي أداة القطع بالليزر. لحسن الحظ ، هناك العديد من الفاب لاب ومساحات التصنيع التي يمكن أن تساعدك في ذلك. شكرا لك Makerspace De Prins!

مكونات الكترونية:

• مصفوفة 8X8 WS2812B LED
• اردوينو نانو
• DS3231 وحدة ساعة الوقت الحقيقي
• DFPlayer mini
• بطاقة micro SD لوضعها في DFPlayer mini (أصغر / أرخص يمكنك العثور عليه سيؤدي المهمة بشكل جيد)
• الصمام الثنائي للصور
• واحد RGB LED
• مكثف 1000 فهرنهايت
• مكبر صوت صغير قدر الإمكان
• الأسلاك والموصلات والمقاومات والأزرار العامة
• بعض الخشب ، MDF ،.. للصندوق

الخطوة 1: اصنع الصندوق

بالنسبة للصندوق نفسه ، استخدمت بعض التخفيضات من الأرضية الخشبية. هذه ألواح بلوط بسمك 9 مم لطيفة. باستخدام منشار ميتري ، قمت بقص 4 قطع بحجم 10.5 × 8.6 سم (في الواقع لقد قطعت بعض قطع الغيار لتصحيح الأخطاء القادمة!). على طول الحافة القصيرة ، تم عمل أخدود 5 مم لإخفاء اللوحة الأمامية والخلفية. يتم قطع الحواف الطويلة بزاوية 45 درجة لعمل صندوق مربع جميل. هذا ليس مشتركًا بين عمال الأخشاب ، بسبب منطقة غراء الحبوب الصغيرة. لكني أحب مظهر المفصل المخفي في الزاوية ولا يزال قويًا جدًا للتطبيق. لكن هذا هو الحل الوحيد للمواد التي بحوزتي. أي مربع يحتوي على المصفوفة سوف يؤدي المهمة بشكل جيد. قبل لصق الأجزاء معًا ، يتعين علينا صنع الإلكترونيات وتناسبها. لذلك حتى الخطوة التالية.

الخطوة 2: وجه الساعة

لا توجد ساعة بدون ساعة حائط. هذه واحدة من أكثر الطرق ذكاءً وسرعة ورخيصة لجعل الحروف شفافة ، مع حجب الضوء الآخر. ما عليك سوى قطعة صغيرة (10 × 10 سم) من زجاج الأكريليك (AKA plexi) وبعض الطلاء بالرش وقاطع ليزر. لقد بدأت بالفعل بزجاج أكريليك شفاف مستصلحة ؛ السُمك غير مهم ، طالما أنه يناسب تجويف الصندوق الخاص بك. من جانب ، قمت بخشونة الزاوية ببعض ورق الصنفرة وقمت بتغطيتها ببعض طلاء الرش الأسود. لا تقلق بشأن تساقط الطلاء وما إلى ذلك ، حيث سيكون هذا هو الجانب الخلفي. من ناحية أخرى ، عليك أن تحافظ على البكر قدر الإمكان. أنت الآن بحاجة إلى الوصول إلى قاطع ليزر لإزالة الطلاء وجزء من زجاج الأكريليك ، حيث يجب أن تأتي الحروف باستخدام SVG المتوفرة ؛ لا تنس أن الحروف يجب أن تكون معكوسة! إت فويلا: طريقة رخيصة وسريعة وسهلة للحصول على واجهة مثالية المظهر ، مع عدم وجود تسرب للضوء تقريبًا! ربما يتعين عليك تغيير ترتيب الحروف ، لأنها مصممة لساعة هولندية.

الآن يمكنك الوصول إلى الليزر ، وقم أيضًا بقص مصفوفة (ملف مرفق أيضًا) من حوالي 6 مم MDF. يذهب هذا بين مصفوفة LED ولوحة الوجه لنشر الضوء ومنع تسرب الضوء إلى الأحرف المجاورة.

الخطوة 3: لحام الإلكترونيات

حان الوقت الآن لنواة ساعتنا ؛ الالكترونيات.

قلب مشروعنا هو اردوينو نانو. لقد استخدمت واحدة تعتمد على Atmega328P. هذا يعمل ، لكن أثناء تطوير البرنامج واجهت مشكلات في الذاكرة كثيرًا. لذلك ربما يكون النانو كل أو حتى ESP32 أكثر ملاءمة.

قبل لحام كل شيء معًا ، من الحكمة اختبار جميع المكونات والوصلات على لوح التجارب. نظرًا للكمية الكبيرة من المكونات والتوصيلات الضرورية ، سيبدو هذا فوضويًا. ثم أقوم بنقل جميع المكونات واحدة تلو الأخرى إلى لوحة دوائر مثقبة. يرجى إبقاء المكونات قريبة من بعضها لأن الصندوق صغير نسبيًا وتوجيهها بطريقة تجعل أشياء مثل بطاقة SD والبطارية … يمكن الوصول إليها عن طريق إزالة الجزء الخلفي. من الأعلى ، كل شيء يبدو لطيفًا ومرتبًا ، في حين أن الجزء الخلفي عبارة عن معكرونة في أفضل حالاتها. ولكن من خلال إجراء جميع الاتصالات واختبارها على الفور ، يمكنك القيام بذلك أيضًا! يمكنك العثور على بعض النصائح لهذه اللوحات النموذجية هنا.

يمكنك العثور أدناه على جميع الاتصالات التي يجب إجراؤها للمكونات المختلفة:

RTC (ساعة الوقت الحقيقي) DS3231: 4 دبابيس متصلة بأردوينو مباشرة

• VCC إلى 5V
• GND إلى GND من اردوينو
• SDA إلى A4
• SCL إلى A5

DFPlayer Mini: يختلف هذا قليلاً عن معظم الأمثلة. لتجنب مشاكل ناقل I2C ، أقوم بإرفاقه بالمنفذ التسلسلي لاردوينو ، بدلاً من استخدام ناقل البرنامج. يجب أن تحتوي بطاقة micro SD التي تدخل في DFPlayer Mini على 12 نغمة رنين MP3 (تسمى 0001.mp3 ، 0002.mp3 ،…) ونغمة رنين عيد ميلاد سعيد باسم 0014.mp3 (13 لم ترغب في العمل!؟!).

• VCC إلى 5V
• GND إلى GND
• RX إلى TX على اردوينو ، ليس بشكل مباشر ولكن بمقاوم 1 kohm ؛ لا تقم بتوصيل TX الخاص بـ DFPlayer mini ، فنحن لا نستخدم التعليقات الواردة من الوحدة النمطية وسوف تفسد الوظيفة الصحيحة للساعة!
• spk1 & spk2 إلى السماعة

مصفوفة LED WS2812:

• يتم توصيل الموجب والسالب مباشرة بمقبس الطاقة
• تم توصيل Din من أول LED / الحرف بالدبوس D6 في اردوينو ، ليس بشكل مباشر ولكن بمقاوم 330 أوم

مكثف 1000 درجة فهرنهايت: هذا لحماية مصابيح LED ، ربما تعمل بشكل جيد بدونها.

يتم توصيل الساق الموجبة بالجانب الإيجابي لمصفوفة LED (وبالتالي أيضًا مقبس التيار المتردد) ؛ يتم توصيل الساق السالبة بالجانب الناقص لمصفوفة LED

RGB LED: يحتوي LED الذي أستخدمه على مقاومات مدمجة ، ومعظمها لا يحتوي على مقاومات ، لذا قم بتضمينها إذا لزم الأمر.

• أطول ساق متصلة بالأرض
• تتصل الأرجل الأخرى بالدبوس D8 و D9 و D10 في اردوينو.

الثنائي الضوئي

• يتم توصيل ساق واحدة من الثنائي الضوئي بـ 5V ،
• يتم توصيل الساق الأخرى بالدبوس A0 الموجود على اردوينو وبالأرض عبر مقاوم 4.7 kohm

أزرار: تحتاج 3 أزرار. 1 زر إنذار كبير وزران أصغر لوظيفة أعلى وأسفل. الأزرار متصلة بمسامير رقمية على اردوينو. يجب عليك أيضًا إضافة مقاومات منسدلة تبلغ 10 كيلو أوم كما هو موضح جيدًا في هذا الدليل.

• زر التنبيه متصل بالدبوس D7
• ما يصل إلى دبوس D12
• الأزرار السفلية متصلة بالدبوس D11

الخطوة 4: تجميع الساعة

بسبب المساحة المحدودة لجميع المكونات ، من المهم اختبار ملاءمة جميع المكونات. لذلك قمت بتوصيل جميع المكونات بالموصلات لإزالتها بسهولة من اللوحة الرئيسية. زر الإنذار الذي استخدمته طويل جدًا وقمت بتثبيته بطريقة غريبة جدًا. هذا لأنني لم أحب البلاستيك الأحمر. الآن يتم وضعه بشكل أعمق في الساعة ، لإفساح المجال لقرص خشبي صغير يعمل كزر الآن ويتناسب بشكل أفضل مع مظهر الساعة. يتم قطع القرص بالفعل من مقبض فرشاة طلاء قديمة ؛ ترى أنني أحب إعادة استخدام الأشياء القديمة! اللوح الخلفي هو أيضًا عنصر معاد استخدامه: بعض القطع من صفيحة ذهبية مبلطة ، والتي تعمل بمثابة باكسبلاش في مطبخنا. ما عليك سوى قص اللوحة الخلفية بالحجم باستخدام المنشار المتري وحفر ثقبًا لمقبس التيار المستمر. يتم تثبيته بمسامير لتوفير الوصول إلى الأجزاء الداخلية لاحقًا. عندما يبدو أن كل شيء مناسب ويعمل ، فقد حان الوقت للصق الصندوق. اللصق سهل ، ما عليك سوى لصق جميع الجوانب الأربعة معًا بشريط لاصق ، ثم ضع الغراء ولفه معًا. يتم لصق مصفوفة LED على مصفوفة غطاء LED وهذا الاحتكاك يلائم موضعه. لوحة الواجهة مثبتة في الأعلى بشريط مزدوج الجوانب. في الليالي الأولى قمت ببعض "ليالي الاختبار" عندما تم تجميع كل شيء معًا بواسطة الأربطة المطاطية ، وشعرت أنه حتى في أدنى إعداد ، فإن مصابيح LED ساطعة للغاية! تم حل ذلك عن طريق إضافة طبقتين من الورق بين مصفوفة غطاء LED ولوحة الواجهة.

الخطوة 5: البرنامج

البرنامج كان تختلف هذه الساعة عن معظم الآخرين. نظرًا لأنني أعتزم استخدامه كمنبه رئيسي ، فأنا بحاجة إلى العديد من الوظائف ، ليتم التحكم فيها من خلال 3 أزرار فقط! أفضل أيضًا جهازًا مستقلاً ، بدلاً من الاضطرار إلى الاتصال به عن طريق wifi أو bluetooth … لأشياء بسيطة مثل تغيير نغمة الرنين والوقت … وما إلى ذلك.

هنا نظرة عامة على جميع الوظائف التي قمت بتضمينها.

• الضغط لفترة قصيرة على زر الإنذار ينشط / يلغي تنشيط وظيفة التنبيه. عندما يكون المنبه نشطًا ، يضيء مؤشر LED باللون الأحمر.
• عند تنشيط المنبه ، يتم عرض وقت التنبيه ويمكن للمرء تغيير وقت التنبيه باستخدام الأزرار لأعلى ولأسفل (ساعات عندما يومض مؤشر LED الأحمر ، ثم دقائق عندما يومض مؤشر LED الأزرق)
• لتغيير نغمة الرنين ومستوى الصوت ؛ يجب عليك تنشيط قائمة الإعدادات عن طريق الضغط في نفس الوقت على الزر لأعلى ولأسفل أثناء ضبط وقت التنبيه.
• عندما يرن المنبه ، فإن الضغط لفترة قصيرة على زر التنبيه سيمنحك 5 دقائق من وقت الغفوة. لإيقاف التشغيل حقًا: اضغط مرة أخرى ، أو اضغط لفترة طويلة حتى ينطفئ مؤشر الإنذار.
• لتغيير الوقت ، يجب عليك تنشيط قائمة الإعدادات عن طريق الضغط في نفس الوقت على الزر لأعلى ولأسفل أثناء التشغيل العادي.
• لتغيير التاريخ (المستخدم لوظيفة عيد الميلاد) ، يجب عليك تنشيط قائمة الإعدادات بالضغط في نفس الوقت على الزر لأعلى ولأسفل أثناء ضبط الوقت.
• وأخيرًا بعض بيض عيد الفصح: يؤدي الضغط لفترة طويلة على زر الإنذار إلى تنشيط وضع قوس قزح. هذا لا يبدو رائعًا فحسب ، بل يمكن أن يكون بمثابة ضوء ليلي!

مرفق مخطط اردوينو الضروري. ولكن يمكن الاستفادة من إعادة الكتابة من الصفر لأنها تظهر الكثير من النمو العضوي وبالتالي تفتقر إلى القليل من المنطق. ولكن بما أن كل شيء يعمل ، لا أريد أن أقضي المزيد من الوقت عليه أكثر مما فعلت بالفعل.

أهم وظيفة تميز هذه الساعة هي هذه:

String TextToLED (String InputText، int animation، int StartLed)

يحتوي على خوارزمية تبحث عن الأحرف الضرورية لإضاءة لك وتبديل الألوان في أي مساحة في InputText. في معظم الساعة الأخرى ، تكون جميع الكلمات مشفرة بشكل ثابت ، مما يعني أنه عند تغيير خلفية الساعة ، يجب عليك إعادة ترميز كل شيء. الأمر هنا يتعلق فقط بوضع ترتيب الحروف الصحيح في السلسلة

ClockFace = سلسلة ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). وهي مريحة بشكل خاص عند تغيير أسماء وظيفة عيد الميلاد.

الخطوة 6: التحسينات المستقبلية

حتى بعد عدة أشهر من الاستخدام ، ما زلت سعيدًا جدًا بالبناء. بالنسبة لمعظم مشاريعي ، أعتقد: "يجب تحسين هذا ، أو كان من الممكن أن يكون أفضل ، …" ولكن هذا المشروع ، لا ؛ إنه يشعر ويعمل كما أردت أن يفعل. قد تكون إحدى المشكلات استهلاك الطاقة. قد يكون هذا أعلى من متوسط المنبه الذي تشتريه. لكن ذلك يعتمد كثيرًا على كمية الضوء خلال النهار ، حيث يقوم LDR بعمله بشكل جيد للغاية. عندما يحل الظلام تمامًا ، تنتقل ساعتي إلى الوضع الليلي ؛ هذا يعني وجود أحرف حمراء وخضراء في الإعداد الخافت. في هذا الوضع ، تأخذ الساعة 0.08 أمبير وتستهلك حوالي 0.4 وات. في ضوء النهار الكامل ، يزيد هذا إلى 0.3 أمبير أو حوالي 1.5 واط ، بينما يستهلك وضع قوس قزح 5 واط.

على أي حال بالنظر إلى النتيجة النهائية ، أنا مقتنع أنها تستحق كل الطاقة التي بذلتها!

لا تنسوا التصويت لي في مسابقة الساعات! شكرا لك على القراءة حتى النهاية.