ساعة مضيئة للأطفال - أخضر يعني انطلق! أحمر ، ابق في السرير !!!: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

كنّا مجانين بدون نوم كافٍ !!! لم يستطع طفلنا البالغ من العمر عامين فهم كيفية "انتظار الساعة 7" على مدار الساعة قبل الخروج من غرفته صباحًا بعد صباح. كان يستيقظ مبكرًا (أعني 5:27 صباحًا - كان يقول "هناك 7 !!!") ويفترض الوقت فقط للاستيقاظ ، والخروج من غرفته ، والاستيقاظ طوال اليوم. نظرًا لأن الأعمار من 2 إلى 4 سنوات تواجه صعوبة بالغة في قراءة الساعات ، فإن ساعة الإضاءة البسيطة هذه كانت حلاً هائلاً لمشكلتنا !!!

الأخضر يعني الذهاب !!! أحمر ، ابق في السرير !!! يمكن ضبط ساعة Arduino في الوقت الحقيقي البسيطة وغير المكلفة هذه لإضاءة مصابيح LED في أي وقت ضروري. بالنسبة لنا هذا يعني أنه في الساعة 6:00 صباحًا يتحول إلى اللون الأحمر ، ابق في السرير. ثم قبل 10 دقائق من الساعة 7:00 صباحًا يتحول إلى اللون الأصفر مما يدل على أن الوقت قد حان للخروج واللعب في غرفتك. ثم في الساعة 7:00 صباحًا … "الضوء أخضر !!!" ، كما يقول ، وهو يقتحم غرفتنا كل صباح في موعد لا يتجاوز الساعة 7:00 صباحًا. يا له من منقذ !!!

الخطوة 1: اجمع المواد

القطع

• 1 × Arduino Nano (2.70 دولارًا على AliExpress)
• 1 × DS1307 ساعة الوقت الحقيقي (0.60 دولار على AliExpress)
• 1 × لوحة نموذج على الوجهين (1.45 دولارًا مقابل 5 دولارات على AliExpress)
• 1 لكل مصباح LED أخضر ، أحمر ، أصفر 5 مم (0.94 دولار لكل 100 على AliExpress)
• 1 لكل 270 أوم ، 680 أوم ، 1 كيلو أوم مقاومات (2.35 دولارًا مقابل 600 متنوع على AliExpress)
• كأس ملعب أبيض مخدد ($ 1 Walmart أو Dollar store)
• دفع خفيف أو حامل بطارية 3-4 AA (متجر 1 دولار أو 0.50 دولار على AliExpress)

أدوات

• لحام الحديد ولحام
• اللوح اللحيم
• الأسلاك والأسلاك الطائر
• مسدس الغراء

ملاحظة: تعليمات لجعل برامج تشغيل Nano الصينية تعمل:)

الخطوة 2: ضبط الساعة

يشبه DS1307 RTC ساعة ويستخدم بطارية للتشغيل والحفاظ على الوقت حتى عندما يفقد Arduino الطاقة أو يعيد التعيين. يستخدم RTC واجهة I2C للتواصل مع Arduino. يتم توصيل SCL (الساعة) بـ A5 و SDA (البيانات) مرفقة بـ A4. يعمل RTC بشكل أفضل مع 5V لـ VCC لكنني وجدت أنه يعمل بشكل جيد عند 3.3V.

• باستخدام لوح التجارب ، اربط Real Time Clock بـ Arduino وفقًا للتخطيط.

• بعد ذلك ، قم بتنزيل مكتبة DS1307RTC على github هنا أو في المرفقات.

  إذا لم تقم بتنزيل مكتبة مطلقًا ، فانقر فوق "استنساخ أو تنزيل" واختر خيار "تنزيل ZIP"

• قم باستيراد المكتبة إلى محرر Arduino عن طريق اختيار "استيراد" واختيار ZIP.
• بعد ذلك ، قم بتنزيل مخطط Program_Clock_RTC.ino المرفق واستيراده بالمثل إلى المحرر.
• اضبط التاريخ / الوقت الحالي في المخطط وقم بتشغيل البرنامج لضبط الساعة.
• تحقق من الوقت الصحيح للعودة.

تهانينا!! لديك الآن ساعة عمل !!

الخطوة الثالثة: إضافة المصابيح والبرمجة

اختبار الصمام

الآن ، قم بتوصيل المصابيح والمقاومات وفقًا للتخطيطي.

قم بتنزيل رسم Light_Up_Clock_for_Kids.ino وتحميله. في الحلقة سترى معلقًا بـ "setLEDs (tm. Hour، tm. Minute)؛" دالة وغير موصوفة أسفل "testLEDs () ؛" وظيفة تدور عبر كل LED لمدة 8 ثوانٍ.

تحقق من عمل التدوير عبر مصابيح LED وقم بإلغاء التعليق على خطوط الطباعة التسلسلية إذا كنت بحاجة إلى التحقق من أن RTC لا يزال يُخرج الوقت الصحيح.

برمجة الأوقات

بمجرد التحقق من أن كل شيء يعمل ، قم بإلغاء التعليق على وظيفة setLEDs () وقم بالتعليق على وظيفة testLEDs (). في جسم setLEDs () للوظيفة ، اضبط الأوقات التي تريد فيها عرض الألوان المختلفة باتباع الأمثلة.

ملاحظة: من المحتمل أن تضطر إلى التلاعب بقيم المقاوم للحصول على السطوع المناسب لمصابيح LED الخاصة بك (وأيضًا سحب الطاقة الذي تريده). لقد وجدت أن ما يلي يعمل بشكل جيد بالنسبة لمصابيح LED مقاس 5 مم نظرًا لأن Green لديه أعلى جهد أمامي وهو الأكثر سطوعًا بشكل طبيعي ، ثم يكون باهتًا بالنسبة للألوان الأخرى:

• أخضر: 1 كيلو أوم
• الأصفر: 680 أوم
• الأحمر: 270 أوم

الخطوة 4: بناء حاوية المصباح

خيارات

من أجل تشتيت الضوء الذي تنبعث منه مصابيح LED ، جربت بعض الوسائط المختلفة لإحاطة الأضواء. مع مستويات متفاوتة من الفعالية ، جربت زر الضغط (انتهى المطاف بمصابيح LED قريبة جدًا من الانتشار جيدًا) ، وجرة ميسون بورق شهادة جامعية أو غراء لامع مطلي بالداخل ، وكأس الاستاد الأبيض. أنت بحاجة إلى شيء ما لتوزيع الضوء وتقليل قسوة مصابيح LED لإضفاء توهج ناعم ومتساوٍ.

الخيار الأفضل

لقد وجدت أن كأس الاستاد الأبيض الأساسي (دولار واحد مقابل 3 دولارات) مع ورق شمع مسجل بالداخل (كما هو موضح) يعطي ضوءًا جيدًا. بدون ورق الشمع ، تضيء مصابيح LED مباشرة في الجزء العلوي من الكوب مما يؤدي إلى ظهور بقع ضوئية غير متساوية. نظرًا لأنني أخطط لاستخدام هذا المدى الطويل ، فقد أمسكت بمصباح حضانة سيليكون وسأقوم بإعادة استخدام Arduino وإضافة Arduino إليه في المستقبل (10 دولارات على AliExpress).

الخطوة 5: الطاقة المنخفضة والبطاريات

كنت أرغب في جعل هذا أكثر ديمومة واستخدام البطاريات للعمل. هذا الجزء التالي اختياري حيث يمكنك فقط لصق كوب في الأعلى وتشغيله بمقبس حائط أو شاحن USB محمول.

انخفاض الطاقة وإزالة المصابيح المدمجة

يتضمن الكود بالفعل وضع Arduino في وضع السكون منخفض الطاقة لمدة 8 ثوانٍ ، والاستيقاظ للتحقق من الوقت ، ثم العودة إلى النوم. لمزيد من توفير الطاقة وعدم عرض Power LED في جميع الأوقات ، يمكنك التخلص من LED المدمج في Arduino Nano (ومنذ أن استخدمت pin D13 قررت أيضًا التخلص من LED المدمج في هذا الدبوس).

استخدم مكواة لحام لتسخين جوانب مصابيح LED المدمجة المسمى POW و L ، ثم اسحبها أو قصها لإزالتها. هناك العديد من خيارات توفير الطاقة الأخرى التي يمكنك تجربتها عن طريق googling ، ولكن هذا يستمر لعدة أشهر على البطاريات ويعمل بشكل رائع في الوقت الحالي!

لوحة النموذج الأولي وحالة البطارية

يؤدي لحام جميع الأجزاء في لوحة النموذج الأولي إلى تقليل الحجم ويسمح لها بالتناسب بسهولة أعلى حزمة البطارية داخل الكوب.

استخدم علبة بطارية 3 أو 4 AA ولحام الموجب (+) بالفين على Arduino والسالب (-) إلى GND.

لم يكن لدي أي حالات بطارية ، ولكن كان لديّ مصباح دفع 1 دولار تم تفكيكه بالفعل وكان به علبة بطارية 4 AA جاهزة تمامًا لاحتياجاتي. وضعت الكوب الأبيض فوق علبة البطارية ووضعت علامة على البلاستيك الأسود ، ثم قطعته بسكين.

قم بالغراء بالغراء الساخن على قاعدة حزمة البطارية ، ثم قم بغراء الكوب الأبيض فوقها بالغراء الساخن. يمكنك بسهولة قطع الغراء الساخن عند الحاجة لفتحه وإعادة برمجة أوقات إضاءة LED.

هذا يجلس على الجزء العلوي من خزانة الأطفال بجوار الباب والآن لا مزيد من المضايقات في الصباح الباكر !!!