ساعة منبه بإضاءة ليد شروق الشمس: 5 خطوات (مع صور)

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

هل تواجه مشكلة في الاستيقاظ في الصباح؟ هل تكره صوت المنبه القاسي؟ هل تفضل أن تصنع شيئًا بنفسك يمكنك شراؤه مقابل نقود ووقت أقل؟ ثم تحقق من هذا المنبه LED شروق الشمس!

تم تصميم إنذارات الشروق لتوفير تجربة استيقاظ أكثر هدوءًا من خلال زيادة السطوع ببطء حول وقت الاستيقاظ المحدد. الفكرة هي أن هذا يناشد ميولنا الطبيعية للاستيقاظ مع أشعة الشمس و'خدع 'الجسم في إيقاع يومي متوازن مما يجعل الاستيقاظ أسهل. قد لا يكون هذا هو الحال بالنسبة للجميع ، لكنني شخصياً وجدت أنه مفيد وخاصةً أن أجد الألوان الدافئة مريحة في الصباح.

تحاول العديد من ساعات شروق الشمس التي يمكنك شراؤها محاكاة ضوء الشمس باستخدام لمبات خاصة تحاول مطابقة درجة حرارة لون شمس الصباح ودرجة حرارة لونها. ومع ذلك ، بالنسبة لهذا التصميم ، فقد استخدمنا فقط RGB LEDs التي يمكن أن تقترب تقريبًا من إحساس ضوء الشمس ولكنها تسمح أيضًا بتركيبات وتأثيرات ألوان رائعة وفريدة من نوعها. يعتمد هذا التصميم على عظام Arduino UNO مع وحدة Real Time Clock (RTC) وساعة LED ذات 7 مقاطع.

الخطوة 1: BOM

• صندوق جذع الزيزفون
• Arduino UNO أو ما يعادله من عظام عارية
• منظم خطي LM7805 5V
• قبعات ، عدة 1 فائق التوهج ، 10 فائق التوهج لمصابيح LED.
• وحدة ساعة الوقت الحقيقي (RTC)
• 7 الجزء شاشة LED على مدار الساعة
• مقياس فرق الجهد
• التشفير الروتاري
• مقابض للوعاء والتشفير. لقد استخدمت بعض مقابض الجيتار التي كنت أرددها
• زر انضغاطي مؤقت مع LED
• قضبان أكريليك (6 × 10 مم قطر 250 مم)
• 8x WS2812B RGB LEDs
• المواجهات والصواميل اللولبية M3
• مغناطيس صغير
• ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو لوحة النموذج الأولي + الأسلاك
• صبغة الخشب من اللون المطلوب

الخطوة الثانية: التصميم

يتم تضمين التخطيطي للبناء أدناه. تحقق من ذلك. العنصر الأساسي في الساعة هو وحدة RTC. يوفر هذا حفظًا موثوقًا للوقت ويحتوي على بطارية صغيرة تمكنه من الحفاظ على الوقت إذا تم إيقاف تشغيل المنبه بالكامل. وحدة RTC وواجهة عرض الساعة ذات 7 مقاطع إلى Arduino عبر بروتوكول I2C.

يتم تحقيق إدخال المستخدم إلى الجهاز عن طريق جهاز تشفير دوار مع زر ضغط يعمل باللمس يستخدم لتكوين وقت الساعة والتنبيه بالإضافة إلى أوضاع LED والسطوع. يستخدم مقياس الجهد لتغيير سطوع عرض الساعة ذي الأجزاء السبعة. في وقت لاحق ، كان من الممكن أن يؤدي استخدام برنامج تشفير دوار آخر إلى جعل التفاعل أسهل قليلاً ، وكان بإمكاني إضافة المزيد من الوظائف ، لكن الأمر أصبح أكثر تعقيدًا بعض الشيء في التعامل مع المشفرين الدوّارين باستخدام مقاطعات Arduino (لم أقم بإضافة مشفرين دوارين لذلك لست متأكدًا تمامًا من مدى صعوبة ذلك). يتم استخدام زر الضغط اللحظي لتشغيل مصابيح LED. لقد حصلت على زر معدني أجمل به مصباح LED ولكن أي زر سيفي بالغرض. يمكنك استخدام الزر الموجود في المشفر الدوار الثانوي إذا قمت بإضافته.

لقد استخدمت محول إمداد طاقة 9 فولت بمقبس مقاس 5.5 مم × 2.5 مم على اللوحة. تم استخدام LM7805 لإسقاط هذا إلى 5 فولت للإلكترونيات. تم تصنيف المنجم عند 0.75A عند 9 فولت ، ومن المحتمل ألا أرغب في الانخفاض حيث يمكن لمصابيح WS2812B أن ترسم قليلاً في أقصى سطوع. عند السطوع الكامل تقريبًا ، كان الجهاز بأكمله يرسم حوالي 450 مللي أمبير.

كل شيء يتناسب مع صندوق صندوق الزيزفون الذي يمكنك تلوينه للحصول على مظهر أكثر اكتمالاً. المصابيح المستخدمة هي 8x WS2812B المصابيح الرقمية القابلة للتوجيه. هذه رائعة وأحب استخدامها في العديد من المشاريع حيث تتم برمجتها بسهولة لإنتاج تأثيرات رائعة ويمكن أن تصبح مشرقة إلى حد ما. تنتشر المصابيح من خلال قضبان الفقاعات الأكريليك المثبتة في الجزء العلوي من الصندوق. لقد استخدمت كفنًا بلاستيكيًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد لدعم القضبان ، والتي أتطرق إليها لاحقًا. يمكنك استخدام أي شيء تريده كمشتت LED. هذه المقالة لديها بعض الأفكار الشيقة.

الخطوة الثالثة: الأسلاك والتضمين

انظر ملف. ZIP ل Gerbers من ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لقد صنعت هذا باستخدام DipTrace Schematic و PCB Design Software وقمت أيضًا بتضمين ملف DipTrace إذا كنت مهتمًا. إذا كنت لا ترغب في عمل ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكنك فقط استخدام لوحة أو سلك بيرفورم مباشرة إلى Arduino UNO. في الغالب هو مجرد توصيل الوحدات والمفاتيح ومصابيح LED إلى Arduino.

يحتوي مقياس الجهد على طرف واحد لـ GND والآخر إلى 5V والوسط إلى دبوس الإدخال التناظري. يجب توصيل أسلاك المشفر الدوارة بـ GND ودبابيس المقاطعة (2 و 3) في Arduino. قد يكون هذا Instructable مفيدًا. تم توصيل زر التشفير الدوار وزر الضغط العلوي بـ GND ودبوس الإدخال الرقمي المعني (سيستخدمان سحب الدبوس الداخلي). لا تنس أيضًا توصيل الطاقة بمصباح LED في زر الضغط العلوي (لم أكن بحاجة إلى المقاوم الحالي المحدد). تم توصيل وحدة العرض ووحدة RTC بجهد 5 فولت و GND ودبابيس SDA و SCL ذات الصلة في Arduino. لقد استخدمت 1 فائق التوهج على مكثفات الإدخال والإخراج لـ LM7805 و 10 فائق التوهج آخر على سكة 5 فولت لدعم مصابيح LED.

يمكنك توصيل معظم هذه الموصلات مباشرة إلى لوحة الدوائر المطبوعة أو لوحة التحكم ، لكنني أفضل استخدام موصلات رأس الملعب القياسية بسعة 100 ميل (2.54 مم) مع أنابيب الانكماش الحراري على الأسلاك الخاصة بي لتوصيلها بالمسامير الموجودة على اللوحة لأن هذا يجعل أي تغييرات أو إصلاحات أسهل.

بعد ذلك ، يتم التثبيت في صندوق الأمتعة واستغناء المناطق المناسبة للوعاء ، والمشفرة الدوارة ، والشاشة ، ومقبس الطاقة والزر العلوي. لقد استخدمت المواجهات والصواميل اللولبية M3 لتركيب اللوحة. إذا قمت بتغيير حجم ثقوبك بشكل صحيح ، فيجب أن تكون قادرًا على الحفاظ على الموصلات والأشياء آمنة من تلقاء نفسها ، وإلا قم بالغراء الساخن ، يا حبيبي.

شيء واحد يجب مراعاته عند القطع / الثقب في صندوق الزيزفون هو أنك سترغب في الخروج من الخارج إلى الداخل واستخدام لقم الثقب الحادة مثل قطع الخشب بسهولة. هذا جزء من سبب تركيب الكفن البلاستيكي لقضبان الأكريليك لأن حفر الثقوب الكبيرة لهم أفسد الخشب قليلاً.

الخطوة 4: المصابيح والتلوين

قم بتوصيل خط 5V و GND والبيانات بشريط 8x WS2812B LEDs. أنا أيضًا أفضل استخدام وصلة السلك الإبوكسي بالشريط لأنها تميل إلى تمزيق الوسادات تحت القوة ويصعب إصلاحها. لقد قمت ببساطة بتسجيلها في المربع السفلي.

تم تقطيع قضبان الاكريليك قطعتين لكل من الأطوال التالية: 2.5 "3.25" 4 "4.75". لم يكن لدي أداة رائعة للقيام بذلك وقمت ببساطة بتسجيل النقاط التي أردت أن أقطعها باستخدام Dremel وأقطعها. ثم استخدمت ورق الصنفرة وطرف تلميع Dremel لتنظيف الأطراف. لتركيب قضبان الأكريليك ، من الأسهل على الأرجح حفر الثقوب بشكل صحيح دون إتلاف الخشب. فشلت في القيام بذلك ، بدلاً من ذلك ، طبعت 3D كفنًا بسيطًا لتثبيت مصابيح LED فيه. وهي منحنية وفقًا لذلك لتلائم التدفق مع الجزء العلوي من صندوق الأمتعة (من الطرق السهلة للقيام بذلك هي تتبع انحناء الصندوق على الورق ، ثم قم بقياس مركز الدائرة التي ينتج عنها المنحنى من أجل تكرار المنحنى في CAD). بشكل عام ، كان الجزء يعمل بشكل جيد وأمسك بأمان القضبان ضد مصابيح LED بحيث لم أكن بحاجة حتى إلى الغراء. أعتقد أيضًا أن الكفن يضيف جمالية متناقضة لطيفة لمظهر الساعة بشكل عام.

لإبقاء الصندوق مغلقًا ، قمت بلصق مغناطيس صغير على الجزء العلوي والسفلي من العلبة.

ثم كل ما تبقى على جانب الجهاز هو تلطيخه ، والتأكد من إخفاء المناطق التي لا تريد تلطيخها (أو الأفضل من ذلك تلطيخ كل شيء قبل وضع الإلكترونيات فيه …) وإضافة بعض تلك الأشياء الصغيرة أو وسادة أقدام من المطاط.