ساعت زنگ دار MP3 کنار تخت خواب: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

برای این پروژه می خواستم یک ساعت زنگ دار راحت و کاملاً کاربردی بسازم.

پیش نیازهای شخصی من برای زنگ ساعت خواب عبارتند از:

1. قابل خواندن در هر نوری ، در حالی که شب کور نیست
2. آهنگ های زنگ MP3
3. شکل جذاب و کوچک
4. عملکرد تعویق
5. عملکرد حافظه ، به طوری که زمان ، زمان زنگ هشدار ، آهنگ زنگ و حجم در هر زمان که برق قطع شود از بین نمی رود.
6. عملکرد تولد: در روز تولد من (و اعضای خانواده ام) می خواهم با "تولدت مبارک" بیدار شوم تا زنگ استاندارد

من نتوانستم هیچ دستورالعملی با ترکیب همه این موارد پیدا کنم. بنابراین این قابل آموزش است

ساعت در اطراف یک ماتریس 8X8 WS2812B ساخته شده است. به دلیل میزان کم LED ها ، همه کلمات را نمی توان از حروف متوالی تشکیل داد. اکثر ساعتهای 8 8 8 کلمه ای (مانند این ساعت زیبا) با گروه بندی حروف بیشتر روی یک LED واحد این مشکل را حل می کنند ، اگرچه دیگران راه حلهای خلاقانه تری دارند. من تصمیم گرفتم راه حلی شبیه به این را پیدا کنم ، جایی که کلمات از حروف غیر متوالی ساخته شده اند. این به آن پیچ و تاب جادویی می دهد ، زیرا کلمات را قبل از روشن شدن نمی بینید. برای افزایش خوانایی ، حروف یک کلمه یک رنگ دارند. در ابتدا خواندن کمی گیج کننده است ، اما پس از مدتی می توانید آن را به طور کامل بخوانید. به همین دلیل است که من آن را ساعت حرف می نامم تا ساعت کلمه ای. ساعت هر روز صبح مرا بیدار می کند و من هنوز از نحوه شکل گیری کلمات شگفت زده هستم!

تدارکات

به غیر از وسایل الکترونیکی ، تقریباً تمام قطعات مورد استفاده مجدد قرار می گیرند یا مواردی را که قبلاً در خانه داشتم بازیابی می کردند. تنها ابزاری که واقعاً به آن نیاز دارید و احتمالاً برای ساعت ساعت در دست ندارید ، برش لیزری است. خوشبختانه کارخانه ها و فضاهای تجاری زیادی وجود دارد که می تواند در این زمینه به شما کمک کند. با تشکر از Makerspace De Prins!

قطعات الکترونیکی:

• ماتریس LED 8X8 WS2812B
• آردوینو نانو
• ماژول ساعت واقعی DS3231
• مینی DFPlayer
• کارت میکرو SD برای قرار دادن DFPlayer mini (کوچکترین/ارزان ترین چیزی که می توانید پیدا کنید کار را به خوبی انجام می دهد)
• یک دیود عکس
• یک عدد LED RGB
• خازن 1000 فارنهایت
• بلندگو تا حد ممکن کوچک
• سیم های عمومی ، اتصالات ، مقاومت ها ، دکمه ها
• مقداری چوب ، ام دی اف ،.. برای جعبه

مرحله 1: جعبه را بسازید

برای خود جعبه از برش هایی از کف چوبی استفاده کردم. اینها تخته های بلوط ضخیم 9 میلیمتری هستند. من با استفاده از اره میتر 4 قطعه 10.5 8. 8.6 سانتی متر را برش دادم (در واقع من یک قطعه یدکی بریدم تا اشتباهات بعدی تصحیح شود!). در امتداد لبه کوتاه ، یک شیار 5 میلی متری ساخته شده است تا پنل جلو و عقب را پنهان کند. لبه های بلند با زاویه 45 درجه بریده می شوند تا یک جعبه مربع زیبا ایجاد شود. این یک کار مشترک چوبی نیست ، زیرا منطقه کوچک چسب دانه انتهایی دارد. اما من از ظاهر مفصل که در گوشه پنهان شده است خوشم می آید و هنوز برای کاربرد بسیار قوی است. اما این فقط راه حل من با موادی است که در دست داشتم. هر جعبه ای که ماتریس را نگه دارد ، کار را به خوبی انجام می دهد. قبل از چسباندن قطعات به یکدیگر ، باید قطعات الکترونیکی را بسازیم و به هم متصل کنیم. بنابراین تا مرحله بعدی اوست.

مرحله 2: Clockface

بدون ساعت بدون ساعت ساعت این یکی از روشهای هوشمندانه ، سریع و ارزان برای شفاف سازی حروف است ، در حالی که همه نورهای دیگر را مسدود می کند. شما فقط به یک قطعه کوچک (10 10 10 سانتی متر) شیشه اکریلیک (AKA plexi) ، مقداری رنگ اسپری و برش لیزری نیاز دارید. من با یک شیشه اکریلیک شفاف بازیابی شده شروع کردم. ضخامت آن اهمیتی ندارد ، به شرطی که با فرورفتگی جعبه شما متناسب باشد. از یک طرف گوشه ای را با کاغذ سنباده خشن کردم و آن را با رنگ اسپری سیاه پوشاندم. نگران چکه کردن رنگ و غیره نباشید ، زیرا این قسمت پشتی خواهد بود. از طرف دیگر ، شما باید تا آنجا که ممکن است بکر نگه دارید. اکنون برای برداشتن رنگ و قسمتی از شیشه اکریلیک ، جایی که حروف باید با استفاده از SVG ارائه شده ، به یک برش لیزری دسترسی داشته باشید. فراموش نکنید که حروف باید آینه شوند! Et voila: روشی ارزان ، سریع و آسان برای ایجاد یک صفحه نمای زیبا ، تقریباً بدون نشت نور! احتمالاً باید ترتیب حروف را تغییر دهید ، زیرا این حروف برای یک ساعت هلندی طراحی شده اند.

اکنون شما به لیزر دسترسی دارید ، همچنین یک ماتریس (فایل ضمیمه شده) را از برخی از MDF 6 میلی متری برش دهید. این امر بین ماتریس LED و صفحه روبه رو می شود تا نور را پخش کرده و از نشت نور به حروف مجاور جلوگیری کند.

مرحله 3: لحیم کردن قطعات الکترونیکی

اکنون نوبت به هسته ساعت ما رسیده است. لوازم الکترونیکی

قلب پروژه ما آردوینو نانو است. من از یک دستگاه مبتنی بر Atmega328P استفاده کردم. این کار می کند ، اما در طول توسعه نرم افزار من اغلب با مشکلات حافظه روبرو می شوم. بنابراین احتمالاً یک نانو برای هر یک یا حتی یک ESP32 مناسب تر است.

قبل از لحیم کاری همه چیز با هم ، عاقلانه است که همه اجزا و اتصالات را روی یک تخته نان آزمایش کنید. به دلیل مقدار زیاد اجزا و اتصالات لازم ، این امر کثیف به نظر می رسد. سپس همه قطعات را یکی یکی به یک برد مدار سوراخ دار منتقل می کنم. لطفاً قطعات را در کنار هم نگه دارید زیرا جعبه نسبتاً کوچک است و جهت آنها را طوری تنظیم کنید که با برداشتن قسمت پشتی به چیزهایی مانند کارت SD ، باتری ، … دسترسی داشته باشید. از بالا همه چیز زیبا و مرتب به نظر می رسد ، در حالی که پشت آن در بهترین حالت خود یک اسپاگتی است. اما با ایجاد و آزمایش فوری تمام اتصالات می توانید این کار را نیز انجام دهید! در اینجا می توانید نکاتی را در مورد این تابلوهای نمونه سازی پیدا کنید.

در زیر می توانید تمام اتصالات مورد نیاز برای اجزای مختلف را بیابید:

RTC (ساعت واقعی) DS3231: 4 پین مستقیماً به آردوینو متصل می شوند

• VCC تا 5V
• GND به GND آردوینو
• SDA تا A4
• SCL تا A5

DFPlayer Mini: این یکی نسبت به اکثر نمونه ها کمی متفاوت است. برای جلوگیری از مشکلات گذرگاه I2C ، آن را به جای استفاده از گذرگاه نرم افزاری ، به پورت سریال آردوینو وصل می کنم. کارت میکرو SD که به DFPlayer Mini وارد می شود باید دارای 12 آهنگ زنگ MP3 (به نام 0001.mp3 ، 0002.mp3 ،…) و آهنگ زنگ تولدت مبارک با نام 0014.mp3 (13 نفر نمی خواست کار کند!؟!).

• VCC تا 5V
• GND به GND
• RX به TX بر روی آردوینو ، نه مستقیماً بلکه بیش از یک مقاومت 1 اهم. TX دستگاه DFPlayer mini را وصل نکنید ، ما از بازخورد ماژول استفاده نمی کنیم و عملکرد صحیح ساعت را به هم می زند!
• spk1 و spk2 به بلندگو

WS2812 ماتریس رهبری:

• مثبت و منفی مستقیماً به پریز برق متصل می شوند
• دین اولین LED/حرف به پین D6 آردوینو متصل می شود ، نه مستقیماً بلکه بیش از یک مقاومت 330 اهم

خازن 1000 µF: این برای محافظت از LED ها است ، احتمالاً بدون آن خوب کار می کند.

پایه مثبت به طرف مثبت ماتریس LED (و بنابراین جک DC) متصل است. پای منفی به سمت منفی ماتریس LED متصل می شود

RGB LED: LED ای که من استفاده می کنم دارای مقاومت های داخلی است ، اکثر آنها ندارند ، بنابراین در صورت لزوم آنها را نیز قرار دهید.

• طولانی ترین پا به زمین متصل است
• پایه های دیگر به پین D8 ، D9 و D10 آردوینو متصل می شوند.

فوتودیود

• یک پا از فوتودیود به 5 ولت متصل است ،
• پای دیگر به پین A0 در آردوینو و به زمین از طریق یک مقاومت 4.7 اهم متصل است

دکمه ها: شما به 3 دکمه نیاز دارید. 1 دکمه زنگ بزرگ و 2 دکمه کوچکتر برای عملکرد بالا و پایین. دکمه ها به پین های دیجیتالی در آردوینو متصل می شوند. شما همچنین باید مقاومتهای کشویی 10kohm را اضافه کنید که در این دستورالعمل زیبا توضیح داده شده است.

• دکمه زنگ هشدار به پین D7 متصل است
• Up به پین D12 متصل است
• دکمه های پایین به پین D11 متصل است

مرحله 4: مونتاژ ساعت

به دلیل محدود بودن فضای لازم برای همه اجزاء ، آزمایش مناسب بودن همه اجزا مهم است. بنابراین من همه اجزا را با کانکتورها وصل کردم تا به راحتی آنها را از برد اصلی حذف کنم. دکمه زنگ هشدار که استفاده کردم بسیار طولانی است و من آن را به طریقی بسیار عجیب نصب کردم. این به این دلیل است که من از پلاستیک قرمز آن خوشم نمی آمد. در حال حاضر در ساعت بسیار عمیق تر شده است ، تا جایی برای یک دیسک چوبی کوچک ایجاد شود که در حال حاضر به عنوان دکمه عمل می کند و با ساعت بهتر مطابقت دارد. دیسک در واقع از دسته یک برس رنگ قدیمی بریده شده است. می بینید که من دوست دارم از چیزهای قدیمی استفاده کنم! صفحه پشتی نیز موردی است که مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد: مقداری برش از صفحه دیبوند طلا ، که در آشپزخانه ما بعنوان جوش پشت عمل می کند. فقط با اره میتر صفحه پشتی خود را به اندازه ببرید و یک سوراخ برای جک DC ایجاد کنید. با پیچ نصب می شود تا بعداً به قسمت داخلی دسترسی داشته باشید. وقتی به نظر می رسد همه چیز متناسب و عملکرد دارد ، زمان چسباندن جعبه است. چسب زدن آسان است ، فقط هر 4 طرف را با نوار چسب بزنید ، چسب را بمالید و با هم بپیچید. ماتریس LED به ماتریس پوشش LED چسبانده می شود و این اصطکاک در موقعیت مناسب قرار می گیرد. صفحه روی با نوار دو طرفه در بالا نصب شده است. اولین شبها "شبهای آزمایشی" را انجام دادم که همه چیز با نوارهای لاستیکی کنار هم قرار گرفته بود ، و احساس کردم که حتی در کمترین تنظیم LED ها بسیار روشن هستند! این مسئله با افزودن 2 لایه کاغذ بین ماتریس پوشش LED و روکش حل شد.

مرحله 5: نرم افزار

نرم افزار این است که این ساعت با اکثر ساعت های دیگر تفاوت دارد. از آنجا که قصد دارم از آن به عنوان زنگ ساعت اصلی خود استفاده کنم ، به عملکردهای زیادی نیاز دارم ، که تنها با 3 دکمه کنترل می شود! من همچنین یک دستگاه مستقل را ترجیح می دهم تا اینکه مجبور باشم از طریق wifi ، بلوتوث و … برای موارد ساده مانند تغییر صدای زنگ ، زمان و … و غیره به آن متصل شوم.

در اینجا یک مرور کلی از تمام توابع من گنجانده شده است.

• فشردن کوتاه دکمه زنگ هشدار را فعال / غیرفعال می کند. هنگامی که زنگ هشدار فعال است ، LED قرمز است.
• پس از فعال شدن زنگ هشدار ، زمان هشدار نشان داده می شود و می توان با دکمه های بالا و پایین زمان هشدار را تغییر داد (ساعت هایی که LED قرمز چشمک می زند ، سپس دقیقه هایی که LED آبی چشمک می زند)
• برای تغییر صدای زنگ و میزان صدا ؛ شما باید با فشار دادن همزمان دکمه بالا و پایین در هنگام تنظیم زمان زنگ ، منوی تنظیمات را فعال کنید.
• هنگامی که زنگ هشدار به صدا در می آید ، با فشردن کوتاه دکمه زنگ هشدار 5 دقیقه زمان تعویق به شما داده می شود. برای خاموش شدن واقعی: دوباره فشار دهید یا تا زمانی که چراغ زنگ خاموش شود ، طولانی فشار دهید.
• برای تغییر زمان ، باید منوی تنظیمات را با فشردن همزمان دکمه بالا و پایین در حین عملکرد عادی فعال کنید.
• برای تغییر تاریخ (که برای عملکرد تولد استفاده می شود) ، باید منوی تنظیمات را با فشار همزمان دکمه بالا و پایین در هنگام تنظیم زمان فعال کنید.
• و آخرین تخم مرغ عید پاک: فشردن طولانی مدت دکمه زنگ حالت رنگین کمان را فعال می کند. این نه تنها خنک به نظر می رسد ، بلکه می تواند به عنوان چراغ شب نیز عمل کند!

طرح مورد نیاز آردوینو ضمیمه شده است. اما می توان از بازنویسی از ابتدا سود برد زیرا رشد ارگانیک خود را بیش از حد نشان می دهد و بنابراین کمی منطق ندارد. اما از آنجا که همه چیز کار می کند ، من نمی خواهم بیشتر از زمان قبلی روی آن وقت بگذارم.

مهمترین عملکردی که این ساعت را از هم جدا می کند این است:

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

این شامل الگوریتمی است که حروف لازم را برای شما جستجو می کند و رنگها را در هر فضایی در InputText جایگزین می کند. در اکثر ساعت های دیگر همه کلمات سخت کدگذاری شده اند ، بدین معنی که وقتی صفحه ساعت را تغییر می دهید ، باید همه چیز را دوباره کدگذاری کنید. در اینجا فقط باید ترتیب حروف صحیح را در رشته قرار دهید

ClockFace = رشته ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). و هنگام تغییر نام برای تابع تولد بسیار مناسب است.

مرحله 6: پیشرفت های آینده

حتی پس از چندین ماه استفاده ، من هنوز از ساختار بسیار راضی هستم. برای اکثر پروژه هایم فکر می کنم: "این باید بهبود یابد ، یا این بهتر بود ، …" اما این یکی ، نه. احساس می کند و همانطور که می خواستم عمل می کند. یکی از مسائل ممکن است مصرف برق باشد. این ممکن است بیشتر از میانگین ساعت زنگ دار خریداری شده باشد. اما بستگی زیادی به میزان نور در طول روز دارد ، زیرا LDR کار خود را به خوبی انجام می دهد. وقتی کاملاً تاریک است ، ساعت من به حالت شب می رود. این به معنی حروف قرمز و سبز در کم نورترین حالت است. در این حالت ساعت 0.08 آمپر مصرف می کند و بنابراین حدود 0.4 وات مصرف می کند. در نور کامل روز این میزان به 0.3 آمپر یا حدود 1.5 وات افزایش می یابد ، در حالی که حالت رنگین کمان حتی 5 وات مصرف می کند.

به هر حال با نگاهی به نتیجه نهایی ، متقاعد شده ام که ارزش تمام انرژی ای را که صرف کرده ام می کند!

فراموش نکنید که در مسابقه ساعت به من رای دهید! ممنون که تا انتها مطالعه کردید.