ساعت زنگ دار طلوع با آردوینو: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

زمستان می تواند غم انگیز باشد. بیدار می شوید ، تاریک است و باید از رختخواب بیرون بیایید. آخرین چیزی که می خواهید بشنوید صدای بلند ساعت زنگ دار شماست. من در لندن زندگی می کنم و به سختی صبح ها از خواب بیدار می شوم. همچنین ، دلم برای بیدار شدن با نور طبیعی تنگ شده است.

در این آموزش ، ما قصد داریم یک ساعت زنگ دار طلوع آفتاب بسازیم. این یک ساعت زنگ دار مانند سایر ساعت ها است که می توانید ساعت و دقیقه ای را که می خواهید از خواب بیدار شوید تنظیم کنید ، اما با استفاده از مزایای اضافی استفاده از نور برای روشن کردن اتاق خواب در مدت زمان معینی مانند طلوع آفتاب برای بیدار شدن طبیعی شما.

لامپ های طلوع آفتاب در بازار وجود دارد اما می تواند گران باشد (یک جستجوی سریع در آمازون محصولات در محدوده 100 پوند را باز می گرداند) ، شکننده و کاملاً ظاهر بالینی دارد. ما قصد داریم چیزی را بسیار ارزان تر و بسیار زیبا تر کنیم.

در مرحله بعد کلیه قطعات لیست خواهند شد. کد را می توان از ساعت طلائی-طلوع آفتاب Github من بارگیری کرد. همه طرحواره ها و فایل های ساختاری مورد برای دانلود در این آموزش موجود است.

بیا بریم:)

اگر با مشکلاتی روبرو شدید یا می خواهید سلام کنید ، یک خط برای من ارسال کنید [email protected] یا من را در اینستاگرامcelinechappert دنبال کنید.

مرحله 1: جمع آوری اجزاء

برای شروع ، ما از یک ساعت به عنوان ورودی خود و یک LED فوق العاده روشن به عنوان خروجی خود برای شبیه سازی طلوع آفتاب استفاده می کنیم.

برای ساخت مدار به موارد زیر نیاز داریم:

- ساعت. ما قصد داریم از RTC DS3231 (5 پوند) استفاده کنیم

- MOSFET برای کنترل روشنایی نور (9 پوند)

- یک LED فوق العاده روشن (1 پوند)

- باتری 9 ولت برای تغذیه LED (3 پوند)

- یک تخته نان برای مونتاژ آسان (3 پوند)

- Arduino Uno (20 پوند)

- یک دکمه فشاری (اختیاری - فقط برای اهداف نمایشی)

قیمت کل = 41 پوند

اگر از قبل یک آردوینو ، یک تخته نان و یک باتری 9 ولت در خانه دارید ، کل پروژه کمتر از 15 پوند برای شما هزینه خواهد داشت.

برای ساخت قاب اکریلیک به موارد زیر نیاز دارید:

- 2 ورق ورق اکریلیک پرسپکس 0.3 میلی متری ، 1 ورق در هر رنگ برای آفتاب و کیس.

- دسترسی به دستگاه برش لیزری

من خوش شانس هستم که به کارگاه مدرسه ام دسترسی داشتم ، بنابراین این هزینه ها در بیشتر موارد تامین می شد. من یک ورق اکریلیک اضافی خریدم زیرا طراحی من نیاز به یک رنگ نارنجی برای آفتاب داشت که هزینه آن 14 پوند بود (ورق پرسپکس گران است!).

مرحله 2: مونتاژ مدار

می توانید به طرح سیاه و سفید مدار من (بهانه آشفته) و نمودار مربوط به آردوینو (انجام شده با فریتزینگ) مراجعه کنید.

اساساً در اینجا تجزیه و تحلیل آنچه به آن متصل است آمده است:

ساعت:

(-) به GND متصل می شود

NC مخفف عبارت Not Connected است و به هیچ چیزی متصل نمی شود

C/SCL به پین A5 در آردوینو متصل می شود

D/SDA به پین A4 در آردوینو متصل می شود

(+) در آردوینو به 5 ولت متصل می شود

ماسفت

پین گیت در Arduino Uno به پین ~ 9 می رود زیرا PWM است

پین تخلیه به سمت منفی LED می رود

پین منبع به GND در آردوینو می رود

رهبری

طرف منفی به پین تخلیه در MOSFET متصل است

طرف مثبت روی تخته نان به 5 ولت متصل است

باتری 9 ولت

(+) تا (+) روی تخته نان ، با (-) یکسان است.

آردوینو اونو

به یاد داشته باشید که 5 ولت را به (+) در صفحه نان و GND را به (-) وصل کنید. به یاد داشته باشید که (-) را در یک طرف تخته نان به (-) در طرف دیگر وصل کنید.

در مرحله بعد ما ساعت خود را با استفاده از کتابخانه DS3231 تنظیم می کنیم.

مرحله 3: نصب و تنظیم ساعت

کتابخانه ای که من برای اجرای این ساعت از آن استفاده می کنم را می توان در Rinky-Dink Electronics (تصاویر بالا) یافت. روی پیوند کلیک کنید و مطمئن شوید که در صفحه DS3231 هستید. فایل zip را بارگیری کرده ، ذخیره کرده و در پوشه Arduino's /libraries خود قرار دهید.

حالا برای تنظیم زمان صحیح ساعت ، Arduino را باز کرده و به مسیر Examples/DS3231/Arduino/DS3231_Serial_Easy بروید.

سه خط کد (که در تصویر به رنگ نارنجی مشخص شده است) را کامنت نگذارید ، زمان و مکانی را که زمان صحیح را در آن سه خط کد در قالب نظامی بررسی می کند ، بررسی کنید.

بارگذاری را فشار دهید.

اکنون می توانید آن سه خط را کامنت گذاری کرده و بارگذاری مجدد را فشار دهید.

Serial Monitor خود را باز کنید و بررسی کنید که زمان شما درست است.

ساعت ما تنظیم شد! ما مدار خود را داریم ، اکنون بیایید برنامه نویسی را شروع کنیم. دوباره ، repo در Github در دسترس است.

مرحله 4: کد نویسی

کد را بارگیری کرده و مطمئن شوید که کتابخانه DS3231 به درستی نصب شده است.

ابتدا می خواهیم تنظیمات خود را تعیین کنیم.

fadeTime مدت زمانی است که نور از 0 تا حداکثر روشنایی آن در چند دقیقه محو می شود. setHour/setMin مربوط به زمانی است که می خواهیم بیدار شویم (توجه داشته باشید: این قالب نظامی را می خواند ، بنابراین زمان 24 ساعت لازم است). همچنین پین 9 را روی آردوینو به عنوان OUTPUT خود تعریف می کنیم.

در setup () ، مطمئن شوید که شماره SerialBegin (در اینجا 96000 baud) با شماره Serial Monitor مطابقت دارد.

در حلقه () ، دستور if بررسی می کند که آیا زمان بیدار شدن فرا رسیده است یا خیر. کد روی یک حلقه اجرا می شود و هر بار بررسی می کند که آیا مقادیر ساعت و دقیقه که توسط ساعت برگشت داده می شود با متغیرهای setHour/setMin ما مطابقت دارد یا خیر. در این صورت ، دستور if یک تابع () فعال را برمی گرداند.

تابع () فعال از دو قسمت تشکیل شده است. ابتدا ما به تدریج محو شدن نور را شروع می کنیم: عملکردهای تأخیری در اینجا هستند تا از روشن شدن بیش از حد LED در مراحل اولیه "fadeTime" جلوگیری شود. سپس حلقه for با توجه به زمان fadeTime سرعت روشن شدن و روشن شدن نور را کنترل می کند. در نهایت ، با ارسال مقدار 0 به LED ما در عملکرد analogWrite () ، چراغ را خاموش می کنیم.

ویدئوی بالا مدار را در یکی از نمونه های اولیه بدنه اکریلیک نشان می دهد.

مرحله 5: نمونه اولیه مقوایی (اختیاری)

قبل از این پروژه ، من هرگز با دستگاه برش لیزری کار نکرده بودم. ساخت نمونه اولیه مقوایی به من این امکان را داد تا با دستگاه آشنا شوم در حالی که چقدر ظاهر شی (اندازه ، ظاهر و غیره) را در فضای واقعی آزمایش می کنم. برنامه های موردی برای بارگیری.