Bedside MP3 მაღვიძარა წერილი საათი: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ამ პროექტისთვის მინდოდა მოსახერხებელი და სრულად ფუნქციონალური საწოლის მაღვიძარა გამეკეთებინა.

საწოლთან მაღვიძარაზე ჩემი პირადი წინაპირობებია:

1. იკითხება ნებისმიერ შუქზე, ღამით არ ბრმავდება
2. MP3 სიგნალიზაცია
3. მიმზიდველი და მცირე ფორმის ფაქტორი
4. გადადების ფუნქცია
5. მეხსიერების ფუნქცია, ისე რომ დრო, სიგნალიზაციის დრო, ზარის მელოდია და მოცულობა არ დაიკარგოს ნებისმიერ დროს, როდესაც დენი გათიშულია.
6. დაბადების დღის ფუნქცია: ჩემს დაბადების დღეზე (და ჩემი ოჯახის წევრებზე) მე მინდა გამომეღვიძოს "ბედნიერი დაბადების დღე" ვიდრე სტანდარტული ზარის მელოდია

მე ვერ ვიპოვე რაიმე სასწავლო, რომელიც ამ ყველაფერს აერთიანებდა; აქედან გამომდინარე, ეს არის სასწავლო.

საათი აგებულია 8X8 WS2812B მატრიცის გარშემო. LED- ების დაბალი რაოდენობის გამო, ყველა სიტყვა არ შეიძლება შედგებოდეს ზედიზედ ასოებისგან. უმეტესობა 8x8 სიტყვის საათი (ისევე როგორც ეს ლამაზი) გადაჭრის ამას ერთი LED- ზე მეტი ასოების დაჯგუფებით, თუმცა სხვებს უფრო შემოქმედებითი გადაწყვეტილებები აქვთ. მე გადავწყვიტე უფრო მეტად მიმეღო გამოსავალი, სადაც სიტყვები მზადდება ერთმანეთის მიყოლებით. ეს აძლევს მას რაღაც ჯადოსნურ ბრუნვას, რადგან თქვენ ვერ ხედავთ სიტყვებს სანამ ისინი ანათებენ. წაკითხვის გასაუმჯობესებლად, ერთი და იგივე სიტყვის ასოები ერთსა და იმავე ფერს იზიარებს. თავიდან ცოტა გაუგებარია წაკითხვა, მაგრამ რამდენიმე ხნის შემდეგ შეგიძლია წაიკითხო აფეთქებით. ეს არის ის, რის გამოც მე მას ვუწოდებ ასო საათს და არა სიტყვის საათს. საათი ყოველ დილით მაღვიძებს და მე მაინც გაოგნებული ვარ სიტყვების ფორმირებით!

მარაგები

ელექტრონიკის გარდა, თითქმის ყველა კომპონენტი ხელახლა გამოიყენება ან იბრუნებს ნივთებს, რაც მე უკვე მქონდა სახლში. ერთადერთი ინსტრუმენტი, რაც ნამდვილად გჭირდებათ და ალბათ არ გაქვთ ხელთ, საათის ზედაპირისთვის არის ლაზერული საჭრელი. საბედნიეროდ, არსებობს მრავალი ქარხანა და სამუშაო ადგილი, რომელიც დაგეხმარებათ ამაში. მადლობა Makerspace De Prins!

Ელექტრონული ნაწილები:

• 8X8 WS2812B LED მატრიცა
• არდუინო ნანო
• DS3231 რეალურ დროში საათის მოდული
• მინი DFPlayer
• მიკრო SD ბარათი DFPlayer mini– ში ჩასასმელად (ყველაზე პატარა/ყველაზე იაფად, რაც გექნებათ, საქმეს კარგად შეასრულებს)
• ფოტო დიოდი
• ერთი RGB LED
• 1000 F კონდენსატორი
• სპიკერი რაც შეიძლება პატარა
• ზოგადი მავთულები, კონექტორები, რეზისტორები, ღილაკები
• ზოგიერთი ხე, MDF,.. ყუთისთვის

ნაბიჯი 1: გააკეთე ყუთი

თავად ყუთისთვის მე გამოვიყენე ჩვენი ხის იატაკიდან ამოჭრილი ნაწილები. ეს არის ლამაზი 9 მმ სისქის მუხის დაფები. მიტრის ხერხის გამოყენებით მე დავჭრა 4 ცალი 10.5 x 8.6 სმ (ფაქტობრივად, მე დავჭრა რამდენიმე სათადარიგო ნაწილი შეცდომების გამოსასწორებლად!). მოკლე ზღვარზე, 5 მმ -იანი ღარი მზადდება წინა და უკანა პანელის დასამალად. გრძელი კიდეები გაჭრილია 45 ° -იანი კუთხით, რათა შეიქმნას ლამაზი კვადრატული ყუთი. ეს არ არის ერთობლივი ხის მუშები, რომლებიც ველურად იქცევიან მცირე მარცვლეულის წებოს არეალის გამო. მაგრამ მე მომწონს კუთხეში დამალული სახსრის სახე და ის მაინც საკმაოდ ძლიერია აპლიკაციისთვის. მაგრამ ეს მხოლოდ ჩემი გამოსავალია იმ მასალებით, რაც ხელთ მქონდა. ნებისმიერი ყუთი, რომელიც შეიცავს მატრიცას, კარგად შეასრულებს საქმეს. სანამ ნაწილები ერთმანეთთან წებოვდება, ჩვენ უნდა გავაკეთოთ და მოვათავსოთ ელექტრონიკა. ასე რომ, მან უნდა გადადგას შემდეგი ნაბიჯი.

ნაბიჯი 2: საათის გვერდი

საათი არ არის საათის ზედაპირის გარეშე. ეს არის ერთ -ერთი ყველაზე ჭკვიანი, სწრაფი და იაფი გზა, რათა ასოები გამჭვირვალე გახდეს, ხოლო დაბლოკოს ყველა სხვა შუქი. თქვენ გჭირდებათ მხოლოდ პატარა ნაჭერი (10 x 10 სმ) აკრილის მინის (AKA plexi), სპრეის საღებავი და ლაზერული საჭრელი. მე დავიწყე აღდგენითი გამჭვირვალე აკრილის მინით; სისქე უმნიშვნელოა, სანამ ის ჯდება თქვენი ყუთის შესასვლელში. ერთ მხარეს მე გავხეხე კუთხე სანდლის ქაღალდით და დავიფარე შავი სპრეის საღებავით. არ ინერვიულოთ საღებავის წვეთზე და ასე შემდეგ, რადგან ეს იქნება უკანა მხარე. მეორეს მხრივ, თქვენ უნდა შეინარჩუნოთ რაც შეიძლება ხელუხლებელი. ახლა თქვენ გჭირდებათ წვდომა ლაზერულ საჭრელზე, საღებავისა და აკრილის შუშის ნაწილის მოსაშორებლად, სადაც ასოები უნდა მოდიოდეს გათვალისწინებული SVG გამოყენებით; არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ ასოები უნდა იყოს სარკისებური! Et voila: იაფი, სწრაფი და მარტივი გზა სრულყოფილი გარეგნობის შესაქმნელად, პრაქტიკულად სინათლის გაჟონვის გარეშე! ალბათ თქვენ უნდა შეცვალოთ ასოების თანმიმდევრობა, რადგან ისინი განკუთვნილია ჰოლანდიური საათისათვის.

ახლა თქვენ გაქვთ წვდომა ლაზერზე, ასევე გაჭერით მატრიცა (ფაილიც თან ერთვის) ზოგიერთი 6 მმ MDF– დან. ეს მიდის LED მატრიცასა და სახის ფირფიტას შორის სინათლის გასავრცელებლად და მეზობელ ასოებზე სინათლის გაჟონვის თავიდან ასაცილებლად.

ნაბიჯი 3: ელექტრონიკის შედუღება

ახლა დროა ბირთვის ჩვენი საათი; ელექტრონიკა

ჩვენი პროექტის გული არდუინო ნანოა. მე ნამდვილად გამოვიყენე Atmega328P დაფუძნებული. ეს მუშაობს, მაგრამ პროგრამული უზრუნველყოფის შემუშავებისას მე ხშირად შევეჯახე მეხსიერების პრობლემებს. ალბათ, ნანო ყველა ან თუნდაც ESP32 შეიძლება იყოს უფრო შესაფერისი.

სანამ ყველაფერს ერთად შეაერთებთ, გონივრულია შეამოწმოთ ყველა კომპონენტი და კავშირი პურის დაფაზე. კომპონენტების დიდი რაოდენობისა და აუცილებელი კავშირების გამო, ის ბინძურად გამოიყურება. შემდეგ ყველა კომპონენტს სათითაოდ ვატარებ პერფორირებულ მიკროსქემზე. გთხოვთ შეინახოთ კომპონენტები ერთმანეთთან ახლოს, რადგან ყუთი შედარებით მცირეა და ორიენტირება მოახდინეთ ისე, რომ ისეთი რამ, როგორიცაა SD ბარათი, ბატარეა,… ხელმისაწვდომი იყოს უკანა ნაწილის ამოღებით. ზემოდან ყველაფერი ლამაზად და მოწესრიგებულად გამოიყურება, ხოლო უკან სპაგეტი საუკეთესოდ. მაგრამ ყველა კავშირის დამყარებით და დაუყოვნებლივ ტესტირებით თქვენც შეგიძლიათ ამის გაკეთება! თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ რჩევები ამ პროტოტიპის დაფებისთვის.

ქვემოთ შეგიძლიათ ნახოთ ყველა კავშირი სხვადასხვა კომპონენტისთვის:

RTC (რეალურ დროში საათი) DS3231: 4 პინი პირდაპირ არის დაკავშირებული არდუინოსთან

• VCC 5V– მდე
• GND to GND არდუინო
• SDA to A4
• SCL– დან A5– მდე

DFPlayer Mini: ეს არის ოდნავ განსხვავებული, ვიდრე უმეტეს მაგალითებში. I2C ავტობუსის პრობლემების თავიდან ასაცილებლად, მე მას ვამაგრებ arduino– ს სერიულ პორტს, ვიდრე პროგრამული უზრუნველყოფის ავტობუსს ვიყენებ. მიკრო SD ბარათი, რომელიც შედის DFPlayer Mini- ში, უნდა შეიცავდეს 12 MP3 ზარის მელოდიას (სახელად 0001.mp3, 0002.mp3,…) და დაბადების დღის მისალოცი ზარის მელოდიას 0014.mp3 (13 -ს არ სურდა ფუნქციონირება!?!).

• VCC 5V– მდე
• GND to GND
• RX to TX არდუინოზე, არა პირდაპირ, არამედ 1 კომის რეზისტორზე; არ დააკავშიროთ DFPlayer mini– ის TX, ჩვენ არ ვიყენებთ უკუკავშირს მოდულიდან და ის არღვევს საათის სწორ ფუნქციას!
• spk1 & spk2 სპიკერზე

WS2812 led მატრიცა:

• პოზიტიური და უარყოფითი პირდაპირ კავშირშია კვების ბლოკთან
• პირველი LED/ასო დინი უკავშირდება არდუინოს D6 პინს, არა უშუალოდ, არამედ 330 ოჰმეტ რეზისტორზე

კონდენსატორი 1000 μF: ეს არის LED- ების დასაცავად, ალბათ ის კარგად მუშაობს მის გარეშე.

დადებითი ფეხი უკავშირდება LED მატრიცის დადებით მხარეს (და შესაბამისად ასევე DC ბუდე); უარყოფითი ფეხი უკავშირდება LED მატრიცის მინუს მხარეს

RGB LED: LED- ს, რომელსაც მე ვიყენებ, აქვს ჩაშენებული რეზისტორები, უმეტესობას არა, ასე რომ საჭიროების შემთხვევაში ჩართეთ ისინი.

• ყველაზე გრძელი ფეხი მიწასთან არის დაკავშირებული
• სხვა ფეხები აკავშირებს არდუინოს პინ D8, D9 და D10.

ფოტოდიოდი

• ფოტოდიოდის ერთი ფეხი უკავშირდება 5V- ს,
• მეორე ფეხი დაკავშირებულია არდუინოს A0 პინთან და მიწასთან 4,7 კომის რეზისტორზე

ღილაკები: თქვენ გჭირდებათ 3 ღილაკი; მაღვიძარას 1 დიდი ღილაკი და 2 უფრო პატარა მაღლა და ქვევით ფუნქციონირებისთვის. ღილაკები დაკავშირებულია არდუინოს ციფრულ პინებთან. თქვენ ასევე უნდა დაამატოთ 10kohm ჩამოსაშლელი რეზისტორები, როგორც ლამაზად არის განმარტებული ამ ინსტრუქციაში.

• სიგნალიზაციის ღილაკი უკავშირდება პინ D7- ს
• Up უკავშირდება pin D12- ს
• ქვემოთ ჩამოთვლილი ღილაკები უკავშირდება pin D11- ს

ნაბიჯი 4: საათის აწყობა

ყველა კომპონენტისთვის შეზღუდული სივრცის გამო, მნიშვნელოვანია შეამოწმოთ ყველა კომპონენტის მორგება. ამიტომ მე დავაკავშირე ყველა კომპონენტი კონექტორებთან, რომ ადვილად ამოვიღო ისინი ძირითადი დაფიდან. განგაშის ღილაკი, რომელსაც მე ვიყენებ, ძალიან გრძელია და მე დავაყენე იგი ძალიან უცნაურად. ეს იმიტომ, რომ მე არ მომწონდა მისი წითელი პლასტიკური. ახლა ის ბევრად უფრო ღრმად არის განლაგებული საათში, რათა ადგილი გაუჩნდეს პატარა ხის დისკს, რომელიც ახლა მოქმედებს როგორც ღილაკი და უკეთესად ჯდება საათის იერსახეს. დისკი ფაქტობრივად ამოჭრილია ძველი საღებავის ფუნჯის სახელურიდან; ხედავთ, მომწონს ძველი ნივთების ხელახლა გამოყენება! ზურგჩანთა ასევე ხელახლა გამოსაყენებელი ნივთია: ოქროს დიბონდის ფირფიტის ზოგიერთი ნაჭერი, რომელიც ემსახურება როგორც უკანა ნაკაწრი ჩვენს სამზარეულოში. უბრალოდ გაჭერით უკანა ფირფიტა ზომით თქვენი მიტრის ხერხით და გაბურღეთ ხვრელი DC ჯეკისთვის. იგი დამონტაჟებულია ხრახნებით, რათა უზრუნველყოს შიდა ნაწილების წვდომა მოგვიანებით. როდესაც ყველაფერი, როგორც ჩანს, ჯდება და ფუნქციონირებს, დროა შევაწებოთ ყუთი. წებო ადვილია, უბრალოდ დააკარით ოთხივე მხარეს ნიღაბი ლენტით, წაისვით წებო და გადაახვიეთ ერთად. LED მატრიცა არის მიმაგრებული LED საფარის მატრიცაზე და ეს ხახუნი შეესაბამება პოზიციას. თავსახური დამონტაჟებულია თავზე ორმაგი ცალმხრივი ლენტით. პირველ ღამეებს ვატარებდი "საცდელ ღამეებს", როდესაც ყველაფერი რეზინის შემსრულებლებმა ერთად შეასრულეს და ვიგრძენი, რომ ყველაზე დაბალ პარამეტრზეც კი LED ნათურები ძალიან ნათელია! ეს გადაწყდა LED საფარის მატრიცასა და სახურავს შორის ქაღალდის 2 ფენის დამატებით.

ნაბიჯი 5: პროგრამული უზრუნველყოფა

პროგრამული უზრუნველყოფა არის ის, რომ ეს საათი განსხვავდება სხვათაგან. ვინაიდან მე ვაპირებ გამოვიყენო ის, როგორც ჩემი მთავარი მაღვიძარა, მე მჭირდება ბევრი ფუნქცია, რომელიც კონტროლდება მხოლოდ 3 ღილაკით! მე ასევე მირჩევნია დამოუკიდებელი მოწყობილობა, ვიდრე მიწევს მასთან დაკავშირება wifi, bluetooth,… უბრალო საქმეებისთვის, როგორიცაა ზარის მელოდიის შეცვლა, დრო და….

აქ მოცემულია ყველა ფუნქციის მიმოხილვა, რომელიც მე შევიტანე.

• მაღვიძარას ღილაკის მოკლე დაჭერა ააქტიურებს / გამორთავს განგაშის ფუნქციას. როდესაც სიგნალიზაცია აქტიურია, LED არის წითელი.
• მაღვიძარის გააქტიურებისთანავე ნაჩვენებია განგაშის დრო და თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ მაღვიძარა მაღლა და ქვევით ღილაკებით (საათები როდესაც წითელი LED აციმციმდება, შემდეგ წუთები როდესაც ლურჯი LED ანათებს)
• ზარის მელოდიისა და ხმის შესაცვლელად; თქვენ უნდა გააქტიუროთ პარამეტრების მენიუ მაღვიძარის დაყენებისას ერთდროულად ზევით და ქვევით ღილაკზე დაჭერით.
• როდესაც მაღვიძარა მიდის, მაღვიძარას ღილაკზე მოკლე დაჭერით მოგცემთ გადადების 5 წუთს. მართლაც რომ გამორთოთ: დააჭირეთ ისევ, ან ხანგრძლივად დააჭირეთ სანამ სიგნალიზაციის სიგნალი არ გამორთულია.
• დროის შესაცვლელად, თქვენ უნდა გააქტიუროთ პარამეტრების მენიუ ნორმალური მუშაობის დროს ერთდროულად ზევით და ქვემოთ ღილაკზე დაჭერით.
• თარიღის შესაცვლელად (გამოიყენება დაბადების დღის ფუნქციისთვის), თქვენ უნდა გააქტიუროთ პარამეტრების მენიუ დროის დაყენების დროს ერთდროულად ზევით და ქვემოთ ღილაკზე დაჭერით.
• და ბოლოს აღდგომის კვერცხი: მაღვიძარას ხანგრძლივად დაჭერით ააქტიურებს ცისარტყელას რეჟიმს. ეს გამოიყურება არა მხოლოდ მაგარი, არამედ შეიძლება ღამის შუქსაც კი ემსახურებოდეს!

ერთვის საჭირო არდუინოს ესკიზი. მაგრამ შეიძლება ისარგებლოს ნულიდან გადაწერით, რადგან ის მეტისმეტად მეტყველებს მის ორგანულ ზრდაზე და, შესაბამისად, ცოტა აკლია ლოგიკას. მაგრამ რადგან ყველაფერი მუშაობს, არ მინდა იმაზე მეტი დრო დავხარჯო, ვიდრე უკვე გავაკეთე.

ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქცია, რომელიც განასხვავებს ამ საათს, არის ეს:

სიმებიანი TextToLED (სიმებიანი შეყვანის ტექსტი, int ანიმაცია, int StartLed)

ის შეიცავს ალგორითმს, რომელიც მოიძიებს თქვენთვის საჭირო ასოებს და ანაცვლებს ფერებს InputText– ის ნებისმიერ სივრცეში. სხვა დანარჩენ საათებში ყველა სიტყვა მყარად არის კოდირებული, რაც იმას ნიშნავს, რომ როდესაც საათის ზედაპირს იცვლი, ყველაფერი უნდა გადააკოდინო. აქ მხოლოდ სტრიქონში ასოების სწორი მიმდევრობის საკითხია

ClockFace = სიმებიანი ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). და ეს განსაკუთრებით მოსახერხებელია დაბადების დღის ფუნქციის სახელების შეცვლისას.

ნაბიჯი 6: მომავალი გაუმჯობესება

რამდენიმე თვის გამოყენების შემდეგაც, მე მაინც ძალიან კმაყოფილი ვარ აღნაგობით. ჩემი პროექტების უმეტესობისთვის მე ვფიქრობ: "ეს უნდა გაუმჯობესდეს, ან ეს უკეთესი იქნებოდა …" მაგრამ ეს ერთი, არა; ის გრძნობს და ფუნქციონირებს ისე, როგორც მინდოდა ამის გაკეთება. ერთი საკითხი შეიძლება იყოს ენერგიის მოხმარება. ეს შეიძლება იყოს უფრო მაღალი ვიდრე საშუალო მაღვიძარა, რომელსაც ყიდულობთ. მაგრამ ეს დიდწილად დამოკიდებულია დღის შუქზე, რადგან LDR თავის საქმეს ძალიან კარგად ასრულებს. როდესაც სრულიად ბნელდება, ჩემი საათი ღამის რეჟიმში გადადის; ეს ნიშნავს წითელ და მწვანე ასოებს ყველაზე დაბნელ გარემოში. ამ რეჟიმში საათი იღებს 0.08 ამპერს და ასე მოიხმარს დაახლოებით 0.4 ვატს. მთელი დღის შუქზე ეს იზრდება 0.3 ამპერამდე ან დაახლოებით 1.5 ვატამდე, ხოლო ცისარტყელას რეჟიმი კი 5 ვატს მოიხმარს.

ყოველ შემთხვევაში, საბოლოო შედეგს რომ ვუყურებ, დარწმუნებული ვარ, რომ ღირს მთელი ენერგია, რაც მე ჩავდე!

არ დაგავიწყდეთ ხმის მიცემა საათის კონკურსში! გმადლობთ რომ ბოლომდე კითხულობთ.