Jam Alarm Surat MP3 Samping Tempat Tidur: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Untuk proyek ini saya ingin membuat jam alarm samping tempat tidur yang nyaman dan berfungsi penuh.

Prasyarat pribadi saya untuk jam alarm samping tempat tidur adalah:

1. Dapat dibaca di cahaya apa pun, sementara tidak menyilaukan di malam hari
2. lagu alarm MP3
3. Faktor bentuk yang menarik dan kecil
4. Fungsi tunda
5. Fungsi memori, sehingga waktu, waktu alarm, nada dering dan volume tidak hilang setiap kali listrik padam.
6. Fungsi ulang tahun: Pada hari ulang tahun saya (dan anggota keluarga saya) saya ingin dibangunkan oleh "selamat ulang tahun" daripada nada dering standar

Saya tidak dapat menemukan instruksi yang menggabungkan semua ini; maka ini dapat diinstruksikan.

Jam dibangun di sekitar Matriks 8X8 WS2812B. Karena jumlah LED yang rendah, tidak semua kata dapat dibuat dari huruf yang berurutan. Sebagian besar jam kata 8x8 (seperti yang bagus ini) menyelesaikan ini dengan mengelompokkan lebih banyak huruf di atas satu LED, meskipun yang lain memiliki solusi yang lebih kreatif. Saya memutuskan untuk mencari solusi yang lebih seperti ini, di mana kata-kata dibuat dari huruf yang tidak berurutan. Ini memberikan sentuhan magis, karena Anda tidak melihat kata-kata sebelum dinyalakan. Untuk meningkatkan keterbacaan, huruf dari kata yang sama memiliki warna yang sama. Agak membingungkan untuk dibaca pada awalnya, tetapi setelah beberapa saat Anda dapat membacanya dengan cepat. Ini juga mengapa saya menyebutnya jam huruf daripada jam kata. Jam membangunkan saya setiap pagi dan saya masih kagum dengan bagaimana kata-kata itu terbentuk!

Perlengkapan

Selain barang elektronik, hampir semua komponen adalah barang bekas atau reklamasi yang sudah saya miliki di rumah. Satu-satunya alat yang benar-benar Anda butuhkan dan mungkin tidak Anda miliki untuk tampilan jam adalah pemotong laser. Untungnya ada banyak fablabs dan makerspaces yang dapat membantu Anda dengan itu. Terima kasih Makerspace De Prins!

Komponen elektronik:

• 8X8 WS2812B LED matriks
• Arduino nano
• DS3231 modul jam waktu nyata
• DFPlayer mini
• kartu micro SD untuk dimasukkan ke dalam DFPlayer mini (terkecil/termurah yang dapat Anda temukan akan berfungsi dengan baik)
• Dioda foto
• Satu LED RGB
• kapasitor 1000F
• speaker sekecil mungkin
• kabel generik, konektor, resistor, tombol
• Beberapa kayu, MDF,.. untuk kotak

Langkah 1: Buat Kotak

Untuk kotaknya sendiri saya menggunakan beberapa potongan dari lantai kayu kami. Ini adalah papan kayu ek tebal 9mm yang bagus. Menggunakan gergaji mitra saya memotong 4 buah 10,5 x 8,6 cm (Sebenarnya saya memotong beberapa cadangan untuk mengoreksi kesalahan yang akan datang!). Di sepanjang tepi pendek, alur 5 mm dibuat untuk menyembunyikan panel depan dan belakang. Tepi panjang dipotong dalam sudut 45° untuk membuat kotak persegi yang bagus. Ini bukan pekerjaan tukang kayu bersama yang menjadi liar, karena area lem butiran kecil. Tapi saya suka tampilan sambungan yang tersembunyi di sudut dan masih cukup kuat untuk aplikasi. Tapi ini hanya solusi saya dengan bahan yang saya miliki. Kotak apa pun yang menampung matriks akan berfungsi dengan baik. Sebelum merekatkan bagian-bagiannya, kita harus membuat dan memasang elektroniknya. Jadi terserah dia langkah selanjutnya.

Langkah 2: Tampilan Jam

Tidak ada jam tanpa tampilan jam. Ini adalah salah satu cara yang lebih pintar, cepat, dan murah untuk membuat huruf-huruf itu tembus cahaya, sambil menghalangi semua cahaya lainnya. Anda hanya membutuhkan sepotong kecil (10 x 10 cm) kaca akrilik (AKA plexi), beberapa cat semprot, dan pemotong laser. Saya memang mulai dengan kaca akrilik bening yang direklamasi; ketebalannya tidak penting, asalkan sesuai dengan ceruk kotak Anda. Di satu sisi saya membuat sudut kasar dengan beberapa amplas dan menutupinya dengan cat semprot hitam. Jangan khawatir cat akan menetes dan sebagainya, karena ini akan menjadi sisi belakang. Di sisi lain, Anda harus tetap semurni mungkin. Sekarang Anda memerlukan akses ke pemotong laser untuk menghilangkan cat dan bagian dari kaca akrilik, di mana huruf harus datang menggunakan SVG yang disediakan; jangan lupa bahwa huruf harus dicerminkan! Et voila: cara yang murah, cepat, dan mudah untuk membuat pelat muka yang tampak sempurna, hampir tanpa kebocoran cahaya! Mungkin Anda harus mengubah urutan huruf, karena ini dirancang untuk jam Belanda.

Sekarang Anda memiliki akses ke laser, juga memotong matriks (File terlampir juga) dari beberapa MDF 6mm. Ini terjadi di antara matriks LED dan pelat muka untuk menyebarkan cahaya dan mencegah kebocoran cahaya ke huruf tetangga.

Langkah 3: Menyolder Elektronik

Sekarang saatnya untuk inti dari jam kita; elektronik.

Inti dari proyek kami adalah arduino nano. Saya memang menggunakan yang berbasis Atmega328P. Ini berfungsi, tetapi selama pengembangan perangkat lunak saya sering mengalami masalah memori. Jadi mungkin setiap nano atau bahkan ESP32 mungkin lebih cocok.

Sebelum menyolder semuanya bersama-sama, sebaiknya uji semua komponen dan koneksi pada papan tempat memotong roti. Karena banyaknya komponen dan koneksi yang diperlukan, ini akan terlihat berantakan. Kemudian saya memindahkan semua komponen satu per satu ke papan sirkuit berlubang. Harap jaga agar komponen tetap berdekatan karena kotaknya relatif kecil dan arahkan sedemikian rupa sehingga hal-hal seperti kartu SD, baterai, … dapat diakses dengan melepas bagian belakang. Dari atas semuanya terlihat bagus dan rapi, sedangkan bagian belakangnya adalah spageti yang terbaik. Tetapi dengan membuat dan segera menguji semua koneksi, Anda juga dapat melakukannya! Anda dapat menemukan beberapa saran untuk papan prototipe ini di sini.

Di bawah ini Anda dapat menemukan semua koneksi yang akan dibuat untuk komponen yang berbeda:

RTC (jam waktu nyata) DS3231: 4 pin terhubung langsung ke arduino

• VCC ke 5V
• GND ke GND dari arduino
• SDA ke A4
• SCL ke A5

DFPlayer Mini: Yang ini sedikit berbeda dari kebanyakan contoh. Untuk menghindari masalah bus I2C, saya memasangnya ke port serial arduino, daripada menggunakan bus perangkat lunak. Kartu micro SD yang masuk ke DFPlayer Mini harus berisi 12 nada dering MP3 (bernama 0001.mp3, 0002.mp3, …) dan nada dering selamat ulang tahun bernama 0014.mp3 (13 tidak mau berfungsi!?!).

• VCC ke 5V
• GND ke GND
• RX ke TX pada arduino, tidak secara langsung tetapi melalui resistor 1 kohm; jangan hubungkan TX dari DFPlayer mini, kami tidak menggunakan umpan balik dari modul dan itu akan mengacaukan fungsi jam yang benar!
• spk1 & spk2 ke speaker

WS2812 dipimpin matriks:

• Positif dan negatif terhubung langsung ke colokan listrik
• Din dari LED/huruf pertama terhubung ke pin D6 arduino, tidak secara langsung tetapi melalui resistor 330 ohm

Kapasitor 1000 F: Ini untuk melindungi LED, mungkin berfungsi dengan baik tanpanya.

Kaki positif terhubung ke sisi positif dari matriks LED (dan karena itu juga jack DC); kaki negatif terhubung ke sisi minus dari matriks LED

LED RGB: LED yang saya gunakan, memang memiliki resistor bawaan, kebanyakan tidak, jadi sertakan jika perlu.

• Kaki terpanjang terhubung ke tanah
• Kaki lainnya terhubung ke pin D8, D9 dan D10 dari arduino.

fotodioda

• Salah satu kaki fotodioda terhubung ke 5V,
• kaki lainnya terhubung ke pin A0 pada arduino dan ke ground melalui resistor 4,7 kohm

Tombol: Anda membutuhkan 3 tombol; 1 tombol alarm besar dan 2 tombol kecil untuk fungsi naik turun. Tombol-tombol tersebut terhubung ke pin digital pada arduino. Anda juga harus menambahkan resistor pull-down 10kohm seperti yang dijelaskan dengan baik dalam instruksi ini.

• Tombol alarm terhubung ke pin D7
• Atas terhubung ke pin D12
• Tombol bawah terhubung ke pin D11

Langkah 4: Merakit Jam

Karena ruang terbatas untuk semua komponen, penting untuk menguji kecocokan semua komponen. Oleh karena itu saya menghubungkan semua komponen dengan konektor, untuk dengan mudah melepasnya dari papan utama. Tombol alarm yang saya gunakan terlalu panjang dan saya memasangnya dengan cara yang sangat aneh. Ini karena saya tidak suka plastik merahnya. Sekarang posisinya jauh lebih dalam di jam, untuk memberi ruang bagi cakram kayu kecil yang berfungsi sebagai tombol sekarang dan lebih cocok dengan tampilan jam. Disk sebenarnya dipotong dari gagang kuas cat lama; Anda lihat saya suka menggunakan kembali barang-barang lama! Pelat belakang juga merupakan barang yang digunakan kembali: beberapa potongan dari pelat dibond emas, yang berfungsi sebagai backsplash di dapur kami. Cukup potong pelat belakang sesuai ukuran dengan gergaji mitra Anda dan bor lubang untuk jack DC. Itu dipasang dengan sekrup untuk menyediakan akses ke internal nanti. Ketika semua tampak cocok dan berfungsi saatnya untuk merekatkan kotak. Merekatkan mudah, cukup rekatkan keempat sisinya dengan selotip, oleskan lem dan bungkus bersama. Matriks LED ditempelkan ke matriks penutup LED dan gesekan ini sesuai dengan posisinya. Pelat muka dipasang di atas dengan selotip dua sisi. Malam pertama saya melakukan beberapa "malam uji" ketika semuanya disatukan oleh karet gelang, Dan saya merasa bahwa bahkan pada pengaturan terendah, LED terlalu terang! Ini diselesaikan dengan menambahkan 2 lapisan kertas antara matriks penutup LED dan pelat muka.

Langkah 5: Perangkat Lunak

Perangkat lunak ini adalah jam ini berbeda dari kebanyakan orang lain. Karena saya berniat menggunakannya sebagai jam alarm utama saya, saya membutuhkan banyak fungsi, untuk dikendalikan hanya dengan 3 tombol! Saya juga lebih suka perangkat mandiri, daripada harus terhubung dengan wifi, bluetooth, … untuk hal-hal sederhana seperti mengubah nada dering, waktu, … dan sebagainya.

Berikut ikhtisar dari semua fungsi yang saya sertakan.

• Menekan sebentar tombol alarm mengaktifkan / menonaktifkan fungsi alarm. Saat alarm aktif, LED berwarna merah.
• Setelah aktivasi alarm, waktu alarm ditampilkan dan seseorang dapat mengubah waktu alarm dengan tombol atas dan bawah (jam ketika LED merah berkedip, kemudian menit ketika LED biru berkedip)
• Untuk mengubah nada dering dan volume; Anda harus mengaktifkan menu pengaturan dengan menekan tombol atas dan bawah secara bersamaan selama pengaturan waktu alarm.
• Saat alarm berbunyi, menekan sebentar tombol alarm akan memberi Anda waktu tunda 5 menit. Untuk benar-benar mematikan: tekan lagi, atau tekan lama sampai led alarm mati.
• Untuk mengubah waktu, Anda harus mengaktifkan menu pengaturan dengan menekan tombol atas dan bawah secara bersamaan selama pengoperasian normal.
• Untuk mengubah tanggal (digunakan untuk fungsi ulang tahun), Anda harus mengaktifkan menu pengaturan dengan menekan tombol atas dan bawah secara bersamaan selama pengaturan waktu.
• Dan terakhir beberapa easter egg: menekan lama tombol alarm akan mengaktifkan mode pelangi. Ini tidak hanya terlihat keren, tetapi bahkan dapat berfungsi sebagai lampu malam!

Sketsa arduino yang diperlukan terlampir. Tetapi dapat mengambil manfaat dari penulisan ulang dari awal karena menunjukkan terlalu banyak pertumbuhan organiknya dan karenanya kurang memiliki sedikit logika. Tetapi karena semuanya berfungsi, saya tidak ingin menghabiskan lebih banyak waktu untuk itu daripada yang sudah saya lakukan.

Fungsi terpenting, yang membedakan jam ini adalah yang ini:

String TextToLED(String InputText, animasi int, int StartLed)

Ini berisi algoritme yang akan mencari huruf yang diperlukan untuk menyala untuk Anda dan mengganti warna di ruang mana pun di InputText. Di sebagian besar jam lainnya, semua kata dikodekan dengan keras, artinya ketika Anda mengubah tampilan jam, Anda harus mengkode ulang semuanya. Ini hanya masalah menempatkan urutan huruf yang benar dalam string

ClockFace = String("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Dan sangat nyaman ketika mengubah nama untuk fungsi ulang tahun.

Langkah 6: Perbaikan di Masa Depan

Bahkan setelah beberapa bulan penggunaan, saya masih sangat senang dengan build-nya. Untuk sebagian besar proyek saya, saya pikir:" Ini harus ditingkatkan, atau ini akan lebih baik, …" Tapi yang ini, tidak; itu terasa dan berfungsi seperti yang saya inginkan. Satu masalah mungkin konsumsi daya. Ini mungkin lebih tinggi dari jam alarm rata-rata yang Anda beli. Tapi itu sangat tergantung pada jumlah cahaya di siang hari, karena LDR melakukan tugasnya dengan sangat baik. Saat benar-benar gelap, jam saya beralih ke mode malam; ini berarti huruf merah dan hijau pada pengaturan paling redup. Dalam mode ini jam membutuhkan 0,08 amp dan mengkonsumsi sekitar 0,4 Watt. Dalam cahaya hari penuh ini meningkat menjadi 0,3 amp atau sekitar 1,5 Watt, sedangkan mode pelangi bahkan mengkonsumsi 5 watt.

Pokoknya melihat hasil akhirnya, saya yakin itu sepadan dengan semua energi yang saya keluarkan!

Jangan lupa untuk memilih saya di kontes jam! Terima kasih telah membaca sampai akhir.