Jam Alarm Matahari Terbit Dengan Arduino: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Musim dingin bisa menyedihkan. Anda bangun, hari sudah gelap dan Anda harus bangun dari tempat tidur. Hal terakhir yang ingin Anda dengar adalah suara jam alarm Anda yang menggelegar. Saya tinggal di London dan saya sulit bangun di pagi hari. Juga, saya rindu bangun dengan cahaya alami.

Dalam tutorial ini, kita akan membuat Jam Alarm Matahari Terbit. Ini adalah jam alarm seperti yang lain di mana Anda dapat mengatur jam dan menit Anda ingin bangun, tetapi dengan manfaat tambahan menggunakan cahaya untuk mencerahkan kamar tidur Anda selama periode waktu seperti matahari terbit untuk membangunkan Anda lebih alami.

Lampu matahari terbit ada di pasaran tetapi harganya bisa mahal (pencarian cepat di Amazon mengembalikan produk dalam kisaran £100), rapuh dan terlihat cukup klinis. Kami akan membuat sesuatu yang jauh lebih murah dan lebih bagus.

Semua bagian akan terdaftar di langkah berikutnya. Kode ini dapat diunduh dari repo Github saya, gold-sunrise-clock. Semua skema dan file build untuk kasing tersedia untuk diunduh di tutorial ini.

Ayo pergi:)

Jika Anda mengalami masalah atau ingin menyapa, kirimkan saya baris [email protected] atau ikuti saya di Instagram @celinechappert.

Langkah 1: Mengumpulkan Komponen

Untuk memulai, kita akan menggunakan jam sebagai input dan LED ultra-terang sebagai output untuk mensimulasikan matahari terbit.

Untuk membangun sirkuit kita perlu:

- sebuah jam. Kami akan menggunakan RTC DS3231 (£5)

- MOSFET untuk mengontrol kecerahan cahaya (£ 9)

- LED super terang (£ 1)

- Baterai 9V untuk menyalakan LED (£ 3)

- papan tempat memotong roti untuk perakitan mudah (£ 3)

- Arduino Uno (£ 20)

- tombol tekan (opsional - hanya untuk tujuan demo)

Total harga = £41

Jika Anda sudah memiliki Arduino, papan tempat memotong roti, dan baterai 9V di rumah, seluruh proyek akan dikenakan biaya kurang dari £15.

Untuk membuat wadah akrilik, Anda perlu:

- 2 lembar lembaran akrilik Perspex 0.3mm, 1 lembar per warna untuk matahari dan kasing.

- akses ke pemotong laser.

Saya beruntung memiliki akses ke bengkel sekolah saya sehingga sebagian besar biaya ini ditanggung. Saya memang membeli selembar akrilik ekstra karena desain saya membutuhkan warna oranye untuk matahari, yang harganya £ 14/lembar (Perspex mahal!).

Langkah 2: Merakit Sirkuit

Anda dapat merujuk ke sketsa hitam & putih dari sirkuit saya (maafkan berantakan) dan diagram yang menampilkan Arduino (selesai dengan Fritzing).

Pada dasarnya di sini adalah rincian dari apa yang terhubung dengan apa:

Jam:

(-) terhubung ke GND

NC adalah singkatan dari 'Not Connected' dan tidak terhubung ke apa pun

C/SCL terhubung ke pin A5 di Arduino

D/SDA terhubung ke pin A4 di Arduino

(+) terhubung ke 5V di Arduino

MOSFET

Pin gerbang masuk ke pin~9 di Arduino Uno karena ini adalah PWM

Pin pembuangan menuju ke sisi negatif LED

Pin sumber masuk ke GND di Arduino

LED

Sisi negatif terhubung ke pin pembuangan pada MOSFET

Sisi positif terhubung ke 5V di papan tempat memotong roti

Baterai 9V

(+) sampai (+) pada papan tempat memotong roti, sama dengan (-).

Arduino Uno

Ingatlah untuk menghubungkan 5V ke (+) pada papan tempat memotong roti dan GND ke (-). Ingatlah untuk menghubungkan (-) di satu sisi papan tempat memotong roti ke (-) di sisi lain.

Selanjutnya kita akan mengatur jam kita menggunakan perpustakaan DS3231.

Langkah 3: Memasang dan Mengatur Jam

Pustaka yang saya gunakan untuk menjalankan jam ini dapat ditemukan di Rinky-Dink Electronics (tangkapan layar di atas). Klik tautan dan pastikan Anda berada di halaman DS3231. Unduh file zip, simpan dan letakkan di folder / perpustakaan Arduino Anda.

Sekarang untuk mengatur waktu yang tepat pada jam, buka Arduino dan buka Contoh/DS3231/Arduino/DS3231_Serial_Easy.

Batalkan komentar pada tiga baris kode (diuraikan dalam warna oranye di tangkapan layar), periksa waktu dan tempat yang tepat dalam tiga baris kode tersebut dalam format militer.

Tekan Unggah.

Sekarang Anda dapat menghapus komentar pada ketiga baris tersebut dan tekan Unggah lagi.

Buka Serial Monitor Anda dan periksa apakah waktu Anda sudah benar.

Jam kita sudah diatur! Kami memiliki sirkuit kami, sekarang mari kita mulai coding. Sekali lagi, repo tersedia di Github.

Langkah 4: Pengkodean

Unduh kode dan pastikan pustaka untuk DS3231 diinstal dengan benar.

Pertama kami ingin menentukan pengaturan kami.

fadeTime adalah berapa lama cahaya akan memudar dari 0 hingga kecerahan maksimumnya dalam hitungan menit. setHour/setMin sesuai dengan waktu yang kita inginkan untuk bangun (catatan: ini membaca format militer, jadi diperlukan waktu 24 jam). Kami juga mendefinisikan pin 9 pada Arduino sebagai OUTPUT kami.

Di setup(), pastikan nomor SerialBegin (di sini 96000 baud) sesuai dengan nomor Serial Monitor.

Dalam loop(), pernyataan if memeriksa untuk melihat apakah sudah waktunya untuk bangun. Kode berjalan dalam satu lingkaran, memeriksa setiap kali apakah nilai jam dan menit yang dikembalikan oleh jam sesuai dengan variabel setHour/setMin kami. Jika demikian, pernyataan if mengembalikan fungsi active().

Fungsi active() terdiri dari dua bagian. Pertama kita mulai memudarkan cahaya secara bertahap: fungsi penundaan ada di sini untuk mencegah LED menjadi terlalu terang terlalu cepat pada tahap 'awal' fadeTime. Kemudian for loop mengontrol kecepatan di mana cahaya akan semakin terang tergantung pada fadeTime. Terakhir, kami mematikan lampu dengan melewatkan nilai 0 ke LED kami di fungsi analogWrite().

Video di atas menunjukkan rangkaian yang bekerja di salah satu kasing prototipe akrilik.

Langkah 5: Prototipe Karton (opsional)

Sebelum proyek ini, saya tidak pernah bekerja dengan pemotong laser. Membuat prototipe kardus memungkinkan saya untuk mengenal mesin sambil menguji seberapa baik objek terlihat (ukuran, tampilan, dll) di ruang nyata. Rencana kasus untuk diunduh.