Реттелетін ән дабылы бар жарықдиодты күн сағаты: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:28

Менің мотивациям Бұл қыста менің дос қызым таңертең ұйқыдан тұруда көп қиындықтарға тап болды. Мен тіпті күн әлі шықпағандықтан қыста ояну қаншалықты қиын екенін байқаймын. Қатты АЖА белгілеріне ашуланшақтық, ұйқының бұзылуы, бірақ әлі шаршау, төсектен тұра алмау, депрессия, тіпті буын ауруы мен инфекцияға төзімділіктің төмендеуі сияқты кейбір физикалық проблемалар жатқызылуы мүмкін. Мен күннің шығуын симуляциялайтын және оның мәселесін шешуге болатынын түсінген күннің шығуы туралы дабылдар туралы естідім. for-Soleil-Sun-Alarm/) жарықдиодты жарықдиодты қолданып көгілдір жарық беру үшін күннің шығуы туралы дабылды өзгерту туралы, себебі көк-бұл жақсы жарық. Маған бұл идея ұнады, бірақ микроконтроллердің осы нұсқаулықта қолданылуы мені қорқытты, өйткені мен кодты әзірлегеннен кейін бағдарламалау тәжірибесі шектеулі болды. Бұл сонымен қатар мені алаңдататын басқа мәселені шеше алмады: оятқышқа 80 доллар жұмсау және оны өзгерту, менің қызымның бұл қажеті жоқ емес: D Мен микроконтроллердің көмегімен сағатты нөлден жасауды ойладым. Мен колледждегі сабақтардың бірінде екілік санау сағатын құрдық, сондықтан мен логиканы жақсы білетінмін. Мен кейінірек бұл идеядан бас тарттым, өйткені мен сол бағдарламалау тілін қолданбаймын және кодты әзірлеуге көп уақыт кетеді. Содан кейін мен арзан цифрлық оятқышты қолдану туралы ойға келдім, ол дабыл сөнген кезде кернеуді қамтамасыз етеді деп үміттенемін. Мен бұл кернеуді алып, оны микроконтроллермен қосқыш ретінде қолдана аламын. Дабыл сөніп, кернеу жоғарылаған кезде күңгірттеу процесі басталады. Егер кідірту түймесі басылса немесе дабыл өшірілсе, кернеу төмендеп, күңгірттеу процесі тоқтап, жарықты өшіреді. Мен бұл идеяны зерттеп, сағаттан кернеуді қолданып, оны микроконтроллермен қолдануға болатынын білдім! Бір жігіт таңертең жалюзи автоматты түрде ашылатын осындай жобаны аяқтады (https://hackaday.com/2008/11/18/alarm-clock-automated-blinds/). Микроконтроллерді таңдау керек болды. Мен sparkfun.com сайтында ATMega168 жұмыс істейтін схеманы құру процесін өткен мақаланы көрдім. Мен мұқият оқыдым және бұл өте қарапайым болып көрінді және мен қолданғым келетін микроконтроллер деп шештім. Қосымша зерттеулер жүргізе отырып, мен әркім өзінің DIY жобалары үшін қолданатын Arduino затын таптым. Ол ATMega168 қолданды, ашық көзі болды және көптеген анықтамалық форумдар мен бастапқы мысалдар болды; жаңадан бастаушы үшін тамаша. Мен оны ATMega168 бағдарламалауға және оны ATMega168 жұмыс істеуі үшін қажет нәрселерді қамтитын үзіліс тақтасына ауыстыруға шештім. Жұмбақтың соңғы бөлігін қолыма ала отырып, мен бастай аламын. Қысқаша ескерту: Мен бастамас бұрын мен қолданған барлық көздерге рахмет айтқым келеді. Мен нұсқаулықта қолданған кез келген сілтемені байланыстырғаныма сенімді болдым. Код - бұл Arduino ортасына енгізілген мысалдардың манипуляциясы және мен өзімше, сондықтан оларды кодтаған адамдарға рахмет! Сонымен қатар, бұл менің бірінші микроконтроллерлік жоба. Мен бәрін дұрыс жасамағаныма сенімдімін, мысалы, жерлерге сүзгілердің қақпақтарын және менің тізбектерімнің басқа бөліктерін қосу. Егер сіз жақсартуға болатын нәрсені көрсеңіз, маған хабарлаңыз! Мен оны міндетті түрде жаңартамын немесе жазамын. Ләззат алыңыз!

1 -қадам: Сағат пен дабылдың шығыс схемасын тексеру

Сағатты тексеру - бұл мен таңдаған сағат. Мен оны Walmart -те алдым және бұл арзан болды, егер мен оны қолдана алмасам, қатты ренжімеймін. Сондай -ақ, қуаты өшкен жағдайда 9В батареяның резервтік көшірмесі бар. Кейін білдім, ATMega168 сигналының реттілігі әлі де өшеді! Сондықтан, егер сізде қуат болмаса, ол сізді оятады! Батарея заряды таусылғанда алдыңғы дисплей өшеді және ол басқа ішкі сағатқа ауысады, ол дәлірек емес, бірақ бәрібір жақсы жұмыс істейді. Қуат қайта қосылған кезде сағатты реттеу қажет болуы мүмкін, бірақ дабыл параметрлері қалады. Сағат өте оңай бөлінеді. Төменгі жағында төрт бұранда бар және үш бұранда бар, олар түйме ПХД тақтасын сағат корпусының жоғарғы жағына бекітеді. Үстіңгі жағын алып тастау және СКД -ге жақсы қол жеткізу үшін сізге 9в қысқышын төменгі жартыдағы тесіктен өткізу керек. Алдыңғы LCD дисплейі шығады және тексергенде оның бірнеше бөліктері болды. Мен трансформаторды, дабылға арналған пьезоэлектрлік колонканы, түзеткіш тізбегіне арналған диодтарды, кірістерге арналған кейбір түймелерді және оның астында барлық сағат схемасы бар сияқты көрінетін сағат дисплейін таптым. Мен жерді тауып, іздей бастадым. ОСЫ САҒАТТА ОРНЫҢЫЗДА САҚ БОЛЫҢЫЗ, САҚТЫ ШОК ЖҮРГІЗЕТІН АШЫҚТЫ ТРАНСФОРМАТОР БАР. Мен дабыл сөндірілгенде де, дабыл қосулы кезде де әр түйреуіштің кернеуін ескердім. Мен дабыл қосулы кезде жақсы 5в логикалық кернеуді қамтамасыз ететін түйреуішке үміттендім және дабыл өшірілгенде 0в. Мен бақытты емеспін, бірақ динамикке түскен кернеу 9,5 в-12,5 в кернеуді қамтамасыз етті. Мен мұны қолдана аламын деп ойладым. Мен сондай-ақ кернеуді 10v-12v дейін қамтамасыз ететін VCC деп аталатын түйреуішті таптым. Бұл кейінірек микроконтроллер үшін қоректендіру көзін құрған кезде пайда болады. Дабылдың шығыс тізбегі Мен сымды жерге, екіншісін дабыл түйрегіне дәнекерледім және кернеуді тұрақтандыру үшін схемада жұмыс істей бастадым. Мен 5 вольтты реттегішті қолдануға болады деп ойладым, бірақ менде тек реттелетін реттегіш болды. Мен бірнеше математика жасадым және менің мәндерім 5в -тан сәл төмен кернеуді қамтамасыз етті. Мен аздап ойланып, кернеуді 5В кернеуін бермейінше алмастырдым. Мен кернеуді тегістеу үшін кірісте 470uF конденсаторды қолдандым. Конденсатордың көмегімен кернеу тек 10,5 в-10 в аралығында өзгерді. Төменде мен дабылды шығаруға арналған схеманың схемасы мен бөліктердің суретін тақтаға бірге орналастырдым.

2 -қадам: электрмен жабдықтау тізбегі, жарықдиодты драйвер тізбегі және сымдар

Қуат көзінің тізбегі Егер мен микроконтроллерді сағаттың тікелей кернеуіне дейін қосатын болсам, мен оны жарып жіберер едім (шын мәнінде емес, бірақ оны пайдасыз етеді). Маған кернеуді реттеп, оны 5в дейін төмендету керек болды. Мен тек екі конденсатор мен 5В реттегішті қолданатын қарапайым реттегіш схемасын қолдандым. Мен мектеп зертханасына барып, қоқыс үйіндісінде 5В реттегішті таптым. Мен тізбекті жалғап, оны сынап көрдім. Ол жақсы және тұрақты 4.99v. LED драйверлер тізбегін қамтамасыз етті, өйткені ATMega168 әр цифрлық шығысына шамамен 16 мА ток жеткізе алатындықтан, светодиоды қосу үшін ток реттегіші қажет. Мен бұл схеманы Arduino анықтамалық форумдарынан таптым және бұл өте қарапайым және қарапайым схемаға ұқсайды. Жарық диодтарының жарығын бағыттау үшін мен фонарьдағы рефлекторды қолдануды шештім. Мен сатып алған фонарьда үш жарықдиодты үш тесік болды. Мен оларды үлкенірек ұнтақтап, әр тесікке төртеуін салуды шештім, осылайша тізбектің тартылу жолын түсіндірдім. Сымдар мен VC сағаты мен дабыл сигналын сәтті қолдана алатынымды білген соң, мен жіңішке сымдар мен жіптерді дәнекерлеуді шештім. оларды бүйірдегі тесік арқылы шығарады. Мен сондай -ақ бастапқы дабылдың орнына ән ойнау үшін микроконтроллер бағдарламасына цикл қосуды ойладым. Мен ұзынырақ екі сымды пьезоэлектрлік колонкаға дәнекерледім және сол жағына бұрап қойдым. Мен сымның қайшысын пайдаланып, сағаттың жоғарғы жартысындағы кішкене ойықты кесіп тастадым және бәрін орнына қойдым.

3 -қадам: ATMega168 қосу және прототипін құру

ATMega168 қосылуы ATMega168 іске қосылуы үшін бірнеше түйреуішті қосу қажет. Мен ATMega168-дің бұл түйінін https://www.moderndevice.com/Docs/RBBB_Instructions_05.pdf мекен-жайынан таптым: Vcc-Pin 1-ден Vk-ке 10к резистормен. -7-түйреуіш пен 20-шы нүкте VccTround-Pin 8-ге және 22-ші жерге-pin 21-ге жерге.1uF электролиттік конденсатормен кіру-PIN 4 (сандық түйреуіш 2) менің дабыл сымына қосылады. спикер-PIN 16 светодиодты драйверлер тізбегінің кірісіне Сағат-16МГц Кристалл-Бір аяғынан 9-ға дейін, екінші аяғынан 10-11-ге дейін барлығына қосылу. кристалл, бірақ менің бағдарламама дәл сағат қажет емес болғандықтан, мен оны сол күйінде қалдырдым. Мен дабылдың сандық түйреуішін кездейсоқ қолдандым, кез келген басқа цифрлық істік жұмыс істеуі керек. Пьезоэлектрлік динамик пен жарықдиодты сандық PWM түйреуішіне қосу керек, әйтпесе олар жұмыс істемейді. Сондай -ақ, мен 28 істікшелі модель үшін Eagle -де жақсы модель таба алмадым, сондықтан мен оны MS -мен бірге боядым: D Кешіріңіз, егер бұл түсініксіз болып көрінсе. Қажет болса, сұрақтар қойыңыз! Мен блок-диаграмма жасадым, бәрі қайдан немесе қайдан келетінін түсінуге көмектесу үшін. Прототипті құру-Бөлшектер тізімі --- Дабылдың шығыс тізбегі -LM317T Реттелетін оң кернеу реттегіші (Сіз 5 вольтты реттегішті қолдана аласыз, менде бұл болды. бір) -1k Ом резистор -3.8k Ом резистор -470uF электролиттік конденсатор Қуат көзі -UA7805C 5v реттегіш -100uF электролиттік конденсатор -10uF электролиттік конденсатор LED драйвері схемасы -2N3904 -150 Ом -1k Ohm ResistorMicrocontroller -28 істікшелі розетка (міндетті емес, бірақ мен ATMega168 -ді бірнеше рет Arduino -мен қайта бағдарламаладым) -ATMega168 -.1uF электролиттік конденсатор -16 МГц кристалды -10k Ohm ResistorMisc. Жабдықтар -Прототиптеуді жетілдіру тақтасы -Аяқтар мен бұрандалар тақтасын прототиптеу -Сым Электр тізбегінің прототипін жасаған кезде мен әр бөлікті нан тақтасына салып, сынап көрдім және оны тақтаға жібердім. Мен дабыл шығыс схемасынан бастадым және оның дұрыс жұмыс жасайтынына көз жеткіздім. Содан кейін мен қуат көзіне, содан кейін жарықдиодты драйверге көшіп, микроконтроллер схемасымен аяқтадым. Бірақ схеманы тексеріп, тұжырымдамалардың жұмыс жасайтынына көз жеткізудің қажеті жоқ болғандықтан, мен мұны істедім, сондықтан сіз бүкіл тізбекті құра аласыз. Керекті кернеулерді керекті жерде алғаныңызға көз жеткізіңіз. Сигнал өшірілген кезде дабыл шығысының тізбегінің шығысында 0в, ал қосулы кезде 5в. Қуат көзінің тізбегінің шығысында 5в. ATMega168 ұяшығына әлі қосылмаңыз, оны бағдарламалау қажет. Мен кішігірім тақтаны қолдана аламын немесе кенішті қысқартуға болар еді, бірақ мен оны жалғыз қалдыруды шештім. Ол өте үлкен емес. Схема прототиптендірілгеннен кейін, жарықдиодты шамның құрылысы басталуы мүмкін.

4 -қадам: «Шам» жарықдиодты құрастыру

Triple Quad LED шамы !!!! «'Қаласаңыз, сіз бұл қадамды өткізіп жібере аласыз және схеманы тексеру үшін бір жарық диодты қолдана аласыз. Схема расталған және жұмыс істеп тұрған кезде, сіз бұған оралуға болады. Сондай -ақ, мен ақ түсті қолдандым. Светодиодтар, өйткені менде блюздің жарықтығы қалмады. Мен көк түстің SAD -ға жақсы көмектесетінін естідім. Доллар дүкеніне арзан фонарь алу үшін бардым, себебі маған светодиоды басқару үшін рефлектор қажет болды. Мен үш светодиодты сатып алдым. Мен әр саңылауға төрт жарықдиодты қоюды шештім, мен олардың барлығын сыммен байланыстыратын әдіс қажет болды. Мен осы процесті ойлап таптым, ол төрт светодиодты біріктіреді, содан кейін осы төрт төрт жарықдиодты қосады. параллель, кернеуді бір светодиодта сақтайды және ток күшін жоғарылатады. Бұл жарықдиодты драйвер тізбегін қамтамасыз етеді. Кеңес: Кішкене инелік тістеуік көмекші 1 -қадам: Жер сымдары жанасатын екі светодиодты ұстаңыз. Светодиодтардың жалпақ жиектері бір -бірінің қасында отыру керек n кейбір дәнекермен, сондықтан ұшында сұйық дәнекер тамшы болады. Жарық диодына мүмкіндігінше жақын орналасқан дәнекерлегішпен екі жерге қосу сымдарын тез тигізіңіз. Егер сіз ұшты ұзақ уақытқа қалдырсаңыз, сымдар қызады және бұл өте жақсы болмайды. 2 -қадам: Дремельді құралды, файлды немесе құмды қағазды қолданып, жұптың бір жағының шеттерін тегістеңіз. басқа жұптың қасына отырыңыз. Жарықты аздап таратуға көмектесу үшін мен светодиодты тегістедім. Енді сымдарды суретте көрсетілгендей бүгіңіз. Процесті суретке түсіру қиын, бірақ позитивті сымдарды сыртқа бұру. Теріс сымдарды тегістелген жақтарға және жоғары қарай бүгіңіз, осылайша сіз екі жұпты біріктірген кезде төрт теріс сымдар бір үлкен сым ретінде біріктіріледі. Екі жұпты алып, оларды бірге ұстаңыз. Теріс түйреуіштердің барлығы орталықта болады. 3 -қадам: Енді төрт теріс сым бір -бірімен дәнекерленгендіктен, олардың біреуін қалдырып, үшеуін қысыңыз. Енді, әрбір қосылымда дәнекерлейтін төрт жарықдиодты сыртқы жағындағы оң сымдардың бірін бүгіңіз. Оң позициялардың біреуін қоспағанда, бір жағымды және бір теріс жетекші қалдырыңыз. Сіз аяқтадыңыз! Енді тағы екеуін жасаңыз:] Егер сізде төрт квадраттық жарық диоды болса, оларды фонарьдың рефлекторына бекіту уақыты келді. Мен бұл фонарьды доллар дүкенінен 3 долларға сатып алдым. Бұл дорсей және оның барлық бөліктері бір -бірінен ажыратылады, сондықтан барлық бөліктерге қол жеткізу оңай. Мен күміс шағылыстырғыш пен қара конусты қолданамын. Қара конусты металл бөлшектерден алып тастауға болады, тек пластикалық бөлігін қалдырады. Ол кейінірек шамды реттелетін мойынға бекіту үшін қолданылады. Сіз табатын фонарьға байланысты, жарықдиодты реттелетін мойынға басқаша қоюыңыз қажет болуы мүмкін. Мен көп жерде қол жетімді жалпы шамды табуға тырыстым. 4 -қадам: Мен рефлектордағы үш тесікті кеңейту үшін дремель қолдандым. Содан кейін мен төрт светодиодтың әрқайсысын теріс сымдары бар тесіктерге ішке қарай итердім. TRIPLE QUAD жарықдиодты шамды толтыру арқылы теріс және оң сымдарды бүгіңіз және дәнекерлеңіз! Содан кейін мен екі ұзын, жіңішке сымдарды дәнекерледім, олар кейіннен реттелетін мойыннан беріліп, негізгі тақтаға дәнекерленеді. Мен сондай -ақ әр төртбұрышты жарықдиодты пакетке желім қойдым, олар орнында қалады.

5 -қадам: реттелетін мойын мен негіз

Реттелетін мойын Оятқыш шығаратын «күн сәулесін» бағыттау үшін мен реттелетін мойын қосуды таңдадым. Басында мен мойынға арналған құбырды қолдана аламын деп ойладым, бірақ менде колледжде құрал -саймандар мен жабдықтар шектеулі болғандықтан, оны базаға жақсы бекіте алмадым. Сонымен қатар, иілу өте қиын болды және тым жақсы реттелмеді. Мен құбырдың ішіндегі сымдардың біреуін ғана қолдандым. Өте жақсы болып шықты. Мен оны ешқандай жабдықсыз, негіздегі тесікпен бекіте алдым. Мен сымнан бір сымды алып, сыртынан орап, жақсы спираль жасай бастадым. Содан кейін мен құбырдың сымын бұрап алдым. Содан кейін мен оны созып, жоғарыда айтқан қара конусқа жалғадым. Қара конус оған бекітілген фонарьдың кейбір схемаларымен келеді, бірақ оны оңай алып тастауға болады. Енді сізде конустың пластикалық бөлігі болса, шеттерде екі саңылау жеткілікті болатындай етіп екі тесік жасаңыз. Мен оны тамақтандырдым, содан кейін төменге және екінші жағына, астына бұйраладым. Мен одан әрі бекіту үшін өткізгіштен жұқа, икемді сымды қолдандым. Бұрын дәнекерленген екі ұзын сымды қара конус арқылы беруге болады, ал шамды орнына бұрауға болады. Мен оны жабыстыру үшін аздап желім қостым. Негізі Реттелетін мойынды бекіту үшін мен ағаш негізде 7/64 дюймдік тесік бұрғыладым және сымды кіргіздім. Ол өте жақсы жабысады, сондықтан желім қажет емес, бірақ ол жеткілікті бос, сондықтан мойын бұрылып, бұрылады. Екі жарықдиодты сымды мойынға орап, прототип тақтасына дәнекерлеуге болады. Тақтаны бекіту үшін мен төрт ПХД бекіткішін қолдандым. Менде бұрандалы бұрғы бар, бірақ бұл қажет емес еді. Егер сізде бұранда жоқ болса, онда бұрандадан кішірек тесік бұрғылап, оны бірнеше қысқышпен бұраңыз. Мен велкро көмегімен сағатты негізге тіркедім. Мен оны бұзған жоқпын, себебі менің сағатымда батареяның резервтік көшірмесі бар және батарея өлгенде оны ауыстыру қажет болады. Ақырында, мен бұрыштарға резеңке аяқтарды қостым.

6 -қадам: Бағдарлама

Бағдарлама ATMega168 -ді USB қосылымымен және Arduino тақтасымен бағдарламалау үшін сізге Arduino жүктеушісі бар ATMega168 чипі қажет болады. Бұл микроконтроллерді бағдарламалаудың ең қарапайым әдісі болды. Мен тақтаны сатып алғанда, мен сол жеткізушіден жүктеушісі бар қосымша ATMega168 алдым. Сізге алдын ала бағдарламаланған чип үшін біраз төлеу қажет болуы мүмкін, бірақ бұл маған қажет болды, себебі мен сериялық кабель адаптерлерімен араласқым келмеді. Мен кодты.txt файлы мен.pde ретінде тіркедім. файл Мен барлық кодты орналастыру арқылы бұл нұсқаулықты ұзақ жасағым келмеді. Мен Arduino бағдарламалаудың соңғы ортасын қолдандым: arduino-0015. Arduino тақталарының маған ұнайтыны - қоршаған ортаға көптеген мысалдар бар, бағдарлама ортасы ақысыз, сонымен қатар көптеген жобалар мен анықтамалық беттер бар. Бағдарламаны өз бетінше іске қосу үшін үзіліс тақтасын құру өте оңай. Мен кодты түсінуге тырыстым, сондықтан мен сипаттамаларды минимумға дейін жеткізе аламын. ATMega168 қабілетті импульстік ен модуляциясымен (PWM) танысу үшін BARRAGAN -ның «Fading LED» мысалын қолдандым. Менде «егер» деген үш мәлімдеме бар. Біріншісі төменгі қараңғылық деңгейлерінде (255-тен 0-75) баяу жоғалады, өйткені жоғары деңгейлер бірдей көрінеді. Екіншісі жоғарғы қараңғылық деңгейінде тез жоғалады. Барлық өңделу процесі 15 минутты алады. Светодиодтар толық жарықтылыққа жеткенде, ән циклы дабыл сөнгенше ойнатылады. Бастапқы дабыл өте тітіркендіргіш болды. Бұл бәрінің жек көретін оятқыш сағаты. Мен ойладым, неге ұйықтау үшін динамикті жағымды ән шығаруға болмайды? Менің құрбым Битлзді жақсы көретіндіктен мен Хей Джудта өте қарапайым әуен бар екенін білетіндіктен, мен оны қолдануды шештім. Квадрат толқын пайда болады, содан кейін PWM пьезоэлектрикте Hey Jude жазбаларын ойнату үшін қолданылады. Әнді бағдарламалау үшін мен Arduino ортасының мысалдарынан «Мелодия» мысалын қолдандым. Мен қарапайым парақтарды таптым және оны кодтағы жазбаларға аудардым. Мен ойналатын ноталардың санын 41 -ге дейін көбейтіп, берілген «c» әріпінен төмен нотаны анықтау үшін математиканы жасауым керек болды. Мен бұл кодты негізгі кодқа енгіздім, чипті бағдарламалау үшін алдымен Arduino ортасымен қамтамасыз етілген USB драйверлерін орнату қажет. Содан кейін ашылмалы мәзірден тақтаны таңдап, сәйкес COM портын таңдаңыз. Бұл процестің толық сипаттамасы мына жерде: https://arduino.cc/kz/Guide/WindowsАл бұл туралы! ATMega168 бағдарламалағаннан кейін оны Arduino -дан шығарып, прототиптік схемаға енгізуге болады!

7 -қадам: Қорытынды

Мүмкін болатын жақсартулар Мен күннің шығуы туралы дабылды аяқтағаннан кейін мен кейбір жақсартуларды немесе қосымша мүмкіндіктерді қосар едім. Мен ұсынған идеялардың бірі - шамды толық жарықтандыруға арналған қосқыш, сондықтан оны оқу шамы ретінде пайдалануға болады. Дабыл дыбысын қосу немесе өшіру үшін басқа қосқышты қолдануға болады. Электр тақтасы әлдеқайда кішірек болуы мүмкін. Мен жай ғана осында болдым және оны бір бөлікке қалдыруды шештім. Соңғы өнім міне! Мен шамдар сөнген кездегідей көрінетін бірнеше суретті қостым. Мен сондай -ақ Hey Jude ойнайтын дабылды бейнеге түсірдім. Тағы да, егер сізде бұл жоба бойынша сұрақтарыңыз болса, сұраңыз, мен көмектесуді жақсы көремін!