Reloj despertador MP3 junto a la cama: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Para este proyecto, quería hacer un reloj despertador de cabecera conveniente y completamente funcional.

Mis requisitos previos personales para un reloj despertador junto a la cama son:

1. Legible con cualquier luz, sin cegar por la noche
2. Melodías de alarma MP3
3. Factor de forma atractivo y pequeño
4. Función de repetición
5. Función de memoria, para que la hora, la hora de la alarma, el tono de llamada y el volumen no se pierdan cada vez que se corta la alimentación.
6. Función de cumpleaños: en mi cumpleaños (y en el de los miembros de mi familia) quiero que me despierte con un "feliz cumpleaños" en lugar del tono de llamada estándar.

No pude encontrar ningún instructable que combine todos estos; de ahí este instructable.

El reloj está construido alrededor de una matriz WS2812B de 8X8. Debido a la baja cantidad de LED, no todas las palabras pueden estar formadas por letras consecutivas. La mayoría de los relojes de 8x8 palabras (como este bonito) resuelven esto agrupando más letras en un solo LED, aunque otros tienen soluciones más creativas. Decidí buscar una solución más como esta, donde las palabras están formadas por letras no consecutivas. Esto le da un toque mágico, ya que no ves las palabras antes de que se enciendan. Para aumentar la legibilidad, las letras de la misma palabra comparten el mismo color. Es un poco desconcertante leerlo al principio, pero después de un tiempo puedes leerlo en una explosión. Por eso también lo llamo reloj de letras en lugar de reloj de palabras. ¡El reloj me despierta todas las mañanas y todavía me sorprende cómo se forman las palabras!

Suministros

Aparte de la electrónica, casi todos los componentes se reutilizan o recuperan elementos que ya tenía en casa. La única herramienta que realmente necesita y probablemente no tenga a mano para la esfera del reloj es una cortadora láser. Afortunadamente, hay muchos fablabs y makerpaces que pueden ayudarte con eso. ¡Gracias Makerspace De Prins!

Componentes electrónicos:

• Matriz LED 8X8 WS2812B
• Arduino nano
• Módulo de reloj en tiempo real DS3231
• DFPlayer mini
• tarjeta micro SD para colocar en el DFPlayer mini (la más pequeña / más barata que pueda encontrar funcionará bien)
• Un fotodiodo
• Un LED RGB
• Condensador de 1000 F
• un altavoz lo más pequeño posible
• cables genéricos, conectores, resistencias, botones
• Un poco de madera, MDF,.. para la caja

Paso 1: haz la caja

Para la caja en sí utilicé algunos cortes de nuestro piso de madera. Son bonitas tablas de roble de 9 mm de grosor. Usando una sierra para cortar ingletes, corté 4 piezas de 10,5 x 8,6 cm (¡de hecho corté una de repuesto para corregir errores futuros!). A lo largo del borde corto, se hace una ranura de 5 mm para ocultar el panel frontal y posterior. Los bordes largos se cortan en un ángulo de 45 ° para hacer una bonita caja cuadrada. Esta no es una articulación por la que los carpinteros se vuelvan locos, debido al área pequeña de pegamento de la veta final. Pero me gusta el aspecto de la articulación escondida en la esquina y todavía es bastante fuerte para la aplicación. Pero esta es solo mi solución con los materiales que tenía a mano. Cualquier caja que contenga la matriz funcionará bien. Antes de pegar las piezas, tenemos que fabricar y montar la electrónica. Así que hasta el siguiente paso.

Paso 2: La esfera del reloj

No hay reloj sin esfera. Esta es una de las formas más inteligentes, rápidas y económicas de hacer que las letras sean translúcidas, mientras se bloquea el resto de la luz. Solo necesitas una pequeña pieza (10 x 10 cm) de vidrio acrílico (AKA plexi), un poco de pintura en aerosol y un cortador láser. Empecé con un vidrio acrílico transparente recuperado; el grosor no es importante, siempre que se ajuste al hueco de su caja. Por un lado, raspé una esquina con papel de lija y la cubrí con pintura negra en aerosol. No se preocupe por el goteo de pintura y demás, ya que esta será la parte posterior. El otro lado, por otro lado, debe mantenerse lo más prístino posible. Ahora necesita acceso a un cortador láser para quitar la pintura y parte del vidrio acrílico, donde deben venir las letras usando el SVG provisto; ¡no olvides que las letras tienen que ser reflejadas! Et voila: una manera barata, rápida y fácil de hacer una placa frontal con un aspecto perfecto, ¡prácticamente sin fugas de luz! Probablemente tengas que cambiar el orden de las letras, ya que están diseñadas para un reloj holandés.

Ahora tiene acceso al láser, también corte una matriz (archivo adjunto también) de un MDF de 6 mm. Este se coloca entre la matriz de LED y la placa frontal para difundir la luz y evitar la fuga de luz a las letras vecinas.

Paso 3: soldar la electrónica

Ahora es el momento del núcleo de nuestro reloj; la electrónica.

El corazón de nuestro proyecto es el arduino nano. Usé uno basado en Atmega328P. Esto funciona, pero durante el desarrollo del software me encontré a menudo con problemas de memoria. Entonces, probablemente un nano cada o incluso un ESP32 podría ser más adecuado.

Antes de soldar todo junto, es aconsejable probar todos los componentes y conexiones en una placa de pruebas. Debido a la gran cantidad de componentes y conexiones necesarias, esto se verá desordenado. Luego transfiero todos los componentes uno por uno a una placa de circuito perforada. Mantenga los componentes juntos ya que la caja es relativamente pequeña y oriéntelos de tal manera que se pueda acceder a cosas como la tarjeta SD, la batería,… quitando la parte posterior. Desde la parte superior, todo se ve bien y ordenado, mientras que la parte posterior es un espagueti en su mejor momento. Pero al hacer y probar inmediatamente todas las conexiones, ¡usted también puede hacer esto! Puede encontrar algunos consejos para estos tableros de prototipos aquí.

A continuación puede encontrar todas las conexiones a realizar para los diferentes componentes:

RTC (reloj en tiempo real) DS3231: 4 pines están conectados al arduino directamente

• VCC a 5 V
• GND a GND de arduino
• SDA a A4
• SCL a A5

DFPlayer Mini: este es un poco diferente a la mayoría de los ejemplos. Para evitar problemas con el bus I2C, lo conecto al puerto serie del arduino, en lugar de usar un bus de software. La tarjeta micro SD que va al DFPlayer Mini debe contener 12 tonos de llamada MP3 (llamados 0001.mp3, 0002.mp3,…) y un tono de feliz cumpleaños llamado 0014.mp3 (¡13 no querían funcionar!?!).

• VCC a 5 V
• GND a GND
• RX a TX en arduino, no directamente sino a través de una resistencia de 1 kohm; ¡No conecte el TX del DFPlayer mini, no estamos usando los comentarios del módulo y estropeará el funcionamiento correcto del reloj!
• spk1 & spk2 al altavoz

Matriz de led WS2812:

• Positivo y negativo están conectados directamente a la toma de corriente
• Din del primer LED / letra está conectado al pin D6 del arduino, no directamente sino a través de una resistencia de 330 ohmios

Condensador de 1000 µF: Esto es para proteger los LED, probablemente funcione bien sin él.

La pata positiva está conectada al lado positivo de la matriz de LED (y por lo tanto también al conector de CC); la pata negativa está conectada al lado negativo de la matriz de LED

LED RGB: El LED que utilizo tiene resistencias integradas, la mayoría no, así que inclúyalas si es necesario.

• La pierna más larga está conectada al suelo.
• Las otras patas se conectan a los pines D8, D9 y D10 del arduino.

Fotodiodo

• Una pata del fotodiodo está conectada a 5V,
• la otra pata está conectada al pin A0 en el arduino y al suelo sobre un resistor de 4.7 kohm

Botones: necesitas 3 botones; 1 botón de alarma grande y 2 más pequeños para la función de subida y bajada. Los botones están conectados a pines digitales en el arduino. También debe agregar resistencias desplegables de 10kohm como se explica muy bien en este instructivo.

• El botón de alarma está conectado al pin D7
• Up está conectado al pin D12
• Los botones hacia abajo están conectados al pin D11

Paso 4: Montaje del reloj

Debido al espacio limitado para todos los componentes, es importante probar el ajuste de todos los componentes. Por lo tanto, conecté todos los componentes con conectores para quitarlos fácilmente de la placa principal. El botón de alarma que usé es demasiado largo y lo monté de una manera muy extraña. Esto porque no me gustó su plástico rojo. Ahora está colocado mucho más profundo en el reloj, para dejar espacio a un pequeño disco de madera que actúa ahora como botón y se adapta mejor al aspecto del reloj. En realidad, el disco se corta con el mango de un pincel viejo; ves que me gusta reutilizar cosas viejas! La placa posterior también es un elemento reutilizado: un corte de una placa de dibond de oro, que sirve como protector contra salpicaduras en nuestra cocina. Simplemente corte la placa posterior a la medida con su sierra ingletadora y taladre un orificio para el conector de CC. Se monta con tornillos para proporcionar acceso a las partes internas más adelante. Cuando todo parece encajar y funcionar, es hora de pegar la caja. Pegar es fácil, solo pegue los 4 lados con cinta adhesiva, aplique el pegamento y envuelva juntos. La matriz de LED está pegada a la matriz de cubierta de LED y esta fricción encaja en su posición. La placa frontal está montada en la parte superior con cinta adhesiva de doble cara. Las primeras noches hice algunas "noches de prueba" en las que todo se mantenía unido mediante bandas de goma, ¡y sentí que incluso en la configuración más baja, los LED son demasiado brillantes! Esto se resolvió agregando 2 capas de papel entre la matriz de la cubierta del LED y la placa frontal.

Paso 5: el software

El software es donde este reloj se diferencia de la mayoría de los demás. Como tengo la intención de usarlo como mi reloj despertador principal, necesito muchas funciones, ¡para ser controladas por solo 3 botones! También prefiero un dispositivo independiente, en lugar de tener que conectarme a él por wifi, bluetooth,… para cosas simples como cambiar el tono de llamada, la hora,… etc.

Aquí una descripción general de todas las funciones que incluí.

• Pulsando brevemente el botón de alarma se activa / desactiva la función de alarma. Cuando la alarma está activa, el LED está rojo.
• Tras la activación de la alarma, se muestra la hora de la alarma y se puede cambiar la hora de la alarma con los botones arriba y abajo (horas cuando el LED rojo parpadea, luego minutos cuando el LED azul parpadea)
• Para cambiar el tono de llamada y el volumen; tiene que activar el menú de configuración presionando simultáneamente el botón arriba y abajo durante el ajuste de la hora de la alarma.
• Cuando suena la alarma, si presiona brevemente el botón de alarma, obtendrá 5 minutos de tiempo de repetición. Para apagar realmente: presione de nuevo, o mantenga presionado hasta que el led de alarma se apague.
• Para cambiar la hora, debe activar el menú de configuración presionando simultáneamente el botón arriba y abajo durante el funcionamiento normal.
• Para cambiar la fecha (utilizada para la función de cumpleaños), debe activar el menú de configuración presionando simultáneamente el botón arriba y abajo durante la configuración de la hora.
• Y por último, un huevo de pascua: una pulsación prolongada del botón de alarma activa el modo arco iris. ¡Esto no solo se ve genial, sino que incluso puede servir como luz nocturna!

Se adjunta el boceto arduino necesario. Pero podría beneficiarse de una reescritura desde cero, ya que muestra demasiado su crecimiento orgánico y, por lo tanto, le falta un poco de lógica. Pero como todo funciona, no quiero dedicarle más tiempo del que ya hice.

La función más importante que distingue a este reloj es esta:

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

Contiene un algoritmo que buscará las letras necesarias para iluminarse y alternará los colores en cualquier espacio del InputText. En la mayoría de los demás relojes, todas las palabras están codificadas de forma rígida, lo que significa que cuando cambia la esfera del reloj, debe volver a codificar todo. Aquí es solo cuestión de poner el orden correcto de las letras en la cadena

ClockFace = Cadena ("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Y es especialmente conveniente cuando se cambian los nombres de la función de cumpleaños.

Paso 6: Mejoras futuras

Incluso después de varios meses de uso, sigo muy contento con la construcción. Para la mayoría de mis proyectos pienso: "Esto debería mejorarse, o esto hubiera sido mejor …" Pero este, no; se siente y funciona como yo quería que lo hiciera. Un problema puede ser el consumo de energía. Esto puede ser más alto que el reloj despertador promedio que compras. Pero depende mucho de la cantidad de luz durante el día, ya que el LDR hace muy bien su trabajo. Cuando está completamente oscuro, mi reloj pasa al modo nocturno; esto significa letras rojas y verdes en la configuración más tenue. En este modo, el reloj toma 0,08 amperios y, por lo tanto, consume aproximadamente 0,4 vatios. A plena luz del día, esto aumenta a 0,3 amperios o aproximadamente 1,5 vatios, mientras que el modo arco iris consume incluso 5 vatios.

De todos modos, mirando el resultado final, estoy convencido de que vale la pena toda la energía que puse.

¡No olvides votar por mí en el concurso de relojes! Gracias por leer hasta el final.