Despertador de matriz LED (con reproductor MP3): 6 pasos (con imágenes)

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

Este reloj despertador basado en Arduino tiene todo lo que esperaría de su alarma: posibilidad de despertarlo con cada canción que desee, botón de repetición y es fácil de controlar a través de tres botones. Hay tres bloques principales: matriz de LED, módulo RTC y protector MP3 con altavoz.

Paso 1: Material y herramientas

• Matriz de LED
• Arduino Uno
• Reproductor MP3 Shield DHF Mini
• Módulo RTC DS1307
• Cualquier orador
• 3 botones (con resistencias pullup / pulldown 10k)
• Alambres
• Plexi (o cualquier material del que desee su caja)
• Impresora 3D (para imprimir cajas de matrices)
• Conector de fuente de alimentación DC
• Conector USB B hembra.

Creo que puede modificar esta lista de materiales en función de sus posibilidades (definitivamente puede usar diferentes MP3 Shields, diferentes módulos RTC y todo debería funcionar bien:)

Paso 2: Matriz de LED

Como inspiración, utilicé estos instructivos para construir una matriz de LED, solo decidí no usar una placa de prototipos y diseñar mi propia PCB. Puedes encontrar mi proyecto en Circuit Maker aquí. También puede usar esquemas y si desea enviar datos gerber (en lugar de generarlos a partir del proyecto del fabricante de circuitos por nuestra cuenta), avíseme que se los proporcionaré:). Algunos consejos: en primer lugar utilicé LED muy baratos, pero después de soldar todos los diodos y ejecutar el código arduino, resultó que la variación del color del diodo LED no era aceptable, así que tuve que pedir otros diferentes y hacer otra matriz de LED. Explicaré el principio de funcionamiento en la Parte arduino. De todos modos, para saber si hizo un buen trabajo y la pantalla funciona, simplemente reemplace las constantes en la función DisplayChar en el bucle principal de arduino (por ejemplo, en lugar de DisplayChar (1, letA); use DisplayChar (0, 9); que escribirá el número 9 a partir de la primera columna), no es necesario comentar nada más.

Paso 3: Otros HW

Los otros componentes de HW para construir un despertador son: módulo RTC, escudo MP3, botones y arduino UNO.

Para el módulo RTC utilicé el módulo DS1307 y la biblioteca MD_DS1307.h, es bastante simple, todo funciona sin problemas, pero probablemente recomendaría usar un módulo RTC más preciso como 3231 u otro; si lo dejo sin energía durante unos días, comenzó a perder algunos segundos.

Reproductor MP3 Shield DHF Mini: este protector MP3 es realmente fácil, puede cargar algunos mp3 en la tarjeta SD, conectar cualquier altavoz que encuentre y luego se puede operar de dos maneras, ya sea a través de comunicación en serie o mediante pines de E / S. Para ser honesto, por alguna razón, no tuve éxito en la comunicación en serie (no funcionó junto con la comunicación SPI e I2C utilizada para otros componentes) pero estaba bien para usar los pines IO (usé ADKEY1 conectado a la salida digital arduino como un disparador para reproducir la canción y luego pin USB + para detener la música).

Como puede ver en la imagen, utilicé tres botones simples en la placa de creación de prototipos conectados a las entradas digitales de arduino con resistencias desplegables de 10kOhm.

El cableado para arduino se puede ver claramente en el código Arduino:)

Paso 4: Piezas mecánicas

Para crear una vista de una buena pantalla regular, necesita usar una cuadrícula para definir la forma exacta de cada LED. Utilicé una cuadrícula impresa en 3D simple que funciona bien: está hecha de dos partes, izquierda y derecha, puede encontrar los datos STL en el archivo adjunto.

La caja se muele en una máquina CNC de plexiglás de leche. Depende totalmente de usted a partir del material que haga, solo una recomendación, si va a usar el material similar al mío, coloque una capa semipermeable en la parte que está directamente en los LED para evitar que los LED sean visibles como una fuente puntual de luz.. Puede ver que en la pared lateral hay un espacio para el conector de la fuente de alimentación de CC y el USB para cargar mejores ideas de código:) Usé pegamento estándar para plásticos para pegar piezas de plexiglás. En el archivo adjunto hay archivos STL para todas las partes (Gracias a mi amigo Peshi por diseñar esta caja súper genial:))

Paso 5: parte de Arduino

En parte relacionado con arduino, solo me gustaría describir brevemente el algoritmo del bucle principal y luego algunas palabras para controlar los registros de cambio a través de la configuración de SPI y alarma.

En el bucle principal, básicamente, verifica si se presiona algún botón, verifica si el RTC le envía valores de minutos recientemente actualizados y si es hora de reproducir alguna canción de Pink Floyd:) y si no, enciende y apaga periódicamente los LED con establecer números.

Controlar la matriz de LED: para una mejor comprensión, es bueno seguir las instrucciones para la matriz de LED que mencioné al principio, pero solo brevemente; es importante comprender que para mostrar números o letras en esta matriz, debe elegir periódicamente qué LED del conjunto Será necesario encender la fila y luego encender todos los LED de la fila durante algún tiempo. En el siguiente paso, apagará esta fila y preparará la segunda fila y esto una y otra vez. ¿Qué significa esto? - ¡No uses retrasos! - de lo contrario, no le mostrará los números, solo parpadeará:)

Utilizo una forma bastante diferente y diría más fácil de controlar los registros de turno (gracias a mi amigo Krystof que escribió esta función sin problemas). Entonces, el primer paso (preparar los datos para el registro de desplazamiento se realiza en la función DisplayChar, donde solo encuentra el símbolo deseado de la matriz de constantes y prepara los datos para los registros. Y cuando se llama a la función UpdateDisplay, los datos se transfieren a las salidas (para obtener más información) ver pantalla de arduino IDE)

Configuración de alarma. Hay tres botones, izquierdo, medio y derecho. Cuando presiona dos veces a la derecha y al medio, ingresará al menú de alarma. En el menú Alarma están disponibles las siguientes funciones: botón izquierdo (Establecer alarma por horas) botón central (Establecer alarma por minutos) Pulsación larga del botón derecho (confirmación de alarma), pulsación larga del botón central y derecho (borrando la alarma existente).

Cuando la alarma está configurada (puede reconocer esto por el hecho de que la alarma se enciende con la marca LED en la parte inferior derecha) y el reloj comenzará a reproducir su canción matutina favorita:) hay las siguientes funciones disponibles: botón izquierdo (posponer durante otros 5 minutos), botón central (cancelar alarma).

Paso 6: completar la alarma

Al final, solo pego todo el interior:) y cierro el pegamento en la parte posterior de la alarma. En el video adjunto, puede ver el mecanismo de control de esta alarma. Solo tenga en cuenta el video, en el video parece que parpadea, es causado por el principio de encender y apagar los LED y la velocidad de fotogramas de los subtítulos de la cámara; en realidad, sus ojos ven esto como encendido sin parpadear:)

Para el futuro, me gustaría probar un material diferente, idealmente algo de negro:) y agregar algunas funciones más, como mostrar la fecha, tal vez la temperatura, etc.:)

Espero que disfrutes construyendo tu propio reloj despertador y esperando tus ideas:)

Segundo premio en el concurso de relojes