Despertador LED Sunrise: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

¿Tiene problemas para levantarse por la mañana? ¿Odias el sonido áspero y penetrante de una alarma? ¿Preferiría hacer algo por su cuenta que podría decirse que podría comprar por menos dinero y tiempo? ¡Entonces echa un vistazo a este despertador LED Sunrise!

Las alarmas de amanecer están diseñadas para brindar una experiencia de despertar más relajante al aumentar lentamente el brillo alrededor de la hora de despertar establecida. La idea es que esto apele a nuestra inclinación natural a despertarnos con el sol y "engañe" al cuerpo para que adopte un ritmo circadiano equilibrado que facilite el levantamiento. Puede que este no sea el caso para todos, pero personalmente lo he encontrado útil y, en particular, encuentro los colores cálidos reconfortantes por la mañana.

Muchos de los relojes de salida del sol que puede comprar intentan simular la luz solar con bombillas especiales que intentan igualar el tono y la temperatura de color del sol de la mañana. Sin embargo, para esta construcción solo usamos LED RGB que pueden aproximarse aproximadamente a una sensación de luz solar, pero también permiten combinaciones y efectos de colores únicos y geniales. Esta construcción se basa en un Arduino UNO básico con módulo de reloj en tiempo real (RTC) y reloj LED de 7 segmentos.

Paso 1: lista de materiales

• Caja de baúl de tilo
• Arduino UNO o equivalente básico
• Regulador lineal LM7805 5V
• Tapas, varias 1uF, 10uF para LED.
• Módulo de reloj en tiempo real (RTC)
• Pantalla de reloj LED de 7 segmentos
• Potenciómetro
• Codificador rotatorio
• Perillas para potenciómetro y codificador. Usé algunas perillas de guitarra que tenía por ahí
• Interruptor pulsador momentáneo con LED
• Varillas de acrílico (6 x 10 mm de diámetro y 250 mm de largo)
• 8 LEDs RGB WS2812B
• Tuercas y separadores de tornillos M3
• Mini imanes
• PCB o placa prototipo + cables
• Tinte para madera del color deseado

Paso 2: diseño

El esquema de la construcción se incluye a continuación. Echale un vistazo. El elemento clave del reloj es el módulo RTC. Esto proporciona un cronometraje confiable y tiene una pequeña batería que le permite mantener el tiempo si todo el reloj de alarma está apagado. El módulo RTC y la pantalla de reloj de 7 segmentos se conectan al Arduino a través del protocolo I2C.

La entrada del usuario al dispositivo se logra mediante un codificador rotatorio con un botón táctil que se utiliza para configurar la hora del reloj y la alarma, así como los modos LED y el brillo. El potenciómetro se utiliza para variar el brillo de la pantalla del reloj de 7 segmentos. En retrospectiva, el uso de otro codificador rotatorio habría facilitado un poco la interfaz y podría haber agregado más funcionalidad, pero se vuelve un poco más complicado manejar los dos codificadores rotatorios usando las interrupciones de Arduino (realmente no me he sumergido en agregar dos codificadores rotativos, así que no estoy del todo seguro de lo difícil que es). Se utiliza un botón pulsador momentáneo para encender los LED. Tengo un botón de metal más bonito con LED, pero cualquier botón servirá. Puede usar el botón del codificador giratorio secundario si lo agrega.

Usé un adaptador de fuente de alimentación de 9 V con un conector de 5,5 mm x 2,5 mm a la placa. Se usó un LM7805 para reducir esto a 5 V para la electrónica. El mío tenía una potencia nominal de 0,75 A a 9 V y probablemente no quisiera bajar más, ya que los LED WS2812B pueden consumir bastante con el brillo máximo. Aproximadamente con el brillo máximo, todo el dispositivo consumía aproximadamente ~ 450 mA.

Todo cabe en una caja de baúl de madera de tilo que puede teñir para una apariencia más acabada. Los LED utilizados son los 8 LED direccionables digitalmente WS2812B. Estos son geniales y me gusta usarlos en muchos proyectos, ya que se programan fácilmente para producir efectos geniales y pueden obtener bastante brillo. Los LED se difunden a través de las varillas de burbujas acrílicas montadas en la parte superior de la caja. Usé una cubierta de plástico impresa en 3D para sostener las varillas, que tocaré más tarde. Puede usar cualquier otra cosa que desee como difusor LED. Este artículo tiene algunas ideas interesantes.

Paso 3: cableado y caja

Vea el archivo. ZIP para los Gerbers de la PCB. Hice esto usando DipTrace Schematic y el software de diseño de PCB y también incluí el archivo DipTrace si está interesado. Si no desea hacer una PCB, puede usar una placa perfilada o cablear directamente a un Arduino UNO. En su mayoría, solo se conectan los módulos, interruptores y LED al Arduino.

El potenciómetro tiene un extremo para GND, el otro para 5V y el medio para su pin de entrada analógica. El cableado del codificador rotatorio debe estar conectado a GND y los dos pines de interrupción (2 y 3) del Arduino. Este Instructable puede ser útil. El botón codificador rotatorio y el botón pulsador superior están conectados a GND y al pin de entrada digital respectivo (estos usarán los pullups de pin interno). Además, no olvide conectar la alimentación al LED en el botón superior (el mío no necesitaba una resistencia limitadora de corriente). La pantalla y el módulo RTC están conectados a 5V, GND y los respectivos pines SDA, SCL del Arduino. Usé 1uF en los capacitores de entrada y salida para el LM7805 y otro 10uF en el riel de 5V para soportar los LED.

Puede conectar la mayoría de estos conectores directamente a su PCB o placa de circuito impreso, pero yo prefiero usar conectores de cabezal de paso estándar de 100 mil (2,54 mm) con tubos termorretráctiles en mi cableado para conectarlos a los pines de la placa, ya que esto facilita los cambios o arreglos.

A continuación, se monta en la caja del maletero y se recortan las regiones adecuadas para la olla, el codificador giratorio, la pantalla, el conector de alimentación y el botón superior. Usé separadores de tornillos M3 y tuercas para montar la placa. Si dimensiona los agujeros correctamente, debería poder mantener los conectores y las cosas seguras por sí mismos, de lo contrario, péguelo en caliente, bebé.

Una cosa a considerar al cortar / perforar en la caja de tilo es que querrá ir de afuera hacia adentro y usar brocas afiladas y, por ejemplo, la madera se astilla fácilmente. Esta es parte de la razón por la cual el soporte de cubierta de plástico para las varillas acrílicas, ya que perforar los agujeros grandes para ellas ensució un poco la madera.

Paso 4: LED y tinción

Conecte la línea de 5 V, GND y datos a la tira de 8 LED WS2812B. También prefiero aplicar epoxi a la conexión del cable a la tira, ya que tienden a arrancar las almohadillas con la fuerza y es un gran dolor arreglarlo. Simplemente los pegué con cinta adhesiva a la caja de abajo.

Las varillas acrílicas se cortaron en dos piezas para cada una de las siguientes longitudes: 2.5 "3.25" 4 "4.75". No tenía una gran herramienta para hacer esto y simplemente marqué donde quería cortar con la Dremel y la rompí. Luego utilicé papel de lija y una punta de pulido Dremel para limpiar los extremos. Para montar las varillas de acrílico, probablemente sea más fácil perforar correctamente los agujeros sin arruinar la madera. No pude hacer esto, así que en su lugar imprimí en 3D una cubierta simple para sujetar los LED. Está curvada en consecuencia para encajar al ras contra la parte superior de la caja del maletero (una manera fácil de hacerlo es trazar la curvatura de la caja en papel, luego mida el centro del círculo y produzca la curva para replicar la curva en CAD). En general, la pieza funcionó bastante bien y mantuvo firmemente las varillas al ras contra los LED, de modo que ni siquiera necesité pegamento. También creo que la cubierta agrega una estética de contraste agradable al aspecto del reloj en general.

Para mantener la caja cerrada, superpegué un pequeño imán en la parte superior e inferior del interior del gabinete.

Luego, todo lo que queda en el lado del hardware es teñirlo, asegurándose de enmascarar las áreas en las que no desea teñir (o mejor aún, manchar todo antes de colocar los componentes electrónicos …) y agregar algo de ese pequeño fieltro o almohadillas de goma para pies.