Reloj despertador Sunrise con Arduino: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

El invierno puede ser triste. Te despiertas, está oscuro y tienes que levantarte de la cama. Lo último que quieres escuchar es el sonido estruendoso de tu despertador. Vivo en Londres y me cuesta despertarme por la mañana. Además, extraño despertarme con luz natural.

En este tutorial, vamos a construir un despertador de amanecer. Es un reloj despertador como cualquier otro, ya que puede configurar la hora y los minutos en que desea despertarse, pero con el beneficio adicional de usar la luz para iluminar su dormitorio durante un período de tiempo como un amanecer para despertarlo de manera más natural.

Las lámparas Sunrise existen en el mercado, pero pueden ser caras (una búsqueda rápida en Amazon devuelve productos en el rango de £ 100), frágiles y de apariencia bastante clínica. Vamos a hacer algo mucho más barato y mucho más bonito.

Todas las piezas se enumerarán en el siguiente paso. El código se puede descargar desde mi repositorio Github gold-sunrise-clock. Todos los esquemas y archivos de compilación del caso están disponibles para descargar en este tutorial.

Vamos:)

Si tiene problemas o quiere saludarme, escríbame a [email protected] o sígueme en Instagram @celinechappert.

Paso 1: recopilación de los componentes

Para empezar, usaremos un reloj como entrada y un LED ultrabrillante como salida para simular nuestro amanecer.

Para construir el circuito necesitaremos:

- un reloj. Vamos a utilizar el RTC DS3231 (£ 5)

- un MOSFET para controlar el brillo de la luz (£ 9)

- un LED superbrillante (£ 1)

- Batería de 9V para alimentar el LED (£ 3)

- una placa de pruebas para un fácil montaje (£ 3)

- un Arduino Uno (£ 20)

- un botón pulsador (opcional, solo para fines de demostración)

Precio total = £ 41

Si ya tiene un Arduino, una placa de pruebas y una batería de 9V en casa, todo el proyecto le costará menos de £ 15.

Para hacer el estuche de acrílico necesitarás:

- 2 láminas de acrílico Perspex de 0,3 mm, 1 lámina por color para el sol y el estuche.

- acceso a un cortador láser.

Tengo la suerte de haber tenido acceso al taller de mi escuela, por lo que estos costos fueron cubiertos en su mayor parte. Compré una hoja adicional de acrílico porque mi diseño requería un tono naranja para el sol, que costaba £ 14 / hoja (¡el metacrilato es caro!).

Paso 2: Montaje del circuito

Puede consultar el boceto en blanco y negro de mi circuito (disculpe el desorden) y el diagrama que presenta el Arduino (hecho con Fritzing).

Básicamente, aquí hay un desglose de lo que está conectado a qué:

Reloj:

(-) se conecta a GND

NC significa 'No conectado' y no se conecta a nada

C / SCL se conecta al pin A5 en el Arduino

D / SDA se conecta al pin A4 en el Arduino

(+) se conecta a 5V en el Arduino

MOSFET

El pin de la puerta va al pin ~ 9 en el Arduino Uno porque es PWM

La clavija de drenaje va al lado negativo del LED

El pin de origen va a GND en el Arduino

DIRIGIÓ

El lado negativo está conectado al pin de drenaje en el MOSFET

El lado positivo está conectado a 5 V en la placa de pruebas

Batería de 9V

(+) a (+) en el tablero, lo mismo con (-).

Arduino Uno

Recuerde conectar 5V a (+) en el tablero y GND a (-). Recuerde conectar (-) en un lado de la placa de pruebas con (-) en el otro lado.

A continuación, configuraremos nuestro reloj usando la biblioteca DS3231.

Paso 3: instalación y configuración del reloj

La biblioteca que estoy usando para ejecutar este reloj se puede encontrar en Rinky-Dink Electronics (capturas de pantalla arriba). Haga clic en el enlace y asegúrese de estar en la página DS3231. Descarga el archivo zip, guárdalo y colócalo en la carpeta / libraries de tu Arduino.

Ahora para configurar la hora correcta en el reloj, abra Arduino y vaya a Examples / DS3231 / Arduino / DS3231_Serial_Easy.

Descomente las tres líneas de código (delineadas en naranja en la captura de pantalla), verifique la hora y coloque la hora correcta en esas tres líneas de código en formato militar.

Presione Cargar.

Ahora puede descomentar esas tres líneas y presionar Cargar nuevamente.

Abra su Serial Monitor y verifique que su hora sea correcta.

¡Nuestro reloj está listo! Tenemos nuestro circuito, ahora comencemos a codificar. Nuevamente, el repositorio está disponible en Github.

Paso 4: codificación

Descargue el código y asegúrese de que la biblioteca para DS3231 esté instalada correctamente.

En primer lugar, queremos definir nuestra configuración.

fadeTime es el tiempo que la luz pasará de 0 a su brillo máximo en minutos. setHour / setMin corresponden a la hora a la que queremos despertarnos (nota: se lee en formato militar, por lo que se requiere un tiempo de 24 horas). También definimos el pin 9 en el Arduino como nuestra SALIDA.

En setup (), asegúrese de que el número de SerialBegin (aquí 96000 baudios) corresponda al número del Serial Monitor.

En loop (), una instrucción if comprueba si es hora de despertar. El código se ejecuta en un bucle, verificando cada vez si los valores de hora y minuto devueltos por el reloj corresponden a nuestras variables setHour / setMin. Si ese es el caso, la instrucción if devuelve una función active ().

La función active () se compone de dos partes. Primero comenzamos a atenuar la luz gradualmente: las funciones de retardo están aquí para evitar que el LED se vuelva demasiado brillante demasiado pronto en las etapas 'tempranas' del fadeTime. Luego, un bucle for controla la velocidad a la que la luz debe volverse más y más brillante dependiendo del tiempo de desvanecimiento. Finalmente, apagamos la luz pasando un valor de 0 a nuestro LED en la función analogWrite ().

El video de arriba muestra el circuito funcionando en uno de los prototipos de cajas acrílicas.

Paso 5: Prototipo de cartón (opcional)

Antes de este proyecto, nunca había trabajado con una cortadora láser. Hacer un prototipo de cartón me permitió familiarizarme con la máquina mientras probaba qué tan bien se veía el objeto (tamaño, apariencia, etc.) en el espacio real. Planos de casos para descargar.