Đồng hồ báo thức LED ma trận (với máy nghe nhạc MP3): 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Đồng hồ báo thức dựa trên Arduino này có mọi thứ bạn mong đợi từ báo thức của mình - khả năng đánh thức bạn bằng mọi bài hát bạn thích, nút báo lại và dễ dàng điều khiển thông qua ba nút. Có ba khối chính - ma trận LED, mô-đun RTC và tấm chắn MP3 với loa.

Bước 1: Vật liệu & Công cụ

• Ma trận LED
• Arduino Uno
• Máy nghe nhạc MP3 Shield DHF Mini
• Mô-đun RTC DS1307
• Bất kỳ loa nào
• 3 nút (với điện trở kéo lên / kéo xuống 10k)
• Dây điện
• Plexi (hoặc bất kỳ vật liệu nào bạn muốn hộp của mình)
• Máy in 3D (để in hộp ma trận)
• Đầu nối nguồn điện DC
• Đầu nối USB B cái.

Tôi tin rằng bạn có thể sửa đổi danh sách tài liệu này dựa trên khả năng của mình (chắc chắn bạn có thể sử dụng các Tấm chắn MP3 khác nhau, các mô-đun RTC khác nhau và mọi thứ sẽ hoạt động tốt:)

Bước 2: Ma trận LED

Như một nguồn cảm hứng, tôi đã sử dụng tài liệu hướng dẫn này để xây dựng ma trận LED, tôi chỉ quyết định không sử dụng bảng tạo mẫu và thiết kế PCB của riêng tôi. Bạn có thể tìm thấy dự án của tôi trong nhà sản xuất mạch tại đây. Bạn cũng có thể sử dụng sơ đồ và nếu bạn muốn gửi dữ liệu mầm (thay vì sau đó tạo nó từ dự án nhà sản xuất mạch của riêng chúng tôi), hãy cho tôi biết tôi sẽ cung cấp cho bạn:). Một số mẹo nhỏ - đầu tiên tôi sử dụng đèn LED rất rẻ nhưng sau khi tôi hàn tất cả các điốt và chạy mã arduino, hóa ra sự khác biệt của màu điốt LED là không thể chấp nhận được vì vậy tôi cần đặt hàng các loại khác và làm ma trận LED khác. Tôi sẽ giải thích nguyên lý hoạt động trong Phần arduino. Dù sao, để tìm hiểu xem bạn đã làm tốt công việc và màn hình có hoạt động hay không, chỉ cần thay thế các hằng số trong hàm DisplayChar trong vòng lặp arduino chính (ví dụ: thay vì DisplayChar (1, letA); sử dụng DisplayChar (0, 9); sẽ viết số 9 bắt đầu từ cột đầu tiên), bạn không cần phải nhận xét bất kỳ điều gì khác.

Bước 3: CTNH khác

Các thành phần HW khác để xây dựng đồng hồ báo thức là: mô-đun RTC, tấm chắn MP3, Nút và arduino UNO.

Đối với mô-đun RTC, tôi đã sử dụng mô-đun DS1307 và thư viện MD_DS1307.h, mọi thứ khá đơn giản của nó hoạt động trơn tru, nhưng tôi khuyên bạn nên sử dụng mô-đun RTC chính xác hơn như 3231 hoặc loại khác - nếu tôi để nó không có điện trong vài ngày, nó bắt đầu lỏng lẻo vài giây.

Máy nghe nhạc MP3 che chắn DHF Mini - Tấm chắn MP3 này thực sự dễ dàng, bạn có thể tải một số mp3 vào thẻ SD, kết nối bất kỳ loa nào bạn tìm thấy và sau đó nó có thể được vận hành theo hai cách hoặc thông qua giao tiếp nối tiếp hoặc bằng các chân I / O. Thành thật mà nói từ một số lý do tôi đã không thành công trong giao tiếp nối tiếp (nó không hoạt động cùng với giao tiếp SPI và I2C được sử dụng cho các thành phần khác) nhưng tôi thực sự đồng ý khi chỉ sử dụng các chân IO (tôi đã sử dụng ADKEY1 kết nối với đầu ra arduino Digital như kích hoạt để phát bài hát và hơn là ghim USB + để dừng nhạc).

Như bạn có thể thấy trên hình, tôi đã sử dụng ba nút đơn giản trên bảng tạo mẫu được kết nối với Đầu vào kỹ thuật số của arduino với điện trở kéo xuống 10kOhm.

Hệ thống dây cho arduino có thể được nhìn thấy rõ ràng trong mã Arduino:)

Bước 4: Bộ phận cơ khí

Để tạo chế độ xem của màn hình thông thường đẹp mắt, bạn cần sử dụng một số lưới để xác định hình dạng chính xác cho mỗi đèn LED. Tôi đã sử dụng lưới in 3D đơn giản hoạt động tốt - Nó được làm từ hai phần, trái và phải, bạn có thể tìm thấy dữ liệu STL trong tệp đính kèm.

Hộp được gia công trên máy CNC từ plexi sữa. Bạn hoàn toàn phụ thuộc vào việc bạn làm từ chất liệu nào, chỉ có một khuyến nghị, nếu bạn sẽ sử dụng chất liệu tương tự như tôi đã làm, hãy đặt một số lớp bán thấm vào một phần trực tiếp trên đèn LED để ngăn đèn LED hiển thị như một nguồn ánh sáng điểm. Bạn có thể thấy rằng trong bức tường bên có một khoảng trống cho đầu nối nguồn điện DC và USB để tải lên những ý tưởng tốt hơn về mã:) Tôi đã sử dụng keo tiêu chuẩn cho nhựa để dán các bộ phận plexi với nhau. Trong tệp đính kèm có các tệp STL cho tất cả các bộ phận (Cảm ơn bạn của tôi Peshi đã thiết kế chiếc hộp siêu ngầu này:))

Bước 5: Phần Arduino

Trong phần liên quan đến arduino, tôi chỉ muốn mô tả ngắn gọn thuật toán vòng lặp chính và sau đó là một vài từ để điều khiển các thanh ghi Shift thông qua SPI và thiết lập Alarm.

Trong vòng lặp chính, về cơ bản, bạn chỉ cần kiểm tra xem một số nút có được nhấn hay không, kiểm tra xem RTC có gửi cho bạn các giá trị phút mới được cập nhật hay không và thời gian phát một bài hát floyd màu hồng nào đó:) và nếu không, bạn chỉ cần bật và tắt đèn LED định kỳ với đặt số.

Điều khiển ma trận LED - Để hiểu rõ hơn, tốt hơn là bạn nên làm theo các hướng dẫn về ma trận LED mà tôi đã đề cập ở phần đầu, nhưng chỉ ngắn gọn - điều quan trọng là phải hiểu rằng để hiển thị số hoặc chữ cái trong Ma trận này, bạn cần định kỳ chọn LED nào từ bộ hàng sẽ cần được bật, và sau đó bật tất cả các đèn LED từ hàng trong một thời gian. Trong bước tiếp theo, bạn sẽ tắt hàng này và chuẩn bị hàng thứ hai và điều này lặp đi lặp lại. Cái này nghĩa là gì? - không sử dụng bất kỳ sự chậm trễ nào! - nếu không, nó sẽ không hiển thị cho bạn các con số mà chỉ nhấp nháy:)

Tôi sử dụng khá khác nhau và tôi sẽ nói cách dễ dàng hơn để điều khiển thanh ghi dịch chuyển (cảm ơn người bạn Krystof của tôi, người đã viết hàm mượt mà này). Vì vậy, bước đầu tiên (chuẩn bị dữ liệu cho thanh ghi shift đang diễn ra trong hàm DisplayChar, nơi bạn chỉ cần tìm ký hiệu mong muốn từ mảng hằng số và chuẩn bị dữ liệu cho các thanh ghi. Và khi hàm UpdateDisplay được gọi, dữ liệu được chuyển sang đầu ra (để biết thêm thông tin xem màn hình từ arduino IDE)

Thiết lập báo thức. Có ba nút, trái, giữa và phải. Khi bạn nhấn đúp chuột phải và giữa, bạn sẽ vào menu báo thức. Trong menu Báo thức có sẵn các chức năng sau - nút trái (Đặt báo thức hàng giờ) nút giữa (Đặt báo thức trong phút) Nhấn và giữ nút phải (xác nhận báo thức), nhấn và giữ nút giữa và phải (xóa báo thức hiện có).

Khi báo thức được đặt (bạn có thể nhận ra điều này bằng thực tế là báo thức bật đèn LED đánh dấu ở phía dưới bên phải) và Đồng hồ sẽ bắt đầu phát bài hát buổi sáng yêu thích của bạn:) có các chức năng sau đây - nút trái (Báo lại trong 5 phút nữa), nút giữa (hủy báo thức).

Bước 6: Hoàn thành báo thức

Cuối cùng, tôi chỉ cần dán tất cả mọi thứ bên trong lại với nhau:) và đóng keo phần sau của chuông báo. Trong video đính kèm, bạn có thể thấy cơ chế điều khiển của báo động này. Chỉ cần lưu ý với video, trong video, nó trông giống như nhấp nháy, nguyên nhân của nó là do nguyên tắc bật và tắt đèn LED và tốc độ khung hình phụ đề của máy ảnh - trong thực tế, mắt bạn thấy điều này được bật mà không nhấp nháy:)

Trong tương lai, tôi muốn thử vật liệu khác - lý tưởng là màu đen:) và thêm một số chức năng khác, như hiển thị ngày tháng, có thể là nhiệt độ, v.v.:)

Hy vọng bạn sẽ thích xây dựng đồng hồ báo thức của riêng mình, và mong đợi những ý tưởng của bạn:)

Giải nhì cuộc thi đồng hồ