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Despertador Sunrise con Arduino

julio 5, 2021
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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 en el 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 de Github reloj de oro del amanecer. 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 celinechappert@gmail.com o sígueme en Instagram @celinechappert.

Paso 1: recopilación de los componentes

Reunir los componentes

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

Para construir el circuito necesitaremos :

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

– a MOSFET para controlar el brillo de la luz (£ 9)

– a Super brillanteDIRIGIÓ (£ 1)

Batería de 9V a energía el LED (£ 3)

– a tablero de circuitos para un montaje sencillo (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 hojas de acrílico Perspex de 0,3 mm, 1 hoja 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

Montaje del circuitoMontaje del circuitoMontaje del circuitoMontaje del circuitoMontaje 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

CAROLINA DEL NORTE 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 la fuente 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

Instalación y configuración del relojInstalación y configuración del relojInstalación y configuración del reloj

La biblioteca que estoy usando para ejecutar este reloj se puede encontrar en Electrónica Rinky-Dink (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 tu Arduino / bibliotecas carpeta.

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

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

prensa Subir.

Ahora puede descomentar esas tres líneas y presionar Cargar nuevamente.

Abre tu Monitor en serie y compruebe que su hora sea la correcta.

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

Paso 4: codificación

Descargar 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 corresponde a la hora a la que queremos despertarnos (nota: esto dice formato militar, por lo que se requiere un tiempo de 24 horas) También definimos el pin 9 en el Arduino como nuestra SALIDA.

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

En círculo(), una sentencia 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 activo() La función 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)

Prototipo de cartón (opcional)Prototipo de cartón (opcional)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.

Archivos adjuntos

Paso 6: Prototipo acrílico (opcional)

Prototipo acrílico (opcional)Prototipo acrílico (opcional)Prototipo acrílico (opcional)Prototipo acrílico (opcional)Prototipo acrílico (opcional)Prototipo acrílico (opcional)

Para el segundo prototipo, elegí refinar mi diseño usando color y un material diferente. En las imágenes estoy usando acrílico Perspex de 0,3 mm de espesor. Corté el diseño dos veces, una en cada color y luego ensamblé las piezas para crear el sol. Aprecio cómo el acrílico semiopaco difunde la luz muy bien, nos estamos acercando a la visión original de replicar un amanecer.

Paso 7: Diseño y corte con láser de la nueva carcasa

Diseño y corte con láser de la nueva carcasa Diseño y corte con láser de la nueva carcasa Diseño y corte con láser de la nueva carcasa Diseño y corte con láser de la nueva carcasa

El nuevo estuche es un poco más pequeño, perfecto para una mesita de noche y elegir el naranja sobre el amarillo para el sol crea una apariencia más contrastada. Los bordes redondeados también son preferibles porque hay menos posibilidades de que las piezas se rompan al sacarlas de la lámina acrílica cortada con láser (es una cuestión de física, las fuerzas se enfocan más en ángulos, no lo sabía hasta hoy). Los planes de casos listos para cortar también están disponibles para descargar.

Paso 8: ¡Poniéndolo todo junto!

Poniendolo todo junto !Poniendolo todo junto !Poniendolo todo junto !Poniendolo todo junto !Poniendolo todo junto !Poniendolo todo junto !

Tenemos nuestro circuito, tenemos nuestro caso y ¡ahora podemos ponerlo todo junto! Realmente me encanta el brillo del LED cada vez más brillante detrás del sol. Las diferentes piezas de acrílico que hacen que la caja encajen muy bien entre sí, por lo que todo lo que necesita es un poco de pegamento específico para plástico y listo.

Paso 9: Conclusión

ConclusiónConclusión

Estoy muy contento con el resultado final, fue una buena experiencia de aprendizaje trabajar con LED superbrillantes y otros componentes electrónicos y una buena introducción al cortador láser. Es preferible el tamaño más pequeño, ya que queda bien sobre una mesita de noche. El brillo gradual del LED fue suficiente para despertarme en las frías mañanas de Londres y puedo decir que el proyecto fue un éxito;)


Ideas para un mayor desarrollo:

– Para hacer que nuestro amanecer sea aún más hermoso y realista, podríamos hacer uso de LED RGB para replicar la paleta del amanecer con un degradado de azules profundos a rojos / naranjas.

– Para hacer nuestro circuito más robusto, podríamos soldar todos los componentes juntos o conectarlos con una placa de circuito impreso. No hice esto a propósito para poder reutilizar mis componentes para otros proyectos.

– Sería bueno agregar una pequeña pantalla LCD para cambiar el tiempo de vigilia sin tener que profundizar en el código, lo mismo ocurre con el cambio del tiempo de desvanecimiento.

– Para ir más allá con la exploración de materiales, podríamos experimentar con la difusión de la luz a través de diferentes medios. Elegí el acrílico porque era gratis para mí, pero el plexiglás de color o el mylar esmerilado podían dar resultados asombrosos. Para el próximo proyecto, buscaré trabajar con Acrílico Hamar en Londres.

Sígueme @celinechappert en instagram y Di hola si te gustó el proyecto;)

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