Despertador do nascer do sol com Arduino: 9 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

O inverno pode ser triste. Você acorda, está escuro e você tem que sair da cama. A última coisa que você quer ouvir é o som estridente do seu despertador. Eu moro em Londres e tenho dificuldade em acordar de manhã. Além disso, sinto falta de acordar com a luz natural.

Neste tutorial, vamos construir um Sunrise Alarm Clock. É um despertador como qualquer outro, pois você pode definir a hora e o minuto que deseja acordar, mas com a vantagem adicional de usar a luz para iluminar seu quarto durante um período de tempo, como o nascer do sol, para acordá-lo com mais naturalidade.

Lâmpadas de nascer do sol existem no mercado, mas podem ser caras (uma pesquisa rápida na Amazon retorna produtos na faixa de £ 100), frágeis e com aparência bastante clínica. Vamos fazer algo muito mais barato e muito mais agradável.

Todas as peças serão listadas na próxima etapa. O código pode ser baixado do meu Github repo gold-sunrise-clock. Todos os esquemas e arquivos de construção para o caso estão disponíveis para download neste tutorial.

Vamos lá:)

Se você encontrar problemas ou quiser dizer oi, me mande um email [email protected] ou me siga no Instagram @celinechappert.

Etapa 1: reunindo os componentes

Para começar, usaremos um relógio como entrada e um LED ultrabrilhante como saída para simular o nascer do sol.

Para construir o circuito, precisaremos de:

- um relógio. Vamos usar o RTC DS3231 (£ 5)

- um MOSFET para controlar o brilho da luz (£ 9)

- um super brilhanteLED (£ 1)

- Bateria de 9 V para alimentar o LED (£ 3)

- uma placa de ensaio para fácil montagem (£ 3)

- um Arduino Uno (£ 20)

- um botão (opcional - apenas para fins de demonstração)

Preço total = £ 41

Se você já tem um Arduino, uma placa de ensaio e uma bateria de 9V em casa, todo o projeto custará menos de £ 15.

Para fazer a caixa de acrílico, você precisará de:

- 2 folhas de acrílico Perspex 0,3mm, 1 folha por cor para o sol e a caixa.

- acesso a um cortador a laser.

Tive a sorte de ter acesso à oficina da minha escola, então esses custos foram cobertos em sua maior parte. Comprei uma folha extra de acrílico porque meu desenho exigia um tom laranja para o sol, que custava £ 14 / folha (Perspex é caro!).

Etapa 2: montagem do circuito

Você pode consultar o esboço em preto e branco do meu circuito (desculpe a bagunça) e o diagrama do Arduino (feito com Fritzing).

Essencialmente, aqui está uma análise do que está conectado com o que:

Relógio:

(-) conecta ao GND

NC significa 'Não conectado' e não se conecta a nada

C / SCL se conecta ao pino A5 no Arduino

D / SDA se conecta ao pino A4 no Arduino

(+) conecta-se a 5V no Arduino

MOSFET

O pino da porta vai para o pino ~ 9 no Arduino Uno porque é PWM

O pino de drenagem vai para o lado negativo do LED

O pino de origem vai para GND no Arduino

CONDUZIU

O lado negativo é conectado ao pino de drenagem no MOSFET

O lado positivo é conectado a 5 V na placa de ensaio

Bateria 9V

(+) a (+) na placa de ensaio, o mesmo com (-).

Arduino Uno

Lembre-se de conectar 5 V a (+) na placa de ensaio e GND a (-). Lembre-se de conectar (-) de um lado da placa de ensaio a (-) do outro lado.

Em seguida, acertaremos nosso relógio usando a biblioteca DS3231.

Etapa 3: Instalação e configuração do relógio

A biblioteca que estou usando para rodar este relógio pode ser encontrada em Rinky-Dink Electronics (screenshots acima). Clique no link e certifique-se de estar na página DS3231. Baixe o arquivo zip, salve-o e coloque-o na pasta / libraries do seu Arduino.

Agora, para definir a hora correta no relógio, abra o Arduino e vá para Examples / DS3231 / Arduino / DS3231_Serial_Easy.

Descomente as três linhas de código (destacadas em laranja na captura de tela), verifique a hora e coloque a hora correta nessas três linhas de código em formato militar.

Pressione Upload.

Agora você pode descomentar essas três linhas e pressionar Upload novamente.

Abra o Monitor Serial e verifique se a hora está correta.

Nosso relógio está acertado! Temos nosso circuito, agora vamos começar a codificar. Novamente, o repositório está disponível no Github.

Etapa 4: codificação

Baixe o código e certifique-se de que a biblioteca do DS3231 esteja instalada corretamente.

Em primeiro lugar, queremos definir nossas configurações.

fadeTime é quanto tempo a luz vai diminuir de 0 para seu brilho máximo em minutos. setHour / setMin correspondem à hora a que queremos acordar (nota: lê-se no formato militar, por isso é necessário 24 horas). Também definimos o pino 9 no Arduino como nossa SAÍDA.

Em setup (), certifique-se de que o número SerialBegin (aqui 96000 baud) corresponde ao número do Monitor Serial.

Em loop (), uma instrução if verifica se é hora de acordar. O código é executado em um loop, verificando sempre se os valores de hora e minuto retornados pelo relógio correspondem às nossas variáveis setHour / setMin. Se for esse o caso, a instrução if retorna uma função active ().

A função active () é composta de duas partes. Primeiro, começamos a atenuar a luz gradualmente: as funções de retardo estão aqui para evitar que o LED fique muito brilhante muito cedo nos estágios 'iniciais' do fadeTime. Em seguida, um loop for controla a velocidade em que a luz deve ficar cada vez mais brilhante, dependendo do fadeTime. Finalmente, desligamos a luz passando um valor de 0 para o nosso LED na função analogWrite ().

O vídeo acima mostra o circuito funcionando em uma das caixas protótipo de acrílico.

Etapa 5: Protótipo de papelão (opcional)

Antes deste projeto, nunca havia trabalhado com um cortador a laser. Fazer um protótipo de papelão me permitiu familiarizar-me com a máquina enquanto testava como o objeto parecia (tamanho, aparência, etc.) no espaço real. Planos de caso para download.