Детские часы с подсветкой - Green Means Go! Красный, оставайся в кровати !!!: 5 шагов (с картинками)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Мы сходили с ума, не выспавшись !!! Наш двухлетний ребенок не мог понять, как «ждать 7» на часах, прежде чем выходить из своей комнаты каждое утро. Он просыпался рано (я имею в виду 5:27 утра - «там 7 !!!», - говорил он) и просто предполагал, что пора встать, выйти из своей комнаты и проснуться весь день. Поскольку в возрасте от 2 до 4 лет очень трудно читать часы, эти простые часы с подсветкой были ОГРОМНЫМ решением нашей проблемы !!!

ЗЕЛЕНЫЙ ЗНАЧИТ ИДТИ !!! КРАСНЫЙ, ОСТАВАЙТЕСЬ В КРОВАТИ !!! Эти простые и недорогие часы реального времени Arduino можно настроить на включение светодиодов в любое время. Для нас это означает, что в 6:00 он становится КРАСНЫМ, НЕ СТОИТ В КРОВАТИ. Затем за 10 минут до 7:00 он становится ЖЕЛТЫМ, показывая, что почти пора выйти и поиграть в своей комнате. Затем в 7:00… «Свет ЗЕЛЕНЫЙ !!!», - говорит он, врываясь в нашу комнату каждое утро не раньше 7:00. Какая палочка-выручалочка !!!

Шаг 1. Соберите материалы

Запчасти

• 1 x Arduino Nano (2,70 доллара на AliExpress)
• 1 x DS1307 Часы реального времени ($ 0,60 на AliExpress)
• 1 двусторонняя прототипная плата (1,45 доллара за 5 на AliExpress)
• По 1 зеленому, красному, желтому 5 мм светодиоду (0,94 доллара за 100 на AliExpress)
• 1 резистор на 270 Ом, 680 Ом, 1 кОм (2,35 доллара США за 600 штук в ассортименте на AliExpress)
• Кубок стадиона с белыми канавками (Walmart или долларовый магазин за 1 доллар)
• Push Light или держатель батареек 3-4 AA (1 доллар в магазине или 0,50 доллара на AliExpress)

Инструменты

• Паяльник и припой
• Макетная плата без пайки
• Провода и перемычки
• Клей-пистолет

Примечание: можно проинструктировать, как заставить китайские нано драйверы работать:)

Шаг 2: установка часов

DS1307 RTC похож на часы и использует батарею для работы и отсчета времени, даже когда Arduino теряет питание или перезагружается. RTC использует интерфейс I2C для связи с Arduino. SCL (часы) прикреплены к A5, а SDA (данные) прикреплены к A4. RTC лучше всего работает с 5 В для VCC, но я обнаружил, что он отлично работает при 3,3 В.

• Используя макетную плату, подключите часы реального времени к Arduino в соответствии со схемой.

• Затем загрузите библиотеку DS1307RTC на github здесь или во вложениях.

  Если вы никогда не загружали библиотеку, нажмите «Клонировать или загрузить» и выберите вариант «Загрузить ZIP»

• Импортируйте библиотеку в редактор Arduino, выбрав «Импорт» и выбрав ZIP.
• Затем загрузите прикрепленный скетч Program_Clock_RTC.ino и аналогичным образом импортируйте его в редактор.
• Установите текущую дату / время в скетче и запустите программу для установки часов.
• Убедитесь, что вернулось правильное время.

Поздравляю !! Теперь у вас есть рабочие часы !!

Шаг 3: Добавление светодиодов и программирование

Светодиодный тест

Теперь подключите светодиоды и резисторы согласно схеме.

Скачайте и загрузите скетч Light_Up_Clock_for_Kids.ino. В цикле вы увидите закомментированные "setLEDs (tm. Hour, tm. Minute);" функция и раскомментированный чуть ниже "testLEDs ();" функция, которая циклически переключает каждый светодиод в течение 8 секунд.

Убедитесь, что циклическое переключение светодиодов работает, и раскомментируйте строки serial.print, если вам нужно убедиться, что RTC все еще выводит правильное время.

Программирование времени

Убедившись, что все работает, раскомментируйте функцию setLEDs () и закомментируйте функцию testLEDs (). В теле функции setLEDs () установите время, в которое вы хотите отображать различные цвета, следуя примерам.

ПРИМЕЧАНИЕ. Вероятно, вам придется поиграть со значениями резистора, чтобы получить правильную яркость для ваших светодиодов (а также желаемую потребляемую мощность). Я обнаружил, что для моих 5-миллиметровых светодиодов хорошо работает следующее, так как зеленый имеет самое высокое прямое напряжение и, естественно, является самым ярким, а для других цветов он тусклее:

• Зеленый: 1 кОм
• Желтый: 680 Ом
• Красный: 270 Ом

Шаг 4: Изготовление кожуха для лампы

Параметры

Чтобы рассеять свет, излучаемый светодиодами, я попробовал несколько разных сред, чтобы включить свет. С разной степенью эффективности я пробовал нажимную кнопку (светодиоды оказываются слишком близко, чтобы хорошо рассеиваться), банку Мейсона с пергаментной бумагой или блестящим клеем, нарисованную внутри, и белую чашку стадиона. Вам нужно что-то, чтобы рассеять свет и уменьшить резкость светодиодов, чтобы получить мягкое, равномерное свечение.

Лучший вариант

Я обнаружил, что обычная белая чашка стадиона (1 доллар за 3) с вощеной бумагой, приклеенной внутри (как показано), дает хороший равномерный свет. Без вощеной бумаги светодиоды светят прямо в верхней части чашки, создавая неравномерные световые пятна. Поскольку я планирую использовать это в течение длительного времени, я даже взял силиконовую детскую лампу, которую я переделаю и добавлю Arduino в будущем (10 долларов на AliExpress).

Шаг 5: Низкое энергопотребление и батареи

Я хотел сделать его более постоянным и использовать для работы батареи. Следующая часть не является обязательной, так как вы можете просто наклеить чашку сверху и подключить к розетке или портативному зарядному устройству USB.

Низкое энергопотребление и удаление встроенных светодиодов

Код уже включает перевод Arduino в спящий режим с низким энергопотреблением на 8 секунд, пробуждение для проверки времени, а затем возвращение в спящий режим. Для большей экономии энергии и того, чтобы индикатор питания не отображался постоянно, вы можете избавиться от встроенного светодиода на Arduino Nano (и, поскольку я использовал контакт D13, также решил избавиться от встроенного светодиода на эту булавку).

Используйте паяльник, чтобы нагреть стороны встроенных светодиодов с маркировкой POW и L, затем потяните или порежьте их, чтобы удалить. Есть много других вариантов энергосбережения, которые вы можете попробовать в Google, но он работает несколько месяцев от батареи и отлично работает на данный момент!

Прототип платы и батарейного отсека

Припаивание всех частей к макетной плате уменьшает размер и позволяет легко помещаться на верхней части аккумуляторной батареи внутри чашки.

Используйте батарейный отсек на 3 или 4 AA и припаяйте положительный (+) к Vin на Arduino, а отрицательный (-) к GND.

У меня не было никаких батарейных отсеков, но у меня был уже разобранный нажимной фонарь за 1 доллар, в котором был батарейный отсек на 4 АА, идеально подготовленный для моих нужд. Я поместил белую чашку на батарейный отсек и пометил черный пластик, а затем разрезал ножом.

Приклейте плату к основанию аккумуляторного блока горячим клеем, затем приклейте горячую белую чашку поверх нее. Вы можете легко разрезать горячий клей, когда это необходимо, чтобы открыть его и перепрограммировать время включения светодиода.

Он стоит на верхней части детского комода рядом с дверью, и теперь никаких утренних беспорядков !!!