Light Up Clock for Kids - สีเขียวหมายถึงไป! แดง อยู่บนเตียง!!!: 5 ขั้นตอน (มีรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

เราแทบบ้านอนไม่พอ!!! เด็กวัย 2 ขวบของเราไม่เข้าใจว่าจะ "รอเลข 7" บนนาฬิกาอย่างไรก่อนจะออกจากห้องของเขาทุกเช้า เขาจะตื่นแต่เช้า (ฉันหมายถึง 05:27 น. - "มี 7 !!!" เขาพูด) และคิดว่าจะถึงเวลาที่จะลุกขึ้น ออกจากห้องของเขา และตื่นขึ้นสำหรับวันนี้ เนื่องจากอายุ 2-4 ปีมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการอ่านนาฬิกา นาฬิกาแบบง่ายๆ นี้จึงเป็นวิธีแก้ปัญหาของเราอย่างมาก!!!

สีเขียวหมายถึงไป!!! แดง อยู่บนเตียง!!! นาฬิกา Arduino แบบเรียลไทม์ราคาไม่แพงนี้สามารถตั้งค่าให้ไฟ LED สว่างขึ้นได้ทุกเวลาที่จำเป็น สำหรับเราหมายความว่าเวลา 06:00 น. จะกลายเป็นสีแดง นอนอยู่บนเตียง จากนั้น 10 นาทีก่อน 07:00 น. จะกลายเป็นสีเหลือง แสดงว่าใกล้จะถึงเวลาออกมาเล่นในห้องของคุณแล้ว จากนั้นเวลา 07:00 น.… "ไฟเขียว!!!" เขาพูดพร้อมบุกเข้ามาในห้องของเราทุกเช้าไม่ช้ากว่า 07:00 น. สิ่งที่ช่วยชีวิต!!!

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ

อะไหล่

• 1 x Arduino Nano ($ 2.70 ใน AliExpress)
• 1 x DS1307 นาฬิกาเวลาจริง (0.60 ดอลลาร์ใน AliExpress)
• 1 x กระดานต้นแบบสองด้าน ($ 1.45 สำหรับ 5 ใน AliExpress)
• LED สีเขียว สีแดง สีเหลือง 5 มม. (0.94 ดอลลาร์สำหรับ AliExpress 100 ดอลลาร์)
• ตัวต้านทาน 270 Ohm, 680 Ohm, 1K Ohm อย่างละตัว ($ 2.35 สำหรับ 600 คละใน AliExpress)
• ถ้วยสนามกีฬา White Fluted ($ 1 Walmart หรือ Dollar store)
• Push Light หรือที่ใส่แบตเตอรี่ AA 3-4 ก้อน ($ 1 Dollar Store หรือ $0.50 บน AliExpress)

เครื่องมือ

• หัวแร้งและหัวแร้ง
• เขียงหั่นขนม Solderless
• สายไฟและสายจัมเปอร์
• ปืนกาว

หมายเหตุ: สามารถสั่งให้ใช้ Chinese Nano Drivers ได้:)

ขั้นตอนที่ 2: การตั้งนาฬิกา

DS1307 RTC เปรียบเสมือนนาฬิกาที่ใช้แบตเตอรี่เพื่อใช้งานและรักษาเวลาแม้ว่า Arduino จะสูญเสียพลังงานหรือรีเซ็ต RTC ใช้อินเทอร์เฟซ I2C เพื่อสื่อสารกับ Arduino SCL (นาฬิกา) แนบกับ A5 และ SDA (ข้อมูล) แนบกับ A4 RTC ทำงานได้ดีที่สุดกับ 5V สำหรับ VCC แต่ฉันพบว่ามันทำงานได้ดีที่ 3.3V

• ใช้เขียงหั่นขนมเชื่อมต่อนาฬิกาเรียลไทม์กับ Arduino ตามแผนผัง

• ถัดไป ดาวน์โหลด DS1307RTC Library บน github ที่นี่ หรือในไฟล์แนบ

  หากคุณไม่เคยดาวน์โหลดไลบรารี่ ให้คลิก "โคลนหรือดาวน์โหลด" แล้วเลือกตัวเลือก "ดาวน์โหลด ZIP"

• นำเข้าไลบรารีลงใน Arduino Editor โดยเลือก "นำเข้า" และเลือก ZIP
• ถัดไป ดาวน์โหลดแบบร่าง Program_Clock_RTC.ino ที่แนบมาและนำเข้ามาในโปรแกรมแก้ไขในลักษณะเดียวกัน
• ตั้งค่าวันที่/เวลาปัจจุบันในสเก็ตช์และเรียกใช้โปรแกรมเพื่อตั้งนาฬิกา
• ตรวจสอบว่าเวลาที่ถูกต้องกำลังกลับมา

ยินดีด้วย!! ตอนนี้คุณมีนาฬิกาทำงานแล้ว!!

ขั้นตอนที่ 3: การเพิ่ม LED และการเขียนโปรแกรม

การทดสอบ LED

ตอนนี้ขอเกี่ยว LED และตัวต้านทานตามแผนผัง

ดาวน์โหลด Light_Up_Clock_for_Kids.ino แบบร่างและอัปโหลด ในลูปคุณจะเห็นการแสดงความคิดเห็น "setLEDs(tm. Hour, tm. Minute);" ฟังก์ชั่นและ uncommented ด้านล่าง "testLEDs();" ฟังก์ชั่นที่วนรอบ LED แต่ละดวงเป็นเวลา 8 วินาที

ตรวจสอบว่าการวนรอบไฟ LED ทำงานและยกเลิกการใส่เครื่องหมายบรรทัด serial.print หากคุณจำเป็นต้องตรวจสอบ RTC ว่ายังคงแสดงเวลาที่ถูกต้อง

การเขียนโปรแกรมเวลา

เมื่อคุณตรวจสอบว่าทุกอย่างทำงานแล้ว ให้ยกเลิกการใส่ความคิดเห็นที่ฟังก์ชัน setLEDs() และแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับฟังก์ชัน testLEDs() ในเนื้อความ setLEDs() ของฟังก์ชัน ให้ตั้งเวลาที่คุณต้องการแสดงสีต่างๆ ตามตัวอย่าง

หมายเหตุ: คุณอาจจะต้องเล่นกับค่าตัวต้านทานเพื่อให้ได้ความสว่างที่เหมาะสมสำหรับ LED ของคุณ (และกำลังดึงที่คุณต้องการด้วย) ฉันพบว่าสิ่งต่อไปนี้ทำงานได้ดีสำหรับ LEDS ขนาด 5 มม. เนื่องจากสีเขียวมีแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าสูงสุดและสว่างที่สุดโดยธรรมชาติ จากนั้นหรี่แสงสำหรับสีอื่นๆ:

• สีเขียว: 1K โอห์ม
• สีเหลือง: 680 โอห์ม
• สีแดง: 270 โอห์ม

ขั้นตอนที่ 4: สร้างตู้โคมไฟ

ตัวเลือก

เพื่อกระจายแสงที่ LED ปล่อยออกมา ฉันได้ลองใช้ตัวกลางที่แตกต่างกันสองสามตัวเพื่อปิดไฟ ด้วยระดับประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน ฉันจึงลองใช้ปุ่มกด (ไฟ LED อยู่ใกล้กับการกระจายตัวได้ดี) โถ Mason Jar ที่มีกระดาษ parchment หรือกาวกลิตเตอร์ทาด้านใน และถ้วยสเตเดียมสีขาว คุณต้องการสิ่งที่จะกระจายแสงและลดความกระด้างของไฟ LED เพื่อให้แสงที่นุ่มนวลและสม่ำเสมอ

ตัวเลือกที่ดีที่สุด

ฉันพบว่าถ้วยสเตเดียมสีขาวแบบพื้นฐาน ($ 1 ต่อ 3) ที่มีกระดาษไขติดอยู่ด้านใน (ตามที่แสดง) ให้แสงที่ดี หากไม่มีกระดาษแว็กซ์ ไฟ LED จะส่องแสงโดยตรงที่ด้านบนของถ้วยทำให้เกิดเป็นแผ่นแสงที่ไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากฉันวางแผนที่จะใช้ในระยะยาว ฉันยังคว้าโคมไฟซิลิโคนสำหรับเพาะชำ ฉันจะนำไปใช้ใหม่และเพิ่ม Arduino ในอนาคต ($10 ใน AliExpress)

ขั้นตอนที่ 5: พลังงานต่ำและแบตเตอรี่

ฉันต้องการทำสิ่งนี้ให้คงอยู่ตลอดไปและใช้แบตเตอรี่ในการทำงาน ส่วนถัดไปนี้เป็นทางเลือก เนื่องจากคุณสามารถวางถ้วยไว้ด้านบนและเสียบปลั๊กไฟกับปลั๊กผนังหรือที่ชาร์จ USB แบบพกพาได้

พลังงานต่ำและการถอด LED ในตัว

โค้ดดังกล่าวได้รวมเอา Arduino เข้าสู่โหมดสลีปพลังงานต่ำเป็นเวลา 8 วินาที ปลุกเพื่อตรวจสอบเวลา แล้วกลับไปสู่โหมดสลีป เพื่อการประหยัดพลังงานมากขึ้นและไม่ให้ Power LED แสดงตลอดเวลา คุณสามารถกำจัด LED ในตัวบน Arduino Nano (และเนื่องจากฉันใช้พิน D13 จึงตัดสินใจกำจัด LED ในตัว พินนั้น)

ใช้หัวแร้งเพื่อให้ความร้อนที่ด้านข้างของไฟ LED ในตัวที่มีข้อความว่า POW และ L จากนั้นดึงหรือตัดเพื่อถอดออก มีตัวเลือกการประหยัดพลังงานอื่น ๆ มากมายที่คุณสามารถลองใช้โดย googling แต่แบตเตอรี่นี้ใช้งานได้นานหลายเดือนและใช้งานได้ดีในตอนนี้!

บอร์ดต้นแบบและเคสแบตเตอรี่

การบัดกรีชิ้นส่วนทั้งหมดเข้ากับบอร์ดต้นแบบช่วยลดขนาดและช่วยให้พอดีกับด้านบนของก้อนแบตเตอรี่ภายในถ้วย

ใช้กล่องแบตเตอรี่ AA 3 หรือ 4 ก้อนและบัดกรีขั้วบวก (+) กับ Vin บน Arduino และขั้วลบ (-) กับ GND

ฉันไม่มีกล่องใส่แบตเตอรี่ แต่มีไฟกด 1 เหรียญที่แยกออกมาแล้วซึ่งมีกล่องใส่แบตเตอรี่ AA 4 ก้อนที่พร้อมสำหรับความต้องการของฉันอย่างสมบูรณ์แบบ ฉันวางถ้วยสีขาวไว้บนกล่องใส่แบตเตอรี่และทำเครื่องหมายที่พลาสติกสีดำ จากนั้นตัดด้วยมีดเอนกประสงค์

กาวบอร์ดกับฐานของก้อนแบตเตอรี่ด้วยความร้อน จากนั้นใช้กาวร้อนบนถ้วยสีขาวด้านบน คุณสามารถตัดกาวร้อนได้อย่างง่ายดายเมื่อต้องการเปิดและตั้งเวลาไฟ LED ใหม่อีกครั้ง

ตัวนี้วางอยู่บนตู้เสื้อผ้าเด็กข้างประตู และไม่มีคนมารบกวนแต่เช้าแล้ว!!!