Réveil MP3 de chevet : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Pour ce projet, j'ai voulu faire un réveil de chevet pratique et entièrement fonctionnel.

Mes prérequis personnels pour un réveil de chevet sont:

1. Lisible à n'importe quelle lumière, sans être aveuglant la nuit
2. mélodies d'alarme MP3
3. Facteur de forme attrayant et petit
4. Fonction de répétition
5. Fonction de mémoire, de sorte que l'heure, l'heure de l'alarme, la sonnerie et le volume ne soient pas perdus à chaque fois que l'alimentation est coupée.
6. Fonction anniversaire: A mon anniversaire (et ceux des membres de ma famille) je souhaite être réveillé par "joyeux anniversaire" plutôt que par la sonnerie standard

Je n'ai pas pu trouver d'instructable combinant tout cela; d'où cette instructable.

L'horloge est construite autour d'une matrice 8X8 WS2812B. En raison de la faible quantité de LED, tous les mots ne peuvent pas être composés de lettres consécutives. La plupart des horloges de mots 8x8 (comme celle-ci) résolvent ce problème en regroupant plus de lettres sur une seule LED, bien que d'autres aient des solutions plus créatives. J'ai décidé d'opter pour une solution plus comme celle-ci, où les mots sont composés de lettres non consécutives. Cela lui donne une touche magique, car vous ne voyez pas les mots avant qu'ils ne soient allumés. Pour augmenter la lisibilité, les lettres du même mot partagent la même couleur. C'est un peu déroutant à lire au début, mais après un certain temps, vous pouvez le lire en un éclair. C'est aussi pourquoi je l'appelle une horloge à lettres plutôt qu'une horloge à mots. L'horloge me réveille tous les matins et je suis toujours émerveillée par la façon dont les mots se forment !

Fournitures

Mis à part l'électronique, presque tous les composants sont des articles réutilisés ou récupérés que j'avais déjà à la maison. Le seul outil dont vous avez vraiment besoin et que vous n'avez probablement pas à portée de main pour le cadran d'horloge est un cutter laser. Heureusement, il existe de nombreux fablabs et makerspaces qui peuvent vous y aider. Merci Makerspace De Prins !

Composants electroniques:

• Matrice LED 8X8 WS2812B
• Arduino nano
• Module d'horloge temps réel DS3231
• DFPlayer mini
• Carte micro SD à mettre dans le DFPlayer mini (la plus petite/la moins chère que vous pouvez trouver fera l'affaire)
• Une photodiode
• Une LED RVB
• condensateur 1000F
• un haut-parleur aussi petit que possible
• fils génériques, connecteurs, résistances, boutons
• Du bois, du MDF,.. pour la boite

Étape 1: Fabriquer la boîte

Pour la boîte elle-même, j'ai utilisé des coupes de notre parquet. Ce sont de belles planches en chêne de 9 mm d'épaisseur. À l'aide d'une scie à onglet, j'ai coupé 4 morceaux de 10,5 x 8,6 cm (en fait, j'en ai coupé un de rechange pour corriger les erreurs à venir !). Le long du bord court, une rainure de 5 mm est faite pour cacher le panneau avant et arrière. Les bords longs sont coupés à un angle de 45° pour former une jolie boîte carrée. Ce n'est pas un joint dont les menuisiers se déchaînent, en raison de la petite zone de colle à grain fin. Mais j'aime le look du joint caché dans le coin et il est encore assez fort pour l'application. Mais ce n'est que ma solution avec les matériaux que j'avais sous la main. N'importe quelle boîte contenant la matrice fera l'affaire. Avant de coller les pièces ensemble, nous devons fabriquer et installer l'électronique. Alors à la prochaine étape.

Étape 2: Le cadran de l'horloge

Pas d'horloge sans cadran. C'est l'un des moyens les plus intelligents, rapides et économiques de rendre les lettres translucides, tout en bloquant toute autre lumière. Vous n'avez besoin que d'un petit morceau (10 x 10 cm) de verre acrylique (AKA plexi), de peinture en aérosol et d'un cutter laser. J'ai commencé avec un verre acrylique clair récupéré; l'épaisseur n'a pas d'importance, du moment qu'elle s'adapte à l'évidement de votre box. D'un côté, j'ai rendu un coin rugueux avec du papier de verre et je l'ai recouvert d'un peu de peinture en aérosol noire. Ne vous inquiétez pas des gouttes de peinture et ainsi de suite, car ce sera l'arrière. De l'autre côté, vous devez rester aussi vierge que possible. Vous devez maintenant accéder à un cutter laser pour enlever la peinture et une partie du verre acrylique, où les lettres doivent venir à l'aide du SVG fourni; n'oubliez pas que les lettres doivent être reflétées ! Et voila: un moyen pas cher, rapide et facile de faire une façade d'apparence parfaite, avec pratiquement aucune fuite de lumière ! Vous devez probablement changer l'ordre des lettres, car elles sont conçues pour une horloge néerlandaise.

Maintenant que vous avez accès au laser, découpez également une matrice (fichier joint également) à partir de MDF de 6 mm. Cela va entre la matrice LED et la plaque frontale pour diffuser la lumière et empêcher les fuites de lumière vers les lettres voisines.

Étape 3: Souder l'électronique

Il est maintenant temps pour le cœur de notre horloge; l'électronique.

Le cœur de notre projet est l'arduino nano. J'en ai utilisé un basé sur Atmega328P. Cela fonctionne, mais pendant le développement du logiciel, j'ai souvent rencontré des problèmes de mémoire. Donc probablement un nano tout ou même un ESP32 pourrait être mieux adapté.

Avant de tout souder ensemble, il est sage de tester tous les composants et connexions sur une maquette. En raison de la grande quantité de composants et de connexions nécessaires, cela semblera désordonné. Ensuite, je transfère tous les composants un par un sur un circuit imprimé perforé. Veuillez garder les composants rapprochés car le boîtier est relativement petit et orientez-les de manière à ce que les éléments tels que la carte SD, la batterie, … soient accessibles en enlevant la partie arrière. Du haut, tout a l'air bien rangé, tandis que le dos est un spaghetti à son meilleur. Mais en établissant et en testant immédiatement toutes les connexions, vous pouvez également le faire ! Vous pouvez trouver des conseils pour ces cartes de prototypage ici.

Vous trouverez ci-dessous toutes les connexions à effectuer pour les différents composants:

RTC (horloge temps réel) DS3231: 4 broches sont connectées directement à l'arduino

• VCC à 5V
• GND à GND de l'arduino
• SDA vers A4
• SCL à A5

DFPlayer Mini: celui-ci est un peu différent de la plupart des exemples. Pour éviter les problèmes de bus I2C, je le connecte au port série de l'arduino, plutôt que d'utiliser un bus logiciel. La carte micro SD qui rentre dans le DFPlayer Mini doit contenir 12 sonneries MP3 (nommées 0001.mp3, 0002.mp3, …) et une sonnerie joyeux anniversaire nommée 0014.mp3 (13 ne voulaient pas fonctionner !?!).

• VCC à 5V
• GND à GND
• RX à TX sur arduino, pas directement mais sur une résistance de 1 kohm; ne connectez pas le TX du DFPlayer mini, nous n'utilisons pas le retour du module et cela perturbera le bon fonctionnement de l'horloge !
• spk1 & spk2 au haut-parleur

Matrice led WS2812:

• Le positif et le négatif sont directement connectés à la prise d'alimentation
• Le Din de la première LED/lettre est connecté à la broche D6 de l'arduino, pas directement mais via une résistance de 330 ohms

Condensateur de 1000 µF: C'est pour protéger les LED, probablement ça marche bien sans.

La branche positive est connectée au côté positif de la matrice LED (et donc également à la prise DC); la branche négative est connectée au côté moins de la matrice LED

LED RVB: La LED que j'utilise a des résistances intégrées, la plupart n'en ont pas, alors incluez-les si nécessaire.

• La jambe la plus longue est reliée au sol
• Les autres pattes se connectent aux broches D8, D9 et D10 de l'arduino.

Photodiode

• Une branche de la photodiode est connectée au 5V,
• l'autre jambe est connectée à la broche A0 de l'arduino et à la terre via une résistance de 4,7 kohm

Boutons: vous avez besoin de 3 boutons; 1 gros bouton d'alarme et 2 plus petits pour la fonction haut et bas. Les boutons sont connectés à des broches numériques sur l'arduino. Vous devez également ajouter des résistances pull-down de 10 kohms comme expliqué dans cette instructable.

• Le bouton d'alarme est connecté à la broche D7
• Up est connecté à la broche D12
• Les boutons bas sont connectés à la broche D11

Étape 4: Assemblage de l'horloge

En raison de l'espace limité pour tous les composants, il est important de tester l'ajustement de tous les composants. Par conséquent, j'ai connecté tous les composants avec des connecteurs, pour les retirer facilement de la carte principale. Le bouton d'alarme que j'ai utilisé est trop long et je l'ai monté d'une manière très étrange. Ceci parce que je n'aimais pas son plastique rouge. Maintenant, il est positionné beaucoup plus profondément dans l'horloge, pour faire de la place pour un petit disque en bois qui sert maintenant de bouton et s'adapte mieux à l'apparence de l'horloge. Le disque est en fait découpé dans le manche d'un vieux pinceau; tu vois j'aime réutiliser de vieux trucs ! La contre-plaque est aussi un élément de réemploi: de la découpe d'une plaque dibond dorée, qui sert de dosseret dans notre cuisine. Il suffit de couper la plaque arrière à la bonne taille avec votre scie à onglets et de percer un trou pour la prise CC. Il est monté avec des vis pour permettre un accès ultérieur aux composants internes. Lorsque tout semble s'adapter et fonctionner, il est temps de coller la boîte. Le collage est facile, il suffit de coller les 4 côtés avec du ruban adhésif, d'appliquer la colle et d'envelopper ensemble. La matrice de LED est collée à la matrice de couverture de LED et ce frottement s'insère en position. La façade est montée sur le dessus avec du ruban adhésif double face. Les premières nuits, j'ai fait des "soirées de test" où tout était maintenu ensemble par des élastiques, et j'ai senti que même au réglage le plus bas, les LED étaient trop lumineuses ! Ce problème a été résolu en ajoutant 2 couches de papier entre la matrice de couverture LED et la façade.

Étape 5: Le logiciel

Le logiciel est où cette horloge diffère de la plupart des autres. Comme j'ai l'intention de l'utiliser comme mon réveil principal, j'ai besoin de nombreuses fonctions, à contrôler par seulement 3 boutons ! Je préfère aussi un appareil autonome, plutôt que d'avoir à m'y connecter par wifi, bluetooth, … pour des choses simples comme changer la sonnerie, l'heure, … et ainsi de suite.

Voici un aperçu de toutes les fonctions que j'ai incluses.

• Un appui court sur le bouton d'alarme active/désactive la fonction d'alarme. Lorsque l'alarme est active, la LED est rouge.
• Lors de l'activation de l'alarme, l'heure de l'alarme est affichée et on peut modifier l'heure de l'alarme avec les boutons haut et bas (heures lorsque la LED rouge clignote, puis minutes lorsque la LED bleue clignote)
• Pour modifier la sonnerie et le volume; vous devez activer le menu des paramètres en appuyant simultanément sur les boutons haut et bas pendant le réglage de l'heure de l'alarme.
• Lorsque l'alarme se déclenche, une courte pression sur le bouton d'alarme vous donnera 5 minutes de répétition. Pour vraiment éteindre: appuyez à nouveau, ou appuyez longuement jusqu'à ce que la led d'alarme s'éteigne.
• Pour modifier l'heure, vous devez activer le menu des paramètres en appuyant simultanément sur les boutons haut et bas pendant le fonctionnement normal.
• Pour changer la date (utilisée pour la fonction anniversaire), vous devez activer le menu des réglages en appuyant simultanément sur les boutons haut et bas pendant le réglage de l'heure.
• Et enfin un easter egg: un appui long sur le bouton d'alarme active le mode arc-en-ciel. Cela a non seulement l'air cool, mais peut même servir de veilleuse !

Le croquis arduino nécessaire est joint. Mais pourrait bénéficier d'une réécriture à partir de zéro tant elle montre trop sa croissance organique et manque donc un peu de logique. Mais comme tout fonctionne, je ne veux pas y passer plus de temps que je ne l'ai déjà fait.

La fonction la plus importante qui distingue cette horloge est celle-ci:

String TextToLED (String InputText, animation int, int StartLed)

Il contient un algorithme qui recherchera les lettres nécessaires pour s'allumer pour vous et alternera les couleurs à n'importe quel espace dans le InputText. Dans la plupart des autres horloges, tous les mots sont codés en dur, ce qui signifie que lorsque vous changez le cadran, vous devez tout recoder. Ici, il s'agit simplement de mettre le bon ordre des lettres dans la chaîne

ClockFace = String("HETMISDTKWARVIENTBIJFGNAVOORHALFDNTWZEVRPHIAGERNALJFCHTSDUURAPMY"). Et c'est particulièrement pratique pour changer les noms de la fonction anniversaire.

Étape 6: Améliorations futures

Même après plusieurs mois d'utilisation, je suis toujours très satisfait de la construction. Pour la plupart de mes projets je pense: « Cela devrait être amélioré, ou cela aurait été mieux, … » Mais celui-ci, non; il se sent et fonctionne comme je le voulais. Un problème peut être la consommation d'énergie. Cela peut être plus élevé que le réveil moyen que vous achetez. Mais cela dépend beaucoup de la quantité de lumière pendant la journée, car le LDR fait très bien son travail. Quand il fait complètement noir, mon horloge passe en mode nuit; cela signifie des lettres rouges et vertes au réglage le plus faible. Dans ce mode, l'horloge prend 0,08 amp et consomme donc environ 0,4 watt. En plein jour, cela passe à 0,3 amp, soit environ 1,5 watt, tandis que le mode arc-en-ciel consomme même 5 watts.

Quoi qu'il en soit, en regardant le résultat final, je suis convaincu que cela vaut toute l'énergie que j'ai investie !

N'oubliez pas de voter pour moi au concours d'horloges ! Merci d'avoir lu jusqu'au bout.