Будильник рассвет своими руками на Arduino

Сегодня мы будем делать будильник рассвет, который поможет проснуться холодным зимним утром.

Во время сна зрительные рецепторы реагируют на уровень освещённости и отсылают сигналы в мозг, который управляет выработкой гормонов, необходимых для сна и пробуждения. Под утро, вместе с рассветом, организм перестаёт вырабатывать гормон сна, а уровень гормона бодрости повышается. В результате такой настройки организма вы постепенно просыпаетесь и начинаете утро без сонливости и плохого настроения, а утро задаёт темп как минимум первой половине дня. Компания Филипс уже несколько лет продаёт будильник-рассвет, можете сами почитать про него в интернете.

Собственно, аналог этого будильника мы сегодня и будем делать из дешёвых китайских компонентов. Автором данной самоделки является AlexGyver.

Нам понадобится: платформа Arduino, которая будет управлять всеми остальными компонентами, а именно: дисплей на 7-ми сегментных индикаторах и микросхеме ТМ1637, дисплей имеет точки как обычно это сделано в часах.

Управлять настройками будем при помощи энкодера, это гораздо удобнее кнопок.

Обязательно нужны часы реального времени, которые считают секунды даже после обрыва питания, так как у них есть своя батарейка.

По управлению светом есть два варианта: либо это светодиоды: светодиодные матрицы, светодиодные прожекторы на 12В или светодиодная лента, яркость которых управляется при помощи полевого транзистора.

Например, можно взять готовый китайский модуль, его для простоты и возьмём.

Ардуино в этом случае питается от общих 12В. Второй вариант — это что-нибудь от розетки, будь то лампа накаливания, сетевая светодиодная матрица или светодиодный прожектор, по сути та же матрица, но с радиатором.

Для управления этим делом нужен вот такой китайский диммер модуль.

Единственное, не все прожекторы можно подключать через диммер, на них обычно прям написано, no dimming. Питать систему в этом случае можно от зарядника для смартфона. Если использовать светодиоды, то блок на 12В. Также нам понадобится пищалка для будильника. И ещё возьмём светодиод, который будет индикатором включенности будильника.

Вот такая будет схема для светодиодов, то есть светодиодных лент и матриц:

И вот такая для ламп на 220 вольт, сетевых светодиодных матриц и прожекторов:

Схемы можно посмотреть на странице проекта. Давайте соберём схему на макетной плате и посмотрим, как она работает.

Так, теперь нужно загрузить прошивку. Качаем архив со страницы проекта.

 

При прошивке в память записывается текущее время, и часы сразу показывают правильно. При клике по кнопке энкодера мы попадаем в режим установки времени будильника. Вращая рукоятку настраиваем минуты, а вращая при нажатой кнопке настраиваем часы. Кликаем и возвращаемся обратно в режим часов.

Нажимая и удерживая кнопку в режиме часов можем включить и выключить будильник, всё сопровождается соответствующей индикацией.

Кстати время будильника и его состояние записывается в память и не сбрасывается при перезагрузке, то есть если ночью вдруг произойдёт перебой в сети, будильник всё равно сработает утром. Чтобы настроить время часов, кликаем в режим установки будильника, затем долгий клик и попадаем в установку часов. Тут всё то же самое, минуты крутим, часы нажимаем и крутим. Выход из настройки по клику, причём секунды сбрасываются в ноль, как это обычно сделано в китайских часах. Логика работы такая: мы ставим будильник, в установленное время он будет пикать. Если поставить пищалку конечно же. До будильника, за указанное в прошивке время, начинается рассвет. Если поставить полчаса, то за полчаса до пиканья свет начнёт плавно включаться, и к звуковому сигналу будильника разгорится на 100%.

Прервать нарастание яркости или выключить орущий будильник можно удержанием кнопки энкодера. Также есть возможность мигать светом вместе с пищалкой, это чтобы прям максимально проснуться и ослепнуть от вспышек.

Ну и остальные настройки можете почитать поковыряться, там всё очень просто и понятно. Например, дисплей может менять яркость в зависимости от времени суток, чтобы ночью не слепить глаза.

Какая может быть реализация у самого рассвета. Можно просто поставить прожектор и направить его на кровать. Можно обклеить светодиодной лентой полки над кроватью или мебель сбоку от кровати. Можно врезаться в цепь питания люстры или прикроватного светильника, и будильник будет им управлять, что кстати отличный вариант.

Автору понравился вариант как у часов от филипс, будильник в виде тазика. Нам понадобится китайская сетевая матрица на 50 Вт, потому что она компактная и дешёвая.

Охлаждение обязательно, возьмём какой-нибудь радиатор от старых компьютерных железок.

Собственно, тазик, куплен в фикспрайсе.

Также понадобится рассеиватель, автор использует полупрозрачные сборные коробки для всякого хлама из того же фикспрайса. И подставку сделаем из сантеха.

Для начала закрепим рассеиватель на крышке тазика, вырезав круг и оставив бортик под приклейку.

 

Компоненты просто закрепим внутри тазика, ничего лишнего.

Соединять будем при помощи китайского монтажного провода, он тонковат, и чтобы его паять нужно приловчиться, но результат получается хороший.

Этот провод удобно можно скручивать в косички к каждому компоненту схемы.

Собственно, вот так всё паяем, выводы на питание, как по схеме, соединяем в одну скрутку и пропаиваем, добавив ещё провода для подключения.

Осталось всё подключить к ардуине, и разноцветность проводов в этом очень помогает.

Собственно, подключили всё как нужно. Паяйте аккуратно, обязательно с флюсом. Матрицу крепим на радиатор. На полную мощность включать не будем, и такого радиатора хватит.

Сверлим 2.5мм. И закручиваем М3 прям в тушку. Все компоненты крепим на двухсторонний скотч и кабельные стяжки.

Дисплей автор хотел приклеить к рассеивателю суперклеем, но к сожалению суперклей оказался не супер и не взял этот матовый пластик. Пришлось горячим клеем заливать.

Собираем подставку и крепим это всё саморезом через шайбочку.

Получилась лампа будильник почти как у филипса. Угол наклона настраивается, конструкция устойчивая.

Проверяем.

 

Наличие пищалки кстати вовсе необязательно, можно использовать будильник рассвет вместе с будильником на смартфоне, который заводить на это же время. В настройках прошивки можно выставить таймаут, через который свет рассвета сам погаснет. То есть рассвет разгорелся, у вас зазвенел ваш будильник, и вы просто уходите, а рассвет сам выключается до следующего утра. И всё!

Вот такой получился девайс. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео: