所需材料:
- 老圆闹钟
- Arduino Nano
- BME280传感器模块(温度,湿度,压力)
- 诺基亚5110的LCD显示模块
- DS1307 RTC时钟
- TP4056锂电池充电器
- 从手机打捞的旧锂离子电池
- 小型3.7v至5v增压器模块
- 光依赖电阻(LDR - 光度计)
- 蜂鸣器(使用旧电脑中的打捞电话)
- 3个按钮
- 一堆电阻(2x10k,270欧姆)和一个晶体管(2N2222A或类似)
- 一些宽收缩管
- 废PCB用作前板装饰
- Micro-USB延长线(母头和母头均为Micro-USB)
- 2x8cm原型板和一些电线
由于新的时钟将完全数字化,内置迷你电脑,我在侧面添加了3个简单漂亮的按钮。使用废铝片切出覆盖层以创建按钮。
用电机为警报供电,旧的时钟机制有一个带有标签104的陶瓷电容器。我将它从电路板上取下并直接焊接到电机上 - 这有助于防止在报警时打开电机时出现电源尖峰。另外需要注意的是,电机将通过晶体管控制,会好很多。
使用旧诺基亚5110手机的液晶屏,它们的功耗非常小
用Arduino板来控制这个时钟。即使对于初学者Arduino来说,该项目也很容易,因为我没有创建自己的电路板。这是一个Arduino Nano板,模块连接到它 - BME280温度,压力和湿度传感器,DS1307 RTC时钟,TP4056锂电池充电器,小型3.7v至5v增压器模块,光源相关电阻器(LDR - 光度计)和蜂鸣器(取自旧PC)。
还要看一下草图 - 它们显示所有连接。
关于设置的几点注意事项:
- 电动机通过晶体管直接从电池连接。Arduino通过电阻和PWM引脚D5控制晶体管。
- 引脚D7-12用于LCD连接器。接地和VCC连接到接线板上的导轨。
- LDR安装在钟面上,电阻+3出线直接焊接在钟面背面。
- 对于按钮连接,我在Arduino中使用了内部PULLUP功能。我后来才意识到您也可以使用内部PULLUP进行中断。菜单按钮的中断是必需的,因此代码不会一直扫描按钮的状态。
- 时钟将监视并显示电池的状态,因此电池直接连接到引脚A0。电池电压绝不会高于4.2V,因此将电池直接连接到Arduino模拟引脚是安全的。
- 蜂鸣器直接连接到PWM引脚D6。虽然这不是一个好的做法,但我侥幸成功,因为Arduino Nano可以处理比规定更高的规格,也因为蜂鸣器不会持续工作。相同的设置很容易烧坏ESP板上的引脚,所以在这种情况下我建议使用晶体管控制。
- 时钟已经有一个开关所以我决定使用它。
所有模块都需要正极和接地连接,因此我决定使用2x8cm原型板并焊接5V和接地导轨。我也在那里制作了一个小型I2C轨道,因为我有几个使用I2C接口的模块。
另一方面,我焊接了标准引脚,以便在需要时可以连接和断开模块。
一些附加组件也被焊接在那里,例如用于电机控制的晶体管和电阻器以及用于使用中断的菜单按钮的电阻器。
你能看到第一张照片中钟面上已经安装了LDR传感器吗?
我用手机上的旧锂离子电池为这个时钟供电。通常,被更换的手机电池仍具有良好的容量(至少是新产品的一半)。它们的优点是它们具有内置放电保护电路,并且它们也非常薄,因此可用于小空间场景。
要连接电池,只需将电线焊接到电池上的+和 - 引脚即可。在这张图片上,您可以看到电池以及TP4056充电控制器以及连接在一起的5V升压器和电池。
我就将蜂鸣器和温度/压力/湿度传感器粘在后面板上。它们都很好地装在旧时钟控制器的现有插槽中。
现在是时候在背面安装Micro USB端口了。为什么Micro USB在Nano中使用Mini USB?仅仅因为在家庭中,大多数USB电缆都来自手机,如果时钟也可以使用,就会很方便。
剥去了USB线,将电源线通过TP4056充电器和数据+ /数据线直接连接到Arduino Nano的USB插座。您可以在前面部分中显示的原理图中看到这一点。
到目前为止,除了时钟本身,这些是该项目已经支持的功能:
- 时间和日期显示(以及同一屏幕上的报警时间和激活)
- 屏幕在黑暗条件下或检测到移动时亮起(基于光线的变化)
- 天气预报(晴天,多云,多雨)
- 显示温度,压力和湿度(湿度表明它是否太干)
- 设置菜单:闹钟,更改时间,启用/禁用日期显示,启用/禁用天气变化声音通知以及在英制和公制单位之间切换
- 闹钟设置 - 开/关,设置时间,设置旋律和/或铃声以进行通知
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