Okropny do niesamowitego: wymień dźwięk alarmu mechanicznego: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Mając nadzieję na ograniczenie korzystania ze smartfona do późnych godzin nocnych, kupiłem obok łóżka zabytkowy budzik. Ten piękny mechaniczny zegar z klapką ma tylko jeden problem: naprawdę przerażający dźwięk alarmu. (Obejrzyj pierwszy film powyżej.)

Nic dziwnego, że ten zegar nie jest już używany – w zasadzie nie nadaje się do użytku jako alarm; brzmi jak kawałek metalu wołający w udręce.

Całkowite odrzucenie go wydawało się straszną stratą, więc postanowiłem sprawdzić, czy mogę zastąpić dźwięk alarmu czymś lepszym. Zajęło to trochę czasu, ale okazało się, że to całkiem proste!

Jeśli masz stary zegar mechaniczny, który lubisz widzieć, ale nie słyszeć, wykonaj poniższe czynności, aby zobaczyć, jak zamienić dźwięk na własny niestandardowy dźwięk alarmu.

Krok 1: Narzędzia i materiały

Materiały:

• Kontroler Micro 3V (np. Pro Micro 3V lub Adafruit Feather)
• Nakładka MP3 na mikrokontroler. (Opcjonalnie - do odtwarzania prawdziwego dźwięku)
• Plecak lub skrzydło z obsługą Wi-Fi. (Opcjonalnie - dla inteligentnego alarmu. Zwróć uwagę, że piórko Adafruit ma wbudowaną sieć WIFI, więc nie jest potrzebna dodatkowa osłona, jeśli ją masz.)
• Głośnik
• Przełącznik niestandardowy (przycisk dotykowy, przełącznik dźwigni, czujnik nacisku, kontaktron magnetyczny, czujnik pochylenia - zobacz następny krok, aby uzyskać więcej informacji na ten temat)
• Uchwyt na baterię pastylkową
• Bateria monetowa 3V
• Dodatkowe przewody, termokurczliwe, lutowane
• Super klej, taśma montażowa i małe zaciski do

Narzędzia:

• Do podstawowego okablowania: przecinaki do drutu, lutownica, opalarka, pomocne dłonie
• Do obudowy: Wiertła i wiertła do plastiku
• Dla bezpieczeństwa podczas lutowania i wiercenia: Gogle i Respirator
• Do programowania mikrokontrolera: oprogramowanie Arduino, USB

Krok 2: Zbadaj dźwięk alarmu

Sprawdź, czy budzik jest odłączony. (W rzeczywistości sprawdź dwukrotnie!) Otworzysz obudowę alarmu, która mogła odsłonić prąd elektryczny, więc zdecydowanie najpierw odłącz ją.

Określ, skąd dochodzi dźwięk alarmu. Czy to głośnik czy brzęczyk? Czy to mechaniczny spust? Starsze alarmy będą częściej miały wyzwalacz mechaniczny, taki jak ten, którego używam w moim przykładzie.

Jeśli masz głośnik lub brzęczyk, to po uruchomieniu alarmu będziesz mógł odczytać sygnał przechodzący przez linię głośnika. (Nie zamierzam omawiać tego podejścia w tym Instruktażowym, ale jeśli jest niesamowity film na YouTube, który przedstawia podejście, które przyjąłbyś w tym scenariuszu tutaj.)

Jeśli masz mechaniczny spust, tak jak w moim przypadku, szukasz miejsca do przechwycenia fizycznego spustu i zastąpienia go (lub połączenia) własnym przełącznikiem.

Po wielu śledztwach jestem w stanie zobaczyć, że alarm w moim zegarze jest uruchamiany przez wycięcie prostopadłe do koła zębatego, które zwalnia sprężynę, co powoduje okropny brzęczący dźwięk, który jest uważany za alarm. Twój mechanizm może być taki sam lub nieco inny, więc przyjrzyj mu się uważnie i bądź cierpliwy.

Teraz, gdy już wiesz, gdzie uruchamia się alarm, nadszedł czas, aby określić, jakiego rodzaju wyzwalacza użyć, aby go przechwycić. Kilka opcji to: proste przełączniki przyciskowe, przełączniki dotykowe, przełączniki przechyłu, kontaktrony magnetyczne, a może nawet czujnik zbliżeniowy. To wyjątkowo twórczy krok w tym projekcie: nie ma dobrej ani złej odpowiedzi. Oto kilka przełączników, które należy traktować jako możliwości:

• Przełącznik dotykowy: Jest to bardzo mały przełącznik przyciskowy.
• Przełącznik dźwigni: Jest podobny do przełącznika dotykowego, ale ma większy obszar do naciśnięcia.
• Przełącznik przechyłu: Ten przełącznik włącza się, gdy jest idealnie wyprostowany, i wyłącza się, gdy jest przechylony pod kątem.
• Magnetyczny kontaktron: Ten przełącznik włącza się, gdy magnes znajdzie się w pobliżu.
• Czujnik ciśnienia: Ten czujnik zwraca zmienne ciśnienie przyłożone do czujnika.
• Czujnik zbliżeniowy krótkiego zasięgu: Ten czujnik zwraca zmienną odległość między 4 cm a 31 cm.

Polecam kupić kilka różnych typów przełączników i wypróbować je, ponieważ twój pierwszy instynkt może nie zadziałać. Na przykład miałem nadzieję, że przełącznik dotykowy lub dźwigniowy zadziała dla mojego alarmu, ale stwierdziłem, że nie jest on wystarczająco czuły. Zamiast tego użyłem kontaktronu magnetycznego, który działa lekko na odległość i siły, z którymi pracuję.

Krok 3: Przetestuj swój wyzwalacz

Teraz, gdy już ustaliłeś, w jaki sposób alarm jest fizycznie wyzwalany i jak możesz go przechwycić, nadszedł czas, aby go przetestować.

Podłącz czujnik do multimetru w ustawieniu ciągłości, aby po włączeniu czujnika wywoływał szum na multimetrze.

Przytrzymaj przełącznik w budziku lub przyklej go taśmą, aby po włączeniu budzika uruchomił przełącznik. Tutaj przyda się posiadanie wielu typów przełączników.

Powinieneś określić dobre miejsce do zamontowania przełącznika, aby uruchamiał się po uruchomieniu alarmu i wyciszał po wyciszeniu alarmu.

Wypróbowałem kilka różnych typów przycisków - dotykowe, poziome i przechylne, ale uznałem, że najbardziej niezawodny w moim zastosowaniu jest magnetyczny.

Krok 4: Stwórz własny alarm z prostym dźwiękiem

Teraz wyjmij mikrokontroler, głośnik i laptopa, aby rozpocząć pracę nad niestandardowym dźwiękiem alarmu. Podłącz ujemną stronę głośnika do bolca uziemiającego w mikrokontrolerze. Podłącz dodatnią stronę głośnika do pinu PWM w mikrokontrolerze. (Każdy mikrokontroler jest inny, więc zapoznaj się z diagramem Pinout od producenta, aby zobaczyć, które piny są PWM i jaki jest numer.) Zanotuj numer powiązany z pinem PWM.

Jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, zainstaluj Arduino i skonfiguruj go do pracy z płytą mikrokontrolera. (Każdy mikrokontroler jest inny, więc zapoznaj się z instrukcjami producenta, aby dowiedzieć się, jak pobrać odpowiednie sterowniki płytki do pracy z Arduino.)

Arduino zawiera przykładowy cyfrowy skrypt audio o nazwie „toneMelody”. Otwórz skrypt toneMelody, przechodząc do Przykłady -> Digital -> toneMelody. W tym przykładzie zastąp numer 8 w liniach 37 i 44 numerem pinu PWM.

Teraz prześlij skrypt i przetestuj go. Powinieneś słyszeć dźwięk przez głośnik!

Następnie dostosujemy melodię, aby była czymś zupełnie innym. Dla mnie lubię budzić się przy miłym, delikatnym dźwięku, więc wykorzystam notatki z Gymnopedie no. 1.

Wyszukaj w Google listę muzyczną utworu, którego chcesz użyć, a my zamienimy je w notatki do kodu. Jeśli potrzebujesz podstawowego wprowadzenia do czytania notatek na wykresie słupkowym, zapoznaj się z tym samouczkiem.

Edytuj tablicę „melody” w wierszu 22 i tablicę noteDurations w wierszu 27, aby dostosować dźwięk alarmu. Dla każdej nuty w utworze z wykresu słupkowego określ odpowiednią nutę w pliku pitches.h, jak pokazano na powyższym zrzucie ekranu Dodaj tę nutę do tablicy „melody” i czas trwania węzła w tablicy „noteDurations” i zwiększ łączną liczbę nut w wierszu 32.

Powinieneś teraz odtwarzać niestandardowy alarm przez głośniki!

Oto przykładowy szkic do grania tej bardzo szorstkiej melodii.

Krok 5: Stwórz własny alarm z dźwiękiem MP3

Nie obwiniałbym cię, gdybyś posłuchał przykładu w ostatnim kroku i pomyślał: „to naprawdę nie brzmi dużo lepiej”. W następnym kroku pójdziemy o krok dalej i dodamy własny alarm pliku audio MP3.

Aby odtwarzać pliki audio o wysokiej wierności, będziesz potrzebować mikrokontrolera o większej mocy, który może odtwarzać prawdziwe pliki audio. Będę skrzydłem Adafruit Music Maker, ale oczywiście możesz użyć dowolnego mikrokontrolera, który odtwarza dźwięk mp3.

Podobnie jak w poprzednim kroku, podłącz dodatnie i ujemne styki głośnika do styków w mikrokontrolerze. Jeśli używasz skrzydła Adafruit Music Maker, możesz uzyskać dostęp do łatwego przykładu audio, otwierając Plik -> Przykłady -> Biblioteka Adafruit VS1053 -> feather_player. (Zwróć uwagę, że istnieje kilka specjalnych kroków dotyczących instalowania tych przykładów bibliotek niestandardowych, do których możesz się odwołać tutaj).

Teraz prześlij skrypt i przetestuj go. Powinieneś słyszeć fantazyjny dźwięk MP3 przez głośnik!

Oto przykładowy szkic do odtwarzania alarmu MP3 za pomocą skrzydła piórkowego Adafruit Music Maker.

Krok 6: Zamontuj głośnik

Teraz określ, gdzie na alarmie możesz zamontować nowy głośnik. Może chcesz go zamontować z tyłu lub z boku?

W moim przypadku zamontowałem go do góry, jak mały kapelusz. Trochę tego żałuję, więc zdecydowanie zastanów się nad tym, zanim zaczniesz wiercić.

Po ustaleniu, gdzie zamontować głośnik, zaznacz miejsca, w których będziesz wiercić, a następnie ostrożnie wywierć otwory wiertłem do plastiku. Nie musisz używać wiertła do plastiku, ale odkryłem, że musi działać lepiej w przypadku delikatnych plastików i pomoże chronić obudowę przed pękaniem.

Krok 7: Sfinalizuj obwód

Do tej pory po prostu testowaliśmy przełącznik i głośnik niezależnie, ale teraz nadszedł czas, aby złożyć je jako kompletny obwód.

• Przylutuj przewody głośnikowe do swojej płyty. (Ujemny do masy i dodatni do pinu PWM)
• Przylutuj ujemną stronę baterii do ziemi na swojej płycie.
• Przylutuj dodatnią stronę ciasta do jednej strony przełącznika.
• Przylutuj drugą stronę przełącznika do pinu zasilania na swojej płycie. (Każda płyta jest inna, więc sprawdź dokumentację swojej płyty, aby zobaczyć, który pin jest używany do zasilania płyty.)

Jak zawsze - podczas lutowania używaj odpowiedniej wentylacji i respiratora!

Teraz, gdy przełącznik jest włączony, powinieneś usłyszeć dźwięk alarmu wydobywający się z głośników!

Krok 8: Złóż wszystko razem

Wreszcie delikatna praca polegająca na łączeniu tego wszystkiego w całość. Użyłem super-kleju i małego zacisku, aby zamontować mój przełącznik we właściwym miejscu, ponieważ nie chciałem, aby w ogóle się poruszał. Przykleiłem baterię i mikrokontroler do obudowy obudowy alarmu, aby móc później łatwiej ją wyjąć.

Jeśli masz odsłonięte przewody lub złącza w alarmie, które przewodzą prąd, zakryłbym baterię i mikrokontroler czymś ochronnym, takim jak taśma elektryczna, aby upewnić się, że nie dojdzie do nieoczekiwanego skrzyżowania przewodów.

Upewnij się, że przewody z oryginalnego alarmu są nienaruszone i że alarm można bezpiecznie ponownie podłączyć. (Nie podłączaj go ponownie, jeśli którykolwiek z oryginalnych elementów jest uszkodzony!)

Powiedziawszy to, możesz teraz skręcić obudowę z powrotem i przetestować ją. Twój nowy dźwięk alarmu powinien zostać uruchomiony, gdy włączy się alarm mechaniczny.