Da terribile a fantastico: sostituire un suono di allarme meccanico: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Sperando di ridurre l'uso notturno dello smartphone, ho preso una sveglia vintage accanto al mio letto. Questo bellissimo orologio meccanico a fogli mobili ha un solo problema: un suono di allarme davvero terrificante. (Guarda il primo video sopra.)

Non c'è da meravigliarsi se questo orologio non viene più utilizzato: è praticamente inutilizzabile come sveglia; suona come un pezzo di metallo che grida di angoscia.

Mi sembrava un terribile spreco buttarlo via completo, quindi ho deciso di vedere se potevo sostituire il suono dell'allarme con qualcosa di meglio. Ci sono voluti un po' di indagini, ma ho scoperto che in realtà era abbastanza facile!

Se hai un vecchio orologio meccanico che ami vedere ma non sentire, segui questi passaggi per vedere come puoi sostituire il suono con il tuo suono di allarme personalizzato.

Passaggio 1: strumenti e materiali

Materiali:

• Micro controller 3V (come Pro Micro 3V o Adafruit Feather)
• Scudo MP3 per microcontrollore. (Facoltativo - per la riproduzione di audio reale)
• Zaino o ala Wi-Fi abilitato. (Facoltativo - per l'allarme intelligente. Nota che la piuma Adafruit ha WIFI integrato, quindi non è necessario alcuno scudo aggiuntivo se lo hai.)
• Altoparlante
• Interruttore personalizzato (pulsante tattile, interruttore a leva, sensore di pressione, interruttore magnetico reed, sensore di inclinazione - vedere il passaggio successivo per maggiori informazioni al riguardo)
• Portabatteria a moneta
• Batteria a moneta 3v
• Fili extra, termoretraibile, saldatura
• Super colla, nastro di montaggio e piccoli morsetti per

Utensili:

• Per il cablaggio di base: tronchesi, saldatore, pistola termica, mani d'aiuto
• Per la custodia: trapano e punte da trapano per plastica
• Per la sicurezza durante la saldatura e la perforazione: occhiali e respiratore
• Per programmare il tuo microcontrollore: Arduino Software, USB

Passaggio 2: esamina il suono dell'allarme

Verifica che la sveglia sia scollegata. (In effetti, ricontrolla!) Aprirai la custodia dell'allarme, che potrebbe aver esposto correnti elettriche, quindi scollegalo prima definitivamente.

Determina da dove proviene il suono della sveglia. È un altoparlante o un cicalino? È un innesco meccanico? Gli allarmi più vecchi avranno maggiori probabilità di avere un trigger meccanico, come quello che sto usando nel mio esempio.

Se hai un altoparlante o un cicalino, quando l'allarme viene attivato, sarai in grado di leggere un segnale proveniente dalla linea dell'altoparlante. (Non esaminerò questo approccio in questo Instructable, ma se c'è un fantastico video di YouTube che delinea l'approccio che adotteresti in questo scenario qui.)

Se hai un grilletto meccanico come nel mio caso, stai cercando un posto dove intercettare il grilletto fisico e sostituirlo (o combinarlo) con il tuo interruttore.

Dopo molte indagini, sono in grado di vedere che l'allarme nel mio orologio viene attivato da una tacca perpendicolare a un ingranaggio che rilascia una molla, che provoca un terribile ronzio che è considerato l'allarme. Il tuo meccanismo potrebbe essere lo stesso o leggermente diverso, quindi osservalo da vicino e sii paziente.

Ora che hai identificato dove viene attivato l'allarme, è il momento di determinare quale tipo di trigger utilizzare per intercettarlo. Un paio di opzioni sono: semplici interruttori a pulsante, interruttori tattili, interruttori inclinabili, interruttori magnetici reed o forse anche un sensore di prossimità. Questo è un passaggio unicamente creativo in questo progetto: non esiste una risposta giusta o sbagliata. Ecco un paio di interruttori a cui pensare come possibilità:

• Interruttore tattile: questo è un interruttore a pulsante molto piccolo.
• Interruttore a leva: è simile a un interruttore tattile, ma con un'area più ampia da premere.
• Interruttore di inclinazione: questo interruttore si attiva quando è perfettamente verticale e si disattiva quando è inclinato ad angolo.
• Interruttore magnetico reed: questo interruttore si attiva quando un magnete si avvicina nelle immediate vicinanze.
• Sensore di pressione: questo sensore restituisce una pressione variabile applicata al sensore.
• Sensore di prossimità a corto raggio: questo sensore restituisce una distanza variabile tra 4 cm e 31 cm.

Consiglio di acquistare alcuni tipi di interruttori diversi e di provarli, poiché il tuo primo istinto potrebbe non funzionare. Ad esempio, avevo sperato che un interruttore tattile o a leva funzionasse per la mia sveglia, ma ho scoperto che non era abbastanza sensibile. Invece ho usato un interruttore magnetico reed, che funziona leggermente per la distanza e le forze e sto lavorando.

Passaggio 3: prova il tuo trigger

Ora che hai determinato come viene attivato fisicamente un allarme e come puoi intercettarlo, è il momento di testarlo.

Collega il tuo sensore al tuo multimetro sull'impostazione di continuità in modo che quando il sensore è impegnato, attiverà un rumore sul tuo multimetro.

Tieni o fissa con nastro adesivo l'interruttore nella sveglia in modo che quando l'allarme è attivato, attivi l'interruttore. È qui che sarà utile disporre di più tipi di switch.

Dovresti determinare un buon posto per montare il tuo interruttore in modo che venga attivato quando l'allarme si spegne e silenziato quando taci l'allarme.

Ho provato alcuni tipi di pulsanti diversi: tattili, livellati e inclinati, ma ho trovato il magnetico il più affidabile per la mia applicazione.

Passaggio 4: crea la tua sveglia con un suono semplice

Ora tira fuori il tuo microcontrollore, altoparlante e laptop per iniziare a lavorare sul tuo suono di allarme personalizzato. Collega il lato negativo dell'altoparlante a un pin di terra del tuo microcontrollore. Collega il lato positivo dell'altoparlante a un pin PWM sul tuo microcontrollore. (Ogni microcontrollore è diverso, quindi fare riferimento al diagramma Pinout del produttore per vedere quali pin sono PWM e qual è il numero.) Annotare il numero associato al pin PWM.

Se non lo hai già fatto, installa Arduino e configuralo per funzionare con la tua scheda microcontrollore. (Ogni microcontrollore è diverso, quindi fai riferimento alle istruzioni del produttore per vedere come scaricare i driver della scheda corretti per lavorare con Arduino.)

Arduino viene fornito con uno script audio digitale di esempio chiamato "toneMelody". Apri lo script toneMelody andando su Esempi -> Digital -> toneMelody. In questo esempio, sostituisci il numero 8 sulle righe 37 e 44 con il numero del tuo pin PWM.

Ora carica lo script e provalo. Dovresti sentire l'audio attraverso il tuo altoparlante!

Successivamente personalizzeremo la melodia in modo che sia qualcosa di completamente diverso. Per quanto mi riguarda, mi piace svegliarmi con un suono piacevole e gentile, quindi userò le note di Gymnopedie n. 1.

Google la classifica musicale per la canzone che desideri utilizzare e le trasformeremo in note di codice. Se hai bisogno di un'introduzione di base alla lettura delle note in un grafico a barre, dai un'occhiata a questo tutorial.

Modifica l'array "melody" sulla riga 22 e l'array noteDurations sulla riga 27 per personalizzare il suono della sveglia. Per ogni nota nella tua canzone dal grafico a barre, determina la nota corrispondente nel file pitches.h, come mostrato nella schermata sopra Aggiungi questa nota all'array "melody" e la durata del nodo nell'array "noteDurations" e aumenta il numero totale di note sulla riga 32.

Ora dovresti avere la tua sveglia personalizzata che suona attraverso gli altoparlanti!

Ecco uno schizzo di esempio per suonare questa melodia molto ruvida.

Passaggio 5: crea la tua sveglia con il suono MP3

Non ti biasimerei se ascoltassi l'esempio nell'ultimo passaggio e pensassi: "non suona molto meglio". In questo passaggio successivo faremo un ulteriore passo avanti e aggiungeremo il nostro allarme di file audio MP3.

Per riprodurre file audio ad alta fedeltà, avrai bisogno di un microcontrollore più potente in grado di riprodurre file audio reali. Sarò l'ala piuma di Adafruit Music Maker, ma ovviamente puoi usare qualsiasi microcontrollore in grado di riprodurre audio mp3.

Simile al passaggio precedente, collega i pin dell'altoparlante positivo e negativo ai pin del microcontrollore. Se stai utilizzando l'ala piuma di Adafruit Music Maker, puoi accedere a un semplice esempio audio aprendo File -> Esempi -> Libreria Adafruit VS1053 -> feather_player. (Nota che ci sono alcuni passaggi speciali per l'installazione di questi esempi di librerie personalizzate, a cui puoi fare riferimento qui.)

Ora carica lo script e provalo. Dovresti sentire un fantastico audio MP3 attraverso il tuo altoparlante!

Ecco uno schizzo di esempio per riprodurre una sveglia MP3 con Adafruit Music Maker Feather Wing.

Passaggio 6: montare l'altoparlante

Ora determina dove sulla tua sveglia puoi inserire il nuovo altoparlante. Forse vuoi montarlo sul retro o di lato?

Nel mio caso l'ho montato in alto, come un cappellino. Mi dispiace un po', quindi pensaci bene prima di iniziare a perforare.

Una volta determinato dove montare l'altoparlante, segna i punti in cui trapanerai e pratica i fori con cura utilizzando una punta da trapano realizzata per la plastica. Non è necessario utilizzare una punta da trapano realizzata per la plastica, ma ho scoperto che funziona meglio per le plastiche delicate e aiuta a evitare che la custodia si rompa.

Passaggio 7: finalizzare il circuito

Finora abbiamo solo testato l'interruttore e l'altoparlante in modo indipendente, ma ora è il momento di metterli insieme come un circuito completo.

• Salda i cavi degli altoparlanti sulla tua scheda. (Negativo a massa e positivo al pin PWM)
• Saldare il lato negativo della batteria a terra sulla scheda.
• Salda il lato positivo della pastella a un lato del tuo interruttore.
• Saldare l'altro lato dell'interruttore nel pin di alimentazione sulla scheda. (Ogni scheda è diversa, quindi controlla la documentazione della tua scheda per vedere quale pin viene utilizzato per alimentare la scheda.)

Come sempre, usa una ventilazione adeguata e un respiratore durante la saldatura!

Ora, quando il tuo interruttore è attivato, dovresti sentire il suono dell'allarme che esce dagli altoparlanti!

Passaggio 8: metti tutto insieme

Infine, il delicato lavoro di mettere tutto insieme. Ho usato la super-colla e un piccolo morsetto per montare il mio interruttore nel posto giusto, dal momento che non volevo che si muovesse affatto. Ho fissato la batteria e il microcontrollore al corpo della custodia dell'allarme in modo da poterlo rimuovere più facilmente in seguito.

Se nell'allarme sono presenti fili o giunti esposti che conducono elettricità, coprirei la batteria e il microcontrollore con qualcosa di protettivo come del nastro isolante per garantire che non si verifichi un incrocio imprevisto di fili.

Assicurarsi che i cavi dell'allarme originale siano intatti e che l'allarme possa essere ricollegato in sicurezza. (Non ricollegarlo se uno dei componenti originali è danneggiato!)

Detto questo, ora puoi riavvitare la custodia e provarla. Il tuo nuovo suono di allarme dovrebbe essere attivato quando si attiva l'allarme meccanico.