พี่มีนาฬิกาปลุกเก่าๆ ตัวนึงพังอยู่ ก็เลยเกิดไอเดียจะเอามาปรับปรุงให้เป็นนาฬิกาและสถานีพยากรณ์อากาศไปในตัว

รายละเอียดเต็มๆ พร้อมรูปภาพ ก็มีที่นี่ด้วยนะ

สำหรับโปรเจกต์นี้ น้องๆ จะต้องเตรียม:

นาฬิกาปลุกทรงกลมเก่าๆ สักตัว
[Arduino](https://s.shopee.co.th/7fUgFAWSki) Nano
โมดูลเซ็นเซอร์ BME280 (วัดอุณหภูมิ, ความชื้น, ความดัน)
โมดูลจอ [LCD](https://s.shopee.co.th/6AfsSPcAnb) จากโทรศัพท์ Nokia 5110
นาฬิกา RTC รุ่น DS1307
ชาร์จเจอร์แบตเตอรี่ลิเธียม TP4056
แบตเตอรี่ Li-ion เก่าจากมือถือที่ยังใช้ได้
โมดูลบูสต์แรงดัน 3.7v เป็น 5v ขนาดเล็ก
ตัวต้านทานไวแสง ([LDR](https://s.shopee.co.th/1BHCUqb0Tt) - วัดแสง)
[Buzzer](https://s.shopee.co.th/6pvZFdZdRf) (เอามาจาก PC เก่า)
ปุ่มกด 3 ปุ่ม
ตัวต้านทานหลายๆ ค่า (2x10k, 270 โอห์ม) และทรานซิสเตอร์ (2N2222A หรือรุ่นใกล้เคียง)
หดสาย (Shrink tube) ขนาดใหญ่หน่อย
แผ่น PCB เก่าๆ เอามาทำเป็นหน้าปกแต่ง
สายต่อ Micro-USB (ทั้งสองข้างเป็นหัว Micro-USB)
แผ่นทดลองวงจรขนาด 2x8cm และสายไฟบางส่วน

ขั้นตอนที่ 1: รื้อทุกอย่างออกมา

เริ่มแรกพี่ก็รื้อนาฬิกาเก่าออกหมด ระฆัง, มอเตอร์, กลไกนาฬิกาที่พัง...

ขั้นตอนที่ 2: ใส่ปุ่มสำหรับตั้งค่าดิจิทัล

เพราะนาฬิกาใหม่ของเราจะเป็นดิจิทัลเต็มตัว มีคอมพิวเตอร์จิ๋วอยู่ข้างใน พี่เลยเพิ่มปุ่มกดสวยๆ 3 ปุ่มไว้ที่ด้านข้าง

พี่ใช้เศษอลูมิเนียมตัดเป็นแผ่นป้าย แล้วก็ใช้แม่พิมพ์ตัวอักษรและปากกามาร์กเกอร์สีดำทำตัวอักษรสำหรับป้าย

ขั้นตอนที่ 3: ตัวเก็บประจุสำหรับมอเตอร์

พี่จะเก็บระฆังเก่าไว้เพื่อใช้ปลุกด้วยมอเตอร์ กลไกเก่าที่พังมีตัวเก็บประจุเซรามิกติดป้ายว่า 104 พี่เลยแกะออกจากแผงวงจรแล้วบัดกรีต่อเข้ากับมอเตอร์โดยตรง - มันจะช่วยป้องกันสไปก์ไฟตอนเปิดมอเตอร์ตอนปลุก ข้อสำคัญอีกอย่างคือมอเตอร์จะถูกควบคุมผ่านทรานซิสเตอร์ เดี๋ยวค่อยว่ากันทีหลัง

ขั้นตอนที่ 4: หน้าปกใหม่สำหรับนาฬิกา

เพราะพี่ตัดสินใจทำหน้าปกใหม่ให้นาฬิกา - พี่เลยหยิบแผงวงจรจากกองขยะอิเล็กทรอนิกส์มา แล้วใช้ปืนลมร้อนเป่าอุปกรณ์ทั้งหมดออกให้หมด ตรงรูกลางแผงทำไว้สำหรับจอดิจิทัลของนาฬิกาใหม่

ขั้นตอนที่ 5: จอดิจิทัลจากมือถือเก่า

สำหรับโปรเจกต์นี้พี่ตัดสินใจใช้หน้าจอ LCD จากมือถือ Nokia 5110 เก่า หน้าจอแบบนี้หาซื้อเป็นโมดูลได้ทั่วไป มันกินไฟน้อยมาก และมีไลบรารีดีๆ สำหรับ Arduino ด้วย ถ้าน้องซื้อโมดูลใหม่ที่มีหน้าจอ 5110 - น้องกำลังช่วยโลกอยู่เพราะโมดูลใหม่ทั้งหมดทำมาจากมือถือ 5110, 3110 และ 3210 ที่รื้อมาใช้ใหม่นั่นเอง!

ขั้นตอนที่ 6: ต่อวงจรต่างๆ เข้าด้วยกัน

น้องอาจจะเดาได้แล้วว่าพี่วางแผนจะใช้บอร์ด Arduino มาควบคุมนาฬิกาตัวนี้ โปรเจกต์นี้ทำตามได้ง่ายแม้แต่สำหรับมือใหม่หัดเล่น Arduino เพราะพี่ไม่ได้ทำแผงวงจรเอง มันคือบอร์ด Arduino Nano ที่มีโมดูลต่างๆ ต่อเข้าไป - เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ความดัน และความชื้น BME280, นาฬิกา RTC DS1307, ชาร์จเจอร์แบตเตอรี่ลิเธียม TP4056, โมดูลบูสต์แรงดัน 3.7v เป็น 5v ขนาดเล็ก, ตัวต้านทานไวแสง (LDR) และ Buzzer (เอามาจาก PC เก่า)

ลองดูสเก็ตช์วงจรด้วยนะ - มันแสดงการต่อทั้งหมด พี่คิดว่าทุกอย่างอ่านและเข้าใจได้ง่ายมาก แต่ถ้ามีคำถามอะไรก็ถามมาในคอมเมนต์ด้านล่างได้เลย

หมายเหตุเล็กน้อยเกี่ยวกับการตั้งค่า:

มอเตอร์ต่อตรงจากแบตเตอรี่ผ่านทรานซิสเตอร์ Arduino ควบคุมทรานซิสเตอร์ผ่านตัวต้านทานและพิน PWM D5
พิน D7-12 ใช้สำหรับต่อกับ LCD Ground และ VCC ต่อกับรางบนบอร์ดจังก์ชัน
LDR ติดตั้งบนหน้าปกนาฬิกา และตัวต้านทาน + สายไฟ 3 เส้น บัดกรีติดไว้ด้านหลังของหน้าปกเลย
สำหรับการต่อปุ่ม พี่ใช้ฟังก์ชัน PULLUP ภายในของ Arduino ปุ่ม Menu ต่อกับอินเตอร์รัพท์ และพี่เพิ่งมารู้ทีหลังว่าสามารถใช้ PULLUP ภายในสำหรับอินเตอร์รัพท์ได้ด้วย อินเตอร์รัพท์สำหรับปุ่ม Menu จำเป็นเพื่อให้โค้ดไม่ต้องสแกนสถานะของปุ่มตลอดเวลา
นาฬิกาจะตรวจสอบและแสดงสถานะของแบตเตอรี่ด้วย ดังนั้นแบตเตอรี่จึงต่อตรงกับพิน A0 แรงดันแบตเตอรี่ไม่เกิน 4.2V ดังนั้นการต่อแบตเตอรี่ตรงกับพินอนาล็อกของ Arduino จึงปลอดภัย
Buzzer ต่อตรงกับพิน PWM D6 แม้ว่าจะไม่ใช่วิธีที่ดีนัก แต่พี่ก็ทำได้เพราะ Arduino Nano ทนได้มากกว่าที่ระบุ และเพราะ Buzzer จะไม่ทำงานตลอดเวลา การตั้งค่าแบบเดียวกันนี้จะเผาพินบนบอร์ด ESP ได้ง่ายๆ ดังนั้นในกรณีนั้นพี่แนะนำให้ใช้การควบคุมผ่านทรานซิสเตอร์
นาฬิกามีสวิตช์อยู่แล้ว พี่เลยตัดสินใจใช้มัน มันดูเป็นธรรมชาติดีที่ด้านหลัง

ขั้นตอนที่ 7: บอร์ดจังก์ชันสำหรับต่อวงจรง่ายๆ

โมดูลทั้งหมดต้องการสายบวกและกราวด์ พี่เลยตัดสินใจใช้แผ่นทดลองวงจรขนาด 2x8cm แล้วบัดกรีราง 5V และ Ground ลงไป พี่ยังทำราง I2C เล็กๆ ไว้ด้วย เพราะมีโมดูลหลายตัวที่ใช้อินเตอร์เฟซ I2C

อีกด้านหนึ่งพี่บัดกรีพินมาตรฐานไว้ เพื่อจะได้ต่อและถอดโมดูลออกได้เมื่อต้องการ

ชิ้นส่วนเพิ่มเติมบางอย่างก็บัดกรีไว้ที่นั่นด้วย เช่น ทรานซิสเตอร์และตัวต้านทานสำหรับควบคุมมอเตอร์ และตัวต้านทานสำหรับปุ่ม Menu ที่ใช้อินเตอร์รัพท์ พี่แสดงแผนผังวงจรไว้ในส่วนก่อนหน้าแล้ว

ขั้นตอนที่ 8: จัดการเรื่องไฟเลี้ยง

พี่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนเก่าจากมือถือมาเป็นไฟเลี้ยงนาฬิกาตัวนี้ โดยปกติแล้วแบตเตอรี่มือถือที่เปลี่ยนออกมายังมีความจุที่ดีอยู่ (อย่างน้อยครึ่งหนึ่งของตอนใหม่) ข้อดีของมันคือมีวงจรป้องกันการคายประจุในตัว และมันบางมากด้วย จึงใช้ในพื้นที่จำกัดได้

การต่อแบตเตอรี่ก็แค่บัดกรีสายไฟเข้ากับขั้ว + และ - บนแบตเตอรี่ ไม่ต้องกังวล มันจะไม่ทำลายเซลล์เพราะมีตัวควบคุมและมีช่องว่างระหว่างขั้วกับสารเคมีในเซลล์

ในรูปนี้จะเห็นแบตเตอรี่และตัวควบคุมการชาร์จ TP4056 รวมถึงบูสเตอร์ 5V ต่อเข้าด้วยกันและเข้ากับแบตเตอรี่ พี่ใช้หดสายบางส่วนเพื่อให้ทุกอย่างเป็นฉนวนและกะทัดรัด

ขั้นตอนที่ 9: Micro USB สำหรับชาร์จและอัพเดตเฟิร์มแวร์

หลังจากบัดกรีทุกอย่างเสร็จ พี่ก็กาวติด Buzzer และเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ/ความดัน/ความชื้นไว้ที่แผงหลัง มันพอดีกับช่องที่มีอยู่เดิมจากกลไกควบคุมหน้าปัดนาฬิกาเก่าพอดี

ตอนนี้ก็ถึงเวลาติดตั้งพอร์ต Micro USB ที่ด้านหลัง ทำไมต้อง Micro USB ในเมื่อ Nano ใช้ Mini USB? ก็เพราะในบ้าน สาย USB ส่วนใหญ่เป็นของมือถือ มันจะสะดวกถ้านาฬิกาใช้ได้ด้วย

เพราะพี่อยากใช้มันทั้งสำหรับชาร์จและอัพเดตฟังก์ชันนาฬิกาและสถานีอากาศ - พี่เลยปลอกสาย USB ออก สายไฟเลี้ยงส่งผ่านชาร์จเจอร์ TP4056 และสาย Data+/Data- ต่อตรงไปยังซ็อกเก็ต USB ของ Arduino Nano น้องเห็นได้ในแผนผังที่พี่แนบมา

ขั้นตอนที่ 10: การประกอบขั้นสุดท้าย

ตอนนี้ถึงเวลายัดทุกอย่างกลับเข้าไปในตัวนาฬิกาเดิมแล้ว พี่ใช้หดสายเพื่อเป็นฉนวนให้ชิ้นส่วนและโมดูลต่างๆ แม้แต่ Arduino ก็ห่อด้วยหดสาย

ขั้นตอนที่ 11: โค้ด

อย่างที่น้องเห็น นาฬิกาแน่นไปหมดด้านใน นี่ทำให้เราสร้างอะไรที่ซับซ้อนกว่านาฬิกาเก่าที่พี่มีได้ - ถ้ามีทักษะการโปรแกรมมานิดหน่อย พี่เขียนโค้ดเริ่มต้น แต่ก็ขอให้เพื่อนมาช่วยพี่ด้วย

ตอนนี้ นอกจากตัวนาฬิกาเองแล้ว โปรเจกต์นี้รองรับฟังก์ชันเหล่านี้แล้ว:

แสดงเวลาและวันที่ (รวมถึงเวลาและเปิด/ปิดปลุกบนหน้าจอเดียวกัน)
หน้าจอสว่างขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมมืด หรือเมื่อตรวจพบการเคลื่อนไหว (อิงจากการเปลี่ยนแปลงของแสง)
พยากรณ์อากาศ (แดดออก, มีเมฆมาก, ฝนตก)
แสดงอุณหภูมิ, ความดัน และความชื้น (สำหรับความชื้นจะบอกด้วยว่ามันแห้งเกินไปหรือไม่)
เมนูสำหรับตั้งค่า: ปลุก, เปลี่ยนเวลา, เปิด/ปิดการแสดงวันที่, เปิด/ปิดเสียงแจ้งเตือนการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ และสลับระหว่างหน่วยอิมพีเรียลกับเมตริก
ตั้งค่าปลุก - เปิด/ปิด,