¿La mejor manera de sincronizar LED para iluminar figuras de NES en un reloj de pared?

Se necesitan consejos e ideas...

Trabajando en un proyecto: un reloj de pared personalizado con sprites de NES con perler bead en el lugar de los números. Las figuras están montadas en una tabla de madera con recortes debajo, y durante cada hora se encenderá un LED e iluminará la figura de NES durante esa hora, y un archivo de audio reproducirá algunos efectos de sonido/tema musical de ese juego de NES en particular.

Tiempo, Presupuesto, Experiencia

  • El tiempo no es un factor
  • $50 - $100 si es posible. Ya tengo un montón de componentes (resistencias, tapas, LED, cables, etc.) por ahí. No tengo chips ni arduino.
  • Soy ingeniero, pero no electricista. Mech Eng + muchas matemáticas. Tomé un par de clases de EE en la universidad, pero eso fue... hace un par... de años. Me siento cómodo con los circuitos, el cableado de las placas de prueba, el tamaño de los condensadores y las resistencias, etc. He construido varias computadoras (gracias, Newegg). Estoy bastante seguro de que una vez apuntó en la dirección correcta y con un pequeño consejo puedo resolverlo y construir los circuitos. Mi problema es saber por dónde empezar.

Control de los LED

Mi principal problema es tratar de descubrir la mejor manera de sincronizar los LED con un reloj. Por ejemplo, si Mario está en el punto de las 3 en punto, entonces a las 3:00 p. m. la luz detrás de Mario se encenderá y permanecerá encendida durante una hora. Luego, a las 4 p. m., la luz detrás de Mario se apagará y la luz detrás de otra figura en la posición de las 4 en punto (Enlace) se encenderá. Las luces recorrerán 12 cifras y luego se reiniciarán.

Por lo que he estado investigando en las últimas dos semanas, hay muchas opciones:

  • Temporizador 555 (no piense que esto funcionará con los períodos de tiempo requeridos)
  • 555 temporizador con contador de décadas
  • Temporizador 555, contador de décadas + cristal de 32,768 Hz (¿puedo hacer funcionar un reloj con esto también?)
  • contadores de décadas en cascada con temporizador 555
  • placa arduino y código de escritura para el programa
  • raspberrypi (probablemente exagerado)
  • ¿otros?

Reproducción de audio

Quiero reproducir un fragmento breve del tema musical de cada juego al inicio de cada hora. Por ejemplo, a las 4:00 p. m., cuando se enciende Link, el tema del mundo exterior de Legend of Zelda se reproducirá durante un minuto y luego se detendrá.

Aquí es donde estoy menos familiarizado con mis opciones. He mirado cosas como:

  • WTV020SD con arduino
  • desmontar un viejo reproductor de mp3 y ponerlo a reproducir en bucle
  • varios chips y placas de audio

La duración de la batería probablemente será un problema con la ruta del reproductor de mp3. Si sigo la ruta de arduino, probablemente podría programar los LED y obtener una placa de audio/mp3 y controlar eso también, ¿verdad?

TLDR

  1. Necesita sincronizar 12 LED con un reloj/temporizador para que un LED permanezca encendido durante 1 hora y luego se apague durante las próximas 11 horas mientras se enciende el siguiente LED. Repetir.
  2. Necesita reproducir un archivo de audio una vez al comienzo de cada hora.

He buscado en Google, aquí, sparkfun, buildcircuit, instructables, mdfly y varios otros sitios. No he visto nada que aborde esto, o si lo vi, no lo reconocí. Mis disculpas si esto ya está cubierto en otro lugar.

EDITAR

Encontré esto:

Circuito secuencial con más de 10 LEDs

que habla sobre el uso de 2 x 4017 para hacer funcionar un montón de LED, y también registros de desplazamiento SIPO. Parece que funcionaría, pero nuevamente, el tiempo requerido me hace pensar que el temporizador 555 no funcionará. ¿Tengo razón en eso? Aún deja el tema de controlar el audio...

Esto debería ser posible con Arduino (puede hacer las tres cosas que desea), aunque no estoy seguro de cuáles serán los requisitos de presupuesto. Hay muchos proyectos de reloj para Arduino que usan un RTC para controlar el reloj LED con alarma. Debería poder tomar eso y modificarlo para que, en la parte superior de la hora, apague el LED de horas anteriores, encienda el LED de hora actual y reproduzca el byte de sonido.
¿El reloj todavía tiene manecillas mecánicas o solo las luces? ¿Y hay fotos del proyecto terminado?

Respuestas (2)

Un Arduino u otro microcontrolador con suficiente gpio funcionará para las luces. Agregue el módulo de mp3 y un ic de reloj en tiempo real y puede hacer todo lo que quiera de manera bastante simple.

Entonces, si obtengo un microcontrolador (arduino o similar) y un módulo mp3, ¿no tendré que jugar con los temporizadores 555, los registros de desplazamiento o cualquier otra cosa?
@meggatron: también querrá agregar un RTC a su pila. Si no recuerdo mal, el Arduino tiene un temporizador, pero es bastante terrible y querrás uno separado.
No sé mucho sobre Arduino, pero Atmel AVR utilizado allí tiene un excelente temporizador.

¿Eres ingeniero mecánico? Hazlo mecánicamente.

De su descripción asumo que este es un reloj analógico. Acceda al eje que hace girar la manecilla de la hora y utilícelo para controlar un interruptor giratorio de 12 polos. Cada polo del interruptor abarcará 30 grados. Tome una pieza de material de placa de PC revestida de cobre y dibuje un anillo en el medio y luego otro anillo concéntrico un poco más lejos. Taladre un agujero para el eje del reloj a través del centro y divida el anillo exterior en 12 partes iguales. No necesita grabarlo: para algo tan simple, una Dremel u otra herramienta rotativa funcionará bien.

Tendrá un círculo central que transporta energía y coaxial con eso, los 12 polos conductores. El eje del reloj atraviesa el centro de esta placa trasera. Fije un limpiaparabrisas de cobre al eje para que, a medida que gira, conecte el círculo central a cada una de las piezas polares a su vez.

¿Está bien hasta ahora?

Proporcione energía al anillo central y ahora tiene una señal de alimentación conmutada en cada polo que cambia en sincronización con la manecilla de la hora del reloj. Puedes averiguar el resto :-)

Ahora, podría hacer todo esto con sensores sin contacto, etc. Pero esto probablemente sea más simple y funcionará lo suficientemente bien.

Me gusta la idea. Más fácil para mí de visualizar. Lo que me preocuparía es usar el eje que hace girar las manecillas del reloj. Las manos en sí son bastante delicadas y también lo son los engranajes/eje. Me preocuparía el par adicional necesario para extender el eje y girarlo. Tendré que pensarlo un poco más.