Ρολόι τσέπης DIY: 9 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Σε αυτόν τον πολυάσχολο κόσμο, η παρακολούθηση του χρόνου είναι απαραίτητη για καλύτερη απόδοση και το να είσαι χόμπι, γιατί να μην κάνεις μια συσκευή για να παρακολουθεί τον χρόνο. Χάρη στην τεχνολογία υπάρχουν συσκευές που ονομάζονται «ρολόι» αλλά! όταν φτιάχνεις πράγματα μόνος σου, η ευχαρίστηση είναι διαφορετική, οπότε σε αυτό το Instructable θα σου δείξω πώς έφτιαξα αυτό το μικρό μικροσκοπικό ρολόι.

Βήμα 1: Η ιδέα

Η ιδέα είναι να το διατηρήσουμε όσο το δυνατόν πιο απλό και να χρησιμοποιήσουμε ελάχιστα εξαρτήματα.

1. Οθόνη για την εμφάνιση της ώρας.
2. Ένα συστατικό για την παρακολούθηση του χρόνου.
3. Ένα άλλο στοιχείο για να πάρει χρόνο και να το στείλει στην οθόνη.
4. Και μια πηγή ενέργειας.

// Διάγραμμα ροής ιδέας

Βήμα 2: Ο εγκέφαλος

Το Brain πρέπει σίγουρα να είναι μικροελεγκτής καθώς έχει πλεονεκτήματα στον εύκολο προγραμματισμό και μικρότερο μέγεθος. Στην αρχή πίστευα ότι το attiny85 θα ταιριάζει τέλεια, αλλά στη συνέχεια οι περιορισμένες καρφίτσες GPIO δυσκόλεψαν τη διαδικασία. τότε αποφάσισα να πάω με το Atmega328p διαθέσιμο σε πακέτο tqfp αλλά έχοντας αμελητέα εμπειρία στη συγκόλληση τόσο μικρού πακέτου αποφάσισα να πάω με arduino pro mini. Αν και αυτός ο πίνακας είναι επίσημα συνταξιούχος, αλλά είναι ανοιχτού κώδικα, εξακολουθούν να είναι διαθέσιμοι.

Βήμα 3: Εμφάνιση

Μια μονάδα οθόνης OLED 0,91 ιντσών θα ήταν καλή επιλογή για οθόνη, καθιστώντας την πιο μοντέρνα, αλλά τότε το πρόβλημα είναι η κατανάλωση ενέργειας, κατά μέσο όρο καταναλώνει 20mA που θα ήταν βαρύ για μπαταρία. Ενώ αναρωτιόμουν τι να χρησιμοποιήσω ως οθόνη, βρήκα αυτήν την οθόνη DVD να βρίσκεται γύρω. Αυτή η οθόνη έχει τέσσερα ψηφία επτά τμημάτων με μερικά συμπληρωματικά led. Όλα τα led είναι διαμορφωμένα ως κοινή κάθοδος, οπότε για να τα οδηγήσουμε πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τη μέθοδο που ονομάζεται mutliplexing, η οποία δεν είναι παρά να οδηγούμε κάθε ψηφίο ένα προς ένα τόσο γρήγορα ώστε να φαίνεται ότι όλα φωτίζονται ταυτόχρονα. Επίσης το Atmega328 μπορεί να βυθιστεί έως και 20mA, οπότε η ανάγκη για τρανζίστορ μειώνεται. Κάθε led λειτουργεί πολύ καλά με 100 ohm στα 3.3v.

Βήμα 4: RTC

Το Arduino pro mini μπορεί να παρακολουθεί, αλλά το πρόβλημα είναι η κατανάλωση ενέργειας. Στα 3.3v αντλεί περίπου 3mA στα 8MHz και συν έχουμε επίσης οθόνη που θα καταναλώνει επίσης λίγο χυμό. Επιλέγω να πάω με τσιπ DS3231 RTC καθώς είναι εύκολο στη χρήση χάρη στη διεπαφή I2C. Επίσης, παρακολουθεί τον χρόνο με μεγαλύτερη ακρίβεια από το atmega328 και καταναλώνει ακόμη και λιγότερη ενέργεια.

Βήμα 5: Διασύνδεση με τον χρήστη

Η διεπαφή είναι απλή - ο χρήστης θέλει χρόνο, η συσκευή του δίνει για αυτό θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε πολύπλοκα πράγματα όπως χειρονομίες ή τόσο απλά όσο ένα κουμπί. Έτσι, όποτε ο χρήστης θέλει να μάθει την ώρα, πατήστε το κουμπί και ο χρόνος εμφανίζεται στην οθόνη. Το σχέδιο για τον κώδικα ήταν να ανιχνευθεί αν πατηθεί το κουμπί, όταν πατηθεί ζητηθεί η τρέχουσα ώρα από το RTC και να εμφανιστεί μέσω της οθόνης, αλλά τότε κατάλαβα ότι το arduino pro mini διαθέτει ένα κουμπί για επαναφορά, γιατί να μην το χρησιμοποιήσω έτσι αντί να το ελέγξω για το κουμπί απλά πάρτε την τρέχουσα ώρα και εμφανίστε μία φορά και περιμένετε μέχρι την επόμενη επαναφορά.

Βήμα 6: Η συστροφή

Έτσι, τώρα έχουμε τα εξαρτήματά μας σετ arduino pro min, οθόνη DVD, τσιπ DS3231 RTC και κελί κουμπιού CR2032 ως power house με όχι τόσο μεγάλη σκέψη για την επιλογή της μπαταρίας. Έτσι, με το κύκλωμα στο μυαλό μου, σχεδίασα τη διάταξη PCB. Και λίγο πριν μπορέσω να παραγγείλω PCB ένα πράγμα με πιάνει στο μυαλό … αν σκεφτώ το RTC chip και κουμπί στήριξης κυψέλης, τότε είναι ήδη κολλημένα στο DS3231 RTC module, τότε γιατί σπαταλάμε πόρους για να αποκτήσουμε ένα προσαρμοσμένο PCB στην πραγματικότητα σε αυτή την περίπτωση έχουμε απλώς δύναμη συγκόλλησης, Γραμμές I2C και οθόνη DVD σε pro mini. Σε περίπτωση που θέλετε να ρίξετε μια ματιά στη διάταξη PCB, επισυνάπτεται παρακάτω.

Βήμα 7: Πρόβλημα με το κελί κουμπιού

Το λάθος που έκανα που δεν έδωσα χρόνο να επιλέξω τον τύπο μπαταρίας πλήρωσε την τιμή του. Όταν η συσκευή τροφοδοτήθηκε από το arduino uno όπως τη χρησιμοποιούσα για να προγραμματίσω το arduino pro mini, λειτούργησε καλά, αλλά όταν τροφοδοτήθηκε από κουμπί, συμπεριφέρθηκε περίεργα. Αφού ξόδεψα πολύ χρόνο για να μάθω ποιο ήταν το πρόβλημα - ήταν στην πραγματικότητα ότι το CR2032 μπορεί να παρέχει ρεύμα έως 2mA και η απαίτηση της συσκευής ήταν πολύ μεγαλύτερη από αυτήν, οπότε τελικά κατέληξα να χρησιμοποιώ μια μπαταρία λιπό.

Βήμα 8: Ο κώδικας

Ο κώδικας μπορεί να φαίνεται μακρύς και επαναλαμβανόμενος αλλά στην πραγματικότητα είναι απλός στην κατανόηση. Όλα μπαίνουν στην ενότητα εγκατάστασης καθώς κάνουμε τα πράγματα μόνο μία φορά και περιμένουμε μέχρι την επόμενη εντολή επαναφοράς.

Η ροή του κώδικα αρχικοποιεί τα πάντα -> λάβετε τον τρέχοντα χρόνο από το RTC -> χειριστείτε τα δεδομένα έτσι ώστε να μπορούν να πολλαπλασιαστούν τα ψηφία της οθόνης -> και στη συνέχεια να εμφανίζονται τα δεδομένα (χρόνος) για 2 δευτερόλεπτα πολλαπλασιάζοντας κάθε ψηφίο ένα προς ένα.

Βήμα 9: Τέλος

Θα είχα εκτυπώσει μια θήκη για αυτό, αλλά χωρίς θήκη φαίνεται υπέροχη καθώς όλα τα εξαρτήματα είναι εκτεθειμένα.