Δυαδικό ρολόι V1.0: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Όλοι αγαπούν τα δυαδικά ρολόγια, ειδικά οι σπασικλάδες όπως εγώ. Σε αυτό το διδακτικό θα σας δείξω πώς μπορείτε να φτιάξετε το δικό σας δυαδικό ρολόι χρησιμοποιώντας μονάδες εκτός ράφι και σανίδων.

Δεν με ικανοποίησε ο σχεδιασμός των έτοιμων δυαδικών ρολογιών από το ebay ή άλλες πηγές, οπότε έφτιαξα το δικό μου. Χρησιμοποιεί μόνο ένα χρώμα και η πρόσοψη είναι συμμετρική, γεγονός που το κάνει να φαίνεται πολύ πιο ωραίο.

Προμήθειες

Συστατικά:

• Arduino Nano (οποιοδήποτε χειριστήριο με 18 εξόδους και I2C)
• Μονάδα DS1307 (μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί DS3231)
• 18 τεμ 5mm εξαιρετικά φωτεινό LED (χρησιμοποίησα μπλε)
• Αντίσταση 18 τεμ 10kOhm (χρησιμοποίησα SMD)
• Αντίσταση 18 τεμ 100kOhm (χρησιμοποίησα SMD)
• Γενική δίοδος 18 τεμ
• Βύσμα σύνδεσης DC
• Τροφοδοσία 12V
• Μικρό ξύλινο κουτί
• Καλώδια
• Θερμοσυρρικνωμένοι σωλήνες (προαιρετικά)
• Perfboard

Εργαλεία:

• Συγκολλητικό σίδερο και συγκόλληση
• Ηλεκτρικό τρυπάνι
• Πυροβόλο θερμής κόλλας
• Βασικά εργαλεία

Βήμα 1: Συγκόλληση του πίνακα LED

Πρώτα απ 'όλα πρέπει να επιλέξετε το μέγεθος του ρολογιού σας. Μόλις γίνει σαφές, πρέπει να επιλέξετε το κομμάτι του γυαλιού με το κατάλληλο μέγεθος. Μπορείτε εύκολα να το κόψετε σε σχήμα σημειώνοντάς το με ένα μαχαίρι χρησιμότητας μερικές φορές και τραβώντας το. Πρέπει να συγκολλήσετε τα LED στη θέση τους σε πέντε στήλες. Οι στήλες νούμερο 1, 3 και 5 θα περιέχουν 4 LED, ενώ ο αριθμός στήλης 2 και 4 θα περιέχει 3 τεμάχια. Οι λυχνίες LED στον πίνακα πρέπει να μοιάζουν κάπως έτσι:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- O

Τα Os αντιπροσωπεύουν τις θέσεις LED.

Η πρώτη στήλη δείχνει τις ώρες από 0 έως 12 σε δυαδικό. Το χαμηλότερο LED είναι το LSB και το υψηλότερο LED είναι το MSB. Η δεύτερη στήλη είναι τα δεκάδες λεπτά από 0 έως 5. Η τρίτη στήλη είναι το υπόλοιπο των λεπτών από 0 έως 9. Η υπόλοιπη δείχνει τα δευτερόλεπτα με τον ίδιο τρόπο που λειτουργούν τα λεπτά. Οι επόμενοι αριθμοί δείχνουν την ώρα, όπου τα Os είναι OFF και τα Xs είναι ON:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OX --- X --- O --- O --- X Η ώρα είναι 1:10:01

X -------- O -------- XO --- O --- O --- X --- OO --- X --- X --- O --- OO --- O --- X --- O --- X Η ώρα είναι 8:23:49

Η σύνδεση για τα LED είναι στις εικόνες βήμα. Όλες οι λυχνίες LED έχουν τις ίδιες GND και VCC στις συνδέσεις τους. Για VCC μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 5V (ή 3.3V). Με την αντίσταση 100kOhm τα LED θα είναι πολύ αμυδρά. Εάν ανάψετε τη λυχνία LED με την έξοδο Arduino, το ρεύμα περνάει σε μικρότερη αντίσταση (10kOhm) και το LED θα είναι πιο φωτεινό. Εάν δεν υπάρχει αρκετή διαφορά μεταξύ του φωτεινού και του φωτεινού LED, μπορείτε να συνδέσετε τον πίνακα LED VCC σε 3,3V. Η δίοδος απαιτείται στο κύκλωμα, οπότε αν η έξοδός σας είναι χαμηλή, το ρεύμα εξακολουθεί να ρέει μέσω της λυχνίας LED. Ελπίζω να είναι σαφές για όλους.

Για να έχω ένα σχετικά μικρό πρόσωπο χρησιμοποίησα αντιστάσεις SMD στο πίσω μέρος της σανίδας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κανονικές αντιστάσεις (THD), αν έχετε αρκετό χώρο για αυτές. Επίσης, έπρεπε να συγκολλήσω τις διόδους σε ξεχωριστό κομμάτι από σανίδα, πάλι, λόγω του χώρου. Εάν έχετε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διόδους SMD, ώστε όλα να μπορούν να πάνε σε έναν πίνακα.

Συγκολλήστε καλώδια στις γραμμές GND και VCC της πλακέτας και επίσης σε κάθε κανονική άνοδο διόδου. Εάν θέλετε επίσης να δημιουργήσετε έναν ξεχωριστό πίνακα διόδων, κάντε συνδέσεις μεταξύ των καθόδων διόδου και των αντιστάσεων 10kOhm.

Τα καλώδια από τις διόδους διόδου θα πάνε στις εξόδους του Arduino.

Βήμα 2: Φτιάχνοντας το κουτί

Αφού φτιάξουμε την πλακέτα LED του ρολογιού μας, πρέπει να επιλέξουμε ένα δοχείο για αυτό. Διάλεξα ένα μικρό κουτί κοσμημάτων. Στην πραγματικότητα, επέλεξα το κουτί πρώτα και έκανα τον πίνακα LED στη συνέχεια, μπορείτε να το κάνετε κι εσείς.

Πρέπει να σημειώσετε τη θέση των LED στο μπροστινό μέρος του κουτιού σας. Μπορείτε να υπολογίσετε τις θέσεις ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα άλλο κομμάτι γυαλιού για να σας βοηθήσει. Η απόσταση μεταξύ των μικρών οπών είναι 2,54mm, ή 1/10 ίντσας.

Αφού σημειώσετε τις 18 θέσεις στο μπροστινό μέρος του κουτιού, πρέπει να ανοίξετε τις τρύπες. Έκανα τρύπες 4 χιλιοστών, έτσι ώστε τα LED να μην κρυφοκοιτάζουν, αλλά μπορείτε να κάνετε τρύπες 5 χιλιοστών, έτσι ώστε τα LED να είναι ορατά και από την πλάγια όψη. Πρέπει επίσης να ανοίξετε μια τρύπα 8 mm στο πίσω μέρος του κουτιού για το βύσμα DC.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε χρώμα ή βερνίκι στο ξύλινο κουτί τώρα. Μπορεί να θέλετε να αφαιρέσετε τους μεντεσέδες και το κλείδωμα από το κουτί πριν από αυτό. Μόλις είστε ικανοποιημένοι με την εμφάνιση, βιδώστε πίσω τους μεντεσέδες και την κλειδαριά.

Βήμα 3: Σύνδεση πραγμάτων

Θα χρειαστείτε μερικά καλώδια και λίγη συγκόλληση για αυτό το βήμα.

Πρέπει να συνδέσετε το βύσμα DC στο Arduino VIN και GND. Εάν χρησιμοποιείτε σταθεροποιημένο τροφοδοτικό 5V, μπορείτε να το συνδέσετε στο Arduino 5V αντί για VIN.

Η μονάδα RTC έχει 4 ακίδες: GND, 5V, SDA και SCL. Συνδέστε GND και 5V στο Arduino GND και 5V. Συνδέστε το SDA στο Arduino A4 και το SCL στο Arduino A5. Εάν χρησιμοποιείτε άλλο μικροελεγκτή, βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει τις ακίδες I2C.

Συνδέστε τον πίνακα LED VCC σε 5V ή 3,3V και GND στο Arduino GND. Συνδέστε τις ανόδους των διόδων ως εξής:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 σημαίνει το λιγότερο σημαντικό κομμάτι της στήλης ωρών. Είναι το κάτω αριστερό LED. Το S8 αντιπροσωπεύει 8 δευτερόλεπτα, αυτό είναι το επάνω δεξιό LED.

Βήμα 4: Προγραμματισμός

Πριν ανεβάσετε οτιδήποτε, θα πρέπει να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη RTC και τον κωδικό του προγράμματος μου. Μετά τη λήψη μετακινήστε τη βιβλιοθήκη RTC στο φάκελο βιβλιοθηκών Arduino και το έργο στο φάκελο έργων σας. Μετά από αυτό, πρέπει να ξεκινήσετε ή να επανεκκινήσετε το IDE.

Πριν από τη μεταφόρτωση του κωδικού προγράμματος, πρέπει να γράψουμε τα σωστά δεδομένα ώρας στο τσιπ RTC. Βεβαιωθείτε ότι έχετε φορτισμένη μπαταρία πριν το κάνετε αυτό. Ανοίξτε το παράδειγμα "Ρύθμιση ώρας και εμφάνισης" από τη βιβλιοθήκη RTC. Συμπληρώστε τις σωστές τιμές χρόνου. Δεν μας ενδιαφέρει πραγματικά η ημερομηνία, μπορείτε να την αφήσετε όπως είναι ή ίσως να την συμπληρώσετε και εσείς. Οι τιμές ώρας θα γραφτούν στο τσιπ RTC όταν ανεβάσουμε τον κωδικό και ξεκινήσει το Arduino. Είναι σημαντικό να μην επαναφέρετε τον ελεγκτή. Επίσης, μπορείτε να ορίσετε την ώρα ένα λεπτό μπροστά, έτσι ώστε το ρολόι σας να μην καθυστερήσει με το χρόνο φόρτωσης και έναρξης.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τη σωστή θύρα και τύπο πλακέτας πριν πατήσετε το κουμπί μεταφόρτωσης.

Μετά τη μεταφόρτωση του παραδείγματος RTC, πρέπει να ανεβάσετε το σκίτσο μου χωρίς να συνδέσετε το Arduino, καθώς κάθε επαναφορά θα καθορίσει την ώρα που αναφέρεται στο παράδειγμα. Μόλις ανεβάσετε το πρόγραμμά μου, ο χρόνος πρέπει να εμφανίζεται στις λυχνίες LED. Ελέγξτε αν όλα λειτουργούν σωστά (πρέπει). Εάν όλα είναι εντάξει, μπορείτε να αρχίσετε να τα συνδυάζετε όλα.

Βήμα 5: Ολοκληρώστε το

Μόλις αποσυνδέσετε το Arduino, το ρολόι δεν θα ξεχάσει την ώρα μέχρι να εξαντληθεί η μπαταρία του RTC. Τώρα μπορείτε να εξασφαλίσετε τα πάντα στη θέση τους. Χρησιμοποιήστε θερμή κόλλα, εποξειδική, ταινία διπλής όψης, βίδες, μπουλόνια ή οτιδήποτε επιθυμείτε.

Συνδέστε το ρολόι σας στα 12V (ή την τάση που χρησιμοποιείτε) και παρακολουθήστε το και λατρέψτε το. Πρόσθεσα επίσης ένα διαθλαστικό στρώμα από μια οθόνη στο μπροστινό μέρος, οπότε η εμφάνιση είναι καλύτερη. Μπορείτε επίσης να προσθέσετε ένα κομμάτι χαρτί ή κάτι για να επιτύχετε ένα διαφορετικό οπτικό αποτέλεσμα. Παρακαλώ μοιραστείτε μαζί μου τις ιδέες σας.

Ελπίζω να σας άρεσε αυτό το διδακτικό και ίσως κάποιος να το φανεί χρήσιμο. Μη διστάσετε να κάνετε ερωτήσεις στα σχόλια. Αυτό το διδακτικό είναι για τον διαγωνισμό Colors of the Rainbow με το έντονο μπλε χρώμα του.