M-Clock Μικροσκοπικό ρολόι πολλαπλών τρόπων: 11 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Μινιμαλιστικό ρολόι; Ρολόι πολλαπλών λειτουργιών; Ρολόι μήτρας;

Αυτό είναι ένα έργο ρολογιού πολλαπλών λειτουργιών που βασίζεται στο MSP430G2432. Μπορεί να συναρμολογηθεί χωρίς συγκόλληση και ελάχιστη χρήση εργαλείων. Με περιορισμένη ανάλυση οθόνης 8x8 pixel, αυτό το ρολόι 12 ωρών δείχνει χρόνο σε 6 διαφορετικές λειτουργίες. Χρησιμοποιεί ελάχιστα εξαρτήματα (μόνο 5 έως 7 μέρη) και ελάχιστη καλωδίωση (4 καλώδια). Ολόκληρο το έργο, συμπεριλαμβανομένης της μπαταρίας, βρίσκεται σε μια σανίδα ψωμιού 1,5 "x 2". Μπόνους Πασχαλινό αυγό "Tetris" όπως το παιχνίδι, δείτε τα τελευταία βήματα του έργου.

Χαρακτηριστικά

• Ελάχιστος αριθμός εξαρτημάτων, 5 μέρη.
• Ελάχιστη καλωδίωση, απαιτούνται μόνο 4 καλώδια. Η μπαταρία λειτουργεί από 3V έως 3,6V.
• Χρήση του χρονοδιακόπτη φύλαξης για να διατηρήσετε το χρόνο, η λειτουργία απενεργοποίησης ύπνου (LPM3) παίρνει ισχύ uA.
• Κρύσταλλος 32Khz για να κρατάτε ακριβή ώρα όταν κοιμάστε.
• Λειτουργεί βαθμονομημένο ρολόι DCO 1Mhz όταν είναι ενεργό (χρόνος εμφάνισης).
• Αυτό είναι ένα ρολόι 12 ωρών, όχι 24 ώρες και δεν έχει ένδειξη AM/PM.
• Εφαρμογή πασχαλινού αυγού του παιχνιδιού Tetris.

Βήμα 1: Λειτουργία HHMM

Λειτουργία HHMM, τυπικές ώρες και λεπτά κύλισης ψηφίων με διαχωριστή παχέος εντέρου. Η παρακάτω φωτογραφία δεν είναι σαφής καθώς τα ψηφία κυλούν.

Βήμα 2: Λειτουργία δευτερολέπτων

Λειτουργία δευτερολέπτων, εμφανίζει μόνο δευτερόλεπτα

Βήμα 3: Tix Mode

Tix mode, led matrix χωρίζεται σε τεταρτημόριο, το πάνω τεταρτημόριο δείχνει την ώρα σε τιμές bcd (δυαδικό κωδικοποιημένο δεκαδικό). αντιπροσωπεύονται από τον αριθμό των κουκκίδων για την ένδειξη των ψηφίων. τα κατώτερα τεταρτημόρια δείχνουν το λεπτό σε bcd. δηλ. για 4:32 δεν δείχνει καμία κουκκίδα + 4 κουκκίδες στο πάνω μισό και 3 κουκκίδες + 2 κουκκίδες στο κάτω μισό.

Βήμα 4: Λειτουργία ζαριού

Λειτουργία ζαριού, η μήτρα led χωρίζεται σε δύο σετ «ζαριών». με το πάνω ζεύγος να δείχνει ώρα από 1 - 12, το κάτω ζευγάρι ζάρια δείχνει λεπτά σε προσαυξήσεις 5 λεπτών. Κάθε δευτερόλεπτο το ζάρι περιστρέφεται μεταξύ πιθανών τιμών. Για παράδειγμα, η 4η ώρα μπορεί να αναπαρασταθεί με 0 + 4, 1 + 3 και 2 + 2 συνδυασμούς 1 ή 2 ζαριών. Παρακάτω, για 4:32 δείχνει τιμή ζαριού άνω 4 + κάτω 6 (5 + 1), λειτουργεί 4 ώρες, 6 x 5 = 30 λεπτά, με το περιττό 2 λεπτά περικομμένο καθώς αντιπροσωπεύουμε μόνο τιμές προσαυξήσεων 5 λεπτών Το

Βήμα 5: Λειτουργία ψηφίων

Λειτουργία ψηφίων, μια μικρή γραμματοσειρά 3x3 που χρησιμοποιείται για την εμφάνιση τόσο της ώρας όσο και του λεπτού χωρίς την ανάγκη κύλισης των ψηφίων. Τα ψηφία των λεπτών μετατοπίζονται αριστερά και δεξιά στο δεύτερο και το ψηφίο της ώρας (όταν είναι στην ώρα από 1 έως 9) σύρεται από δεξιά προς τα αριστερά για να υποδεικνύει κάθε 10 δευτερόλεπτα πρόοδο κατά τη διάρκεια του λεπτού. 4:33 και περίπου 30+ δευτερόλεπτα εμφανίζονται στη φωτογραφία.

Βήμα 6: Δυαδική λειτουργία

Δυαδική λειτουργία (πραγματικά είναι bcd, ή δυαδικό κωδικοποιημένο δεκαδικό), η ώρα, το λεπτό και το δεύτερο ψηφίο εμφανίζονται ως δυαδική κουκκίδα σε διαφορετικές στήλες στον πίνακα led. οι στήλες 0 και 1 (από αριστερά) αντιπροσωπεύουν τα ψηφία της ώρας, η στήλη 2 είναι κενή, οι στήλες 3 και 4 αντιπροσωπεύουν τα λεπτά ψηφία, η στήλη 5 είναι κενή, οι στήλες 6 και 7 αντιπροσωπεύουν τα δεύτερα ψηφία. Παρακάτω αντιπροσωπεύει την ώρα 4:34:16.

Βήμα 7: Πώς λειτουργεί

Το κύκλωμα χρησιμοποιεί πολυπλεξία γραμμών και στηλών για να οδηγήσει τα led, μία σειρά κάθε φορά, αυτό δίνει έναν κύκλο λειτουργίας 12,5% όταν ενεργοποιούνται σύντομα τα "σύνολα" led (8 από αυτά σε κάθε μία από τις 8 σειρές). Οι τρέχουσες περιοριστικές αντιστάσεις εξαλείφονται για να εξοικονομήσουν πάγκο και καθώς δεν οδηγούμε συνεχώς μεμονωμένα led, δεν πρόκειται να καταστραφούν.

Το χειριστήριο (διεπαφή χρήστη) είναι επίσης διατεταγμένο έτσι ώστε να χρησιμοποιούμε μόνο ένα απτικό κουμπί για είσοδο. το υλικολογισμικό καταγράφει παρατεταμένα κουμπιά (πατήστε παρατεταμένα) για περιστροφή μενού και κανονικά πατήματα κουμπιών για επιλογή μενού. Με τη μετάβαση αυτού του έργου από ένα AVR mcu σε ένα msp430 mcu, έκανα δυνατή τη διατήρηση του χρόνου με μεγαλύτερη ακρίβεια. Κατά τη διάρκεια της προβολής (δηλαδή ενεργοποιημένο) το έργο εκτελείται σε 1Mhz DCO. Το MSP430 mcu έχει εργοστασιακά βαθμονομημένες τιμές ρολογιού. Όταν δεν εμφανίζεται, αυτό το έργο εισέρχεται σε LPM3 (λειτουργία χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας 3) για εξοικονόμηση ενέργειας. Στο LPM3 το ρολόι DCO δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί και το έργο αλλάζει σε AClk κρυστάλλου 32Khz για να κρατήσει χρόνο.

Βήμα 8: Εξαρτήματα / ανταλλακτικά

• MSP430G2432 (ή άλλες συσκευές σειράς G dip 20pin w/ 4k+ flash)
• Οθόνη μήτρας 8x8 LED (μόνο κόκκινο, αυτό είναι έργο 3V)
• απτικό κουμπί, χρειάζεστε 3 αν θέλετε να είναι ενεργοποιημένο το παιχνίδι Tetris
• Κρύσταλλο ρολογιού 32Khz
• CR2032 ή άλλη πηγή μπαταρίας 3V

Βήμα 9: Διάταξη Breadboard

Ο πίνακας led 8x8 έχει μέγεθος κουκκίδας 1,9mm και είναι κοινής καθόδου, αν έχετε κοινό τύπο ανόδου, μπορείτε να αλλάξετε μερικές γραμμές στον κώδικα για υιοθέτηση. Δείτε τις συνημμένες φωτογραφίες και το διάγραμμα και δείτε αν έχετε τα σωστά pin-outs. Φαίνεται ότι είναι αρκετά συνηθισμένα και αν αγοράζετε μέσω ebay, οι περισσότεροι προμηθευτές έχουν το ίδιο pin-out ακόμη και αν ο αριθμός μοντέλου είναι διαφορετικός.

Βήμα 10: Σχηματική / Συναρμολόγηση

• Ακολουθήστε τη διάταξη του breadboard και τοποθετήστε δύο καλώδια jumper σε μίνι breadboard
• Τοποθετήστε MSP430G2432 mcu
• Τοποθετήστε κρύσταλλο 32Khz
• Τοποθετήστε το απτικό κουμπί
• Τοποθετήστε την πηγή τροφοδοσίας (χρησιμοποιώ κελί κουμπιού CR2032)
• Τέλος, τοποθετήστε τη μήτρα led 8x8 πάνω από το MSP430G2432

Ο πηγαίος κώδικας και το υλικολογισμικό για το έργο μπορούν να ληφθούν από το αποθετήριο github μου, τα αρχεία που απαιτούνται είναι το mclock.c (πηγή) και το M-Clock.hex (δυαδικό υλικολογισμικό)

Βήμα 11: Πασχαλινό αυγό / Tetris Like Game

Με επιπλέον χώρο φλας στο MCU, είμαι σε θέση να συμπιέσω σε ένα παιχνίδι όπως το Tetris. Αυτή η εφαρμογή πασχαλινού αυγού διευκολύνεται με την τοποθέτηση των πρόσθετων / προαιρετικών απτικών κουμπιών στις σωστές θέσεις του breadboard.

Πατώντας οποιοδήποτε κουμπί παιχνιδιού (αριστερά ή δεξιά) όταν εμφανίζεται το ρολόι θα ξεκινήσει το παιχνίδι. Ο έλεγχος του παιχνιδιού γίνεται μέσω του αριστερού και του δεξιού κουμπιού για να μετακινήσετε το κομμάτι του παιχνιδιού οριζόντια και το κουμπί ρολογιού, στη λειτουργία παιχνιδιού, λειτουργεί ως κουμπί περιστροφής του κομματιού παιχνιδιού. Δεν υπάρχει πτώση ταχύτητας σε αυτήν την εφαρμογή. Όταν τελειώσει το παιχνίδι (τα κομμάτια του παιχνιδιού στοιβάζονται μέχρι το ταβάνι), η βαθμολογία (ο αριθμός των σειρών που εξαλείφονται) θα εμφανίζεται σύντομα ως 2 ψηφία που αναβοσβήνουν.