Аналогты сандық сағат: 4 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл сағатты жасаудың себебі - менің IKEA -ның түпнұсқалық сағаты енді жұмыс істемеді және маған бұл сағаттың корпусы қатты ұнады. Мен сағатты лақтыруды ысырап деп таптым және оны аналогтық / цифрлық сағат үшін қайта қолдануды шештім.

Мен стандартты сағат жасай алар едім, бірақ мен басқаша жасауды шештім. Кез келген басқа сағат сияқты, ол уақытты көрсетеді, бірақ стандартты түрде емес. 60 екі түсті қызыл/жасыл жарықдиодты қолдану арқылы сағат уақытты көрсетеді. Қызыл жарық диодтары сағатты, ал жасыл жарық диодтары минутты көрсетеді. Секундтар жаяу жүретін сары (қызыл + жасыл) жарықдиодты шаммен және сағаттың ортасында жыпылықтайтын сары жарық диодымен көрсетіледі.

Сағатты қалай оқу керектігін білу үшін біраз тәжірибе қажет. Жарық диодтары сағатты да, минутты да көрсету үшін қолданылғандықтан, оған уақытты көрсетудің ерекше әдісі қажет. Уақыт жарық диодты жолақ ретінде көрсетіледі, онда ең ұзын жолақ сағатты немесе минутты көрсетеді. Егер ең ұзын жолақ сағаттармен ұсынылса, онда қысқа жолақ минутты жасыл түспен, ал қалған бөлігі сағатты қызыл түспен көрсетеді. Жолақтар қысқа болған жағдайда сағатты оқуға ыңғайлы ету үшін мен қызыл жарықдиодты пайдаланып сағат индикаторын қостым. Егер минуттар сағаттардан үлкен болса, жолақтар ауысады, яғни барлық жасыл минуттар сағатты көрсету үшін қызылға айналады, ал қалған бөлігі минуттарды көрсетеді, сондықтан іс жүзінде барлық жасыл қызылға айналады және керісінше.

Бұл қалай жұмыс істейтінін түсіндіру қиын, сондықтан бейнені қараңыз. Жарықдиодты мультиплекстеудің арқасында бейнеде жарық диодтары жыпылықтап тұрғандай көрінеді. Бұл камерамен ғана түсіріледі, адам көзімен емес.

Әдетте мен бұл жобаны JAL бағдарламалау тілін қолдана отырып, сүйікті PIC микроконтроллерінің айналасында құрдым, бірақ сіз Arduino -ды қолдана аласыз.

1 -қадам: Дизайн

Мен қанағаттанар алдында сағаттың үш түрлі нұсқасын жасадым. Бұл нұсқалар келесідей жасалған:

1. PIC үшін 20 МГц стандартты кристалды қолдану. Бұл конструкциямен сағат бір күн жұмыс істегеннен кейін 1 секундта синхрондаудан шықты. Бұл тым көп болды. Сонымен қатар, сізде сағатты өшіргенде уақыт жоғалды, себебі дизайнда резервтік батарея жоқ.
2. DS1302 сағат модулін қолдану. Бұл модульдің жағымды жағы-оның резервтік батареясы, сондықтан сағатты өшіргенде уақыт жоғалмайды. Мен осы модульмен сағатты тексергенде сағат 7 секунд синхрондалмады! бір күннен кейін Менің ойымша, бұл дұрыс емес кристалдан немесе ПХД -ның нашар дизайнынан болады.
3. DS3231 сағат модулін қолдану. Бұл модульде резервтік батарея да бар және ол DS1302 -ге қарағанда дәлірек. Сағат осы модульмен жақсы жұмыс жасады, сондықтан мен оны соңғы дизайн үшін қолдандым. Сол себепті, PIC бұдан былай кристалды қажет етпеді.

Толық дизайн үш схемалық схемада жасалған:

1. PIC көмегімен сағат контроллері
2. Жүргізуші жүргізуші ауысым регистрлерін қолданады
3. 60 Екі түсті жарықдиодты шамдар

2 -қадам: Қажетті компоненттер

Бұл жоба үшін сізге келесі компоненттер қажет:

• Нанның бір бөлігі
• PIC микроконтроллері 16F1823
• 74HC595 3 ауысымдық регистр
• 1 Darlington ULN2803A транзисторлық массиві
• IC розеткалары: 1 * 14 істікшелі, 3 * 16 істікшелі, 1 * 18 істікшелі
• Сағат модулі DS3231
• 2 түйме қосқышы
• Резисторлар: 2 * 33к, 8 * 100 Ом, 8 * 47 Ом
• 1 электролиттік конденсатор 100 uF/16V
• 4 конденсатор 100 нФ
• Светодиодтар: 60 2 мм екі түсті (қызыл/жасыл), 1 5 мм сары
• Ұясы 3 мм
• 5 вольтты адаптер, мысалы, смартфонды зарядтауға арналған. Бұл шынымен 5 вольтты қуат көзі екеніне көз жеткізіңіз.
• Қосымша: сыртқы бөліктерді тақтаға қосуға арналған тақырыптар
• Кынар сымы мен сымдарын тазартқыш
• Сағатыңызға арналған тұрғын үй.

Құрамдас бөліктерді қосу әдісі туралы схемалық схемаларды қараңыз. Дәнекерлеуді қажет етеді, әсіресе 60 жарықдиодты қосу үшін. Схемалық диаграммалар zip файлына енгізілген.

3 -қадам: Сағат құру

Сағатты қалай құрастыратынымды суреттерден қараңыз. Мен бастапқы сағаттың ішкі бөлігін алып тастай бастадым, содан кейін алдыңғы тақтадағы екі түсті жарықдиодты 2 мм 60 тесік бұрғыладым. Содан кейін мен алдыңғы тақтаны қара түске боялдым және сағаттың бастапқы қолдары орналасқан тесікті жабу үшін пластик бөлігін қостым. Енді сол жерде сары жарық диоды бар.

Содан кейін мен барлық 60 жарықдиодты орнаттым, оларды орнында ұстау үшін ыстық желімді қолдандым және оларды Kynar сымымен бір -біріне жалғадым. Ақырында, мен барлық компоненттері бар тақтаны жинадым.

Артқы қақпаққа мен екі түйме мен қуат ұясын орнаттым. Суретте көрсетілгендей, артқы жағына жабыстырған қосымша табақшаны ұмытыңыз. Мен қостым, себебі менің бірінші дизайнымда батырмалар сол жерде орналасқан, бірақ мен оларды жылжытуым керек еді, себебі мен DS3231 модулін қосуым керек еді, мен тек бірінші дизайнды жасаған кезде сол түймелердің орнын таба алдым.

4 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Жоғарыда айтылғандай, бағдарламалық жасақтама PIC16F1823 үшін JAL программалау тілінің көмегімен жазылған. PIC 32 МГц ішкі сағатта жұмыс істейді. Жоғарыда айтылғандай, сағаттық уақытты DS3231 сағат модулі жасайды.

Бағдарламалық қамтамасыз ету келесі негізгі міндеттерді орындайды:

• I2C интерфейсін қолданып DS3231 модулін инициализациялау. Модуль PIC үзіліс істігіне қосылған 1 секундтық сигнал шығарады. PIC DS3231 модулінен уақытты оқу үшін осы 1 секундтық үзілісті пайдаланады.
• 60 екі түсті жарықдиодты ауысым регистрлері арқылы жүргізу. Схемалық диаграммада жарық диодтары 16 -дан 8 -ге дейінгі матрицада қосылғанын көруге болады. Бұл барлық светодиодтарды қосу үшін қажет сымдар санын азайтады. Бұл матрицалық дизайн PIC светодиодтарын жеке -жеке жарықтандыру үшін олардың мультиплексті болуын талап етеді. Жарық диодты мультиплекстеу үзіліс негізінде жүзеге асырылады, онда жаңарту жиілігі 70 Гц, сондықтан адам көзіне көрінбейді.
• Түймешіктерді басқару. Олар уақытты белгілеу үшін қолданылады, біреуі сағатты, екіншісі минутты орнатады. Уақытты реттеу режимін қосу үшін екі түймені де басу қажет. Уақытты орнату режимі таңдалған кезде сары жарық диодты жарық қосулы болады. Түймешіктерді пайдаланбаған 5 секундтан кейін сағат қалыпты уақыт режиміне оралады, ал сары жарық диоды жыпылықтай бастайды.

Уақытты қалай қою керектігі туралы екінші бейнені қараңыз.

JAL бастапқы файлы мен PIC бағдарламалауға арналған Intel Hex файлы zip-файлға бекітілген. Егер сіз PAL микроконтроллерін JAL - Паскаль тіліне ұқсас бағдарламалау тілін қолданғыңыз келсе - JAL веб -сайтына кіріңіз.

Өз жобаңызды құрудан көңілді болыңыз және сіздің реакцияларыңызды күтіңіз.