Mikro bináris óra: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Tinkercad projektek »

Miután korábban létrehozott egy Instructable (Binary DVM) programot, amely a korlátozott megjelenítési területet használja bináris használatával.

Csak egy kis lépés volt korábban létrehozni a fő kódmodult a tizedes bináris konvertáláshoz egy bináris óra létrehozásához, de az egyetlen hiányzó dolog egy valós idejű óra (RTC) volt.

A Microbit azonban nem rendelkezik beépített RTC -vel.

Az RTC lehetővé teszi az óraprojektek megvalósítását akkumulátor tartalékkal.

Ennek megfelelően a következő projekt Microbit és Kitronik RTC segítségével 24 órás órát hoz létre bináris kijelzővel, és emellett riasztási lehetőséggel is rendelkezik.

A Microbit -en futó projektszoftvert a Makecode Blocks programban hozzák létre.

Kellékek:

MicroBit V1 vagy V2

MicroBit védőtok (opcionális)

Makecode

Kitronik RTC

CR2032

Kódblokkok

Cura

3d nyomtató

1 * SPDT (be - be) kapcsoló

1 * SPDT (be - ki - be) kapcsoló

2 * SPST (általában nyitva), pillanatnyi kapcsoló

4 * M3 (10+6 mm), M/F eltérések M3 anyákkal

4 * M3 (8mm), csavarok

Jumper vezeték M/F csatlakozó, 100 mm, 28AWG, előre gyártva dugóval és aljzattal.

1 * Piezo zümmögő (nincs meghajtó)

Ezek a kellékek számos üzletben kaphatók, és előfordulhat, hogy saját preferált beszállítója van.

1. lépés: A megjelenítési terület meghatározása

Bár a megjelenítési terület korlátozott az egyszerre megjeleníthető adatmennyiségben, ideális esetben alkalmas a bitadatok megjelenítésére.

Így elegendő terület áll rendelkezésre a 4 x 4 bites bináris szavak megjelenítéséhez, hogy az értesítéseket és a kiválasztási módokat ábrázolják.

A kijelző 3 fő területre van felosztva; Idő, kiválasztás és módok.

Idő

Tizenhat LED időhöz van rendelve, minden 4 LED oszlop egy időintervallumhoz van rendelve, az intervallumok H, H, M & M formátumúak.

A bináris szó minden bitjének súlya 1, 2, 4 és 8, az LSB a 4. sorban és az MSB az 1. sorban

Minden bináris 4 bites szó 0 és 15 közötti számot tesz lehetővé, ami több mint elegendő a 24 órás időformátumhoz, és 2, 9, 5 és 9 oszloponként maximális számot igényel.

Kiválasztás

A 0 sorban lévő négy LED egy sora szolgál az idő megadásakor kiválasztott időoszlop azonosítására.

Módok

A 4. oszlopban található 5 LED -es oszlop a módok, funkciók és működés azonosítására szolgál.

Jelölje be - A 4. LED, 0 villogó be- és kikapcsolása a másodpercek és a működés jelzésére szolgál.

Idő - LED 4, 1 jelzi az idő módot, amikor be van kapcsolva. (Alapértelmezett mód bekapcsoláskor)

Riasztás - LED 4, 2 jelzi a Riasztás módot, amikor be van kapcsolva.

Riasztási értesítés - A 4 -es, 3 -as és 4 -es és 4 -es LED -ek villognak, amikor a riasztás bekapcsol.

2. lépés: RTC (valós idejű óra)

Az RTC az alkalmazás dobogó szíve, amely lehetővé teszi a pontos idő beállítását és tartását.

Az RTC további részletei a Kitronik oldalán találhatók.

Az RTC szabályozott tápellátást biztosít, amely nem teszi szükségessé a Microbit saját USB vagy JST csatlakozójáról történő táplálását, és az akkumulátor tartalékolását biztosítják, hogy megtartsák az időt áramkimaradás esetén.

Az RTC használata előtt be kell töltenie az Extension csomagot.

A Beállítások ikon Makecode használatával válassza a Bővítmények lehetőséget, és írja be a Kitronik RTC -t a keresésbe.

Válassza ki a csomagot a telepítéshez, és hozzáadódik a többi bővítményhez.

Az RTC -nek számos kódblokkot kell olvasni és írni.

Ezekből a kódblokkokból csak 4 szükséges a bináris órához.

Ezeket arra használják, hogy a beállított időt az RTC -be írják, és visszaolvassák az időt az óra kijelzőjének frissítésére.

3. lépés: Az óra kódolása

A kód első része a változók, tömbök és tájékoztató szöveg program inicializálása.

Benne

Bclk - Bináris óra

<Sel - A gomb kiválasztja azt az oszlopot, amely az időbeállításhoz lesz igazítva.

Inc - B gomb növeli az időt.

Mindkét A & B gomb együttes megnyomása megváltoztatja az idő és riasztás módot.

Strval - az RTC -től visszaadott „HH: MM: SS” formában szereplő időt tartalmazó karakterlánc érték

Az óra megjelenítésére vagy beállítására csak a HH & MM használható.

Mode - megtartja az A = B gomb kombinációval kiválasztott Time = 1 és Alarm = 2 mód értékét.

Periódus - az időoszlop értéke az A gombbal.

0 = 0 oszlop (H), 1 = 1 oszlop (H), 2 = 2 oszlop (M), 3 = 3 oszlop (M)

Tick_en - Engedélyezi = 1 vagy Letiltja = 0 a kullancsot (másodperc), jelző.

Inc - A növekményes időbeállítási érték közbenső tárolása.

Tm_list - tárolja az egyes időoszlopok értékét a beállítás során.

Riasztás - engedélyezi vagy letiltja a riasztásjelzőt.

Az örökkévalóság folyamatosan hívja a kullancsfüggvényt.

Ketyegés

Az általában engedélyezett kullancsfunkció a jobb felső sarokban váltakozó be/ki LED -et jelenít meg, jelezve a működést és a másodperceket.

Ezenkívül meghívja a showtm függvényt, amely beolvassa az RTC -t, és feldolgozza azt bináris formában, miközben hívja az alarm_mode módot is, ha ez engedélyezve van, a riasztásjelző LED -eket jeleníti meg a jobb alsó sarokban.

Showtm

A showtm függvény hívja az rdtime -t, és az ebből használt érték az idősorozatot tartalmazó strval.

Létrejön egy ciklus, amely a strval segítségével növeli az egyes számokat, és figyelmen kívül hagyja a ":" elválasztót

Ezután minden egyes számot a dec2bin függvénnyel bináris megfelelőjévé alakítanak át, és hozzárendelik a megfelelő oszlophoz.

Rdtime

Az rdtime függvény beolvassa az RTC -ből visszaadott karakterlánc első 5 karakterét (figyelmen kívül hagyva a másodperc részt), és átadja a strval -nak.

Ha a riasztás be van állítva (mód = 2), akkor a riasztás beállítási értékeit összehasonlítják az RTC által visszaadott értékekkel, ha egyezés van, akkor a riasztás = 1, ha nincs egyezési riasztás = 0.

Az Alarm_mode, ha engedélyezve van, két be/ki váltakozó LED-et jelenít meg a 4. oszlop jobb alsó sarkában.

Dec2bin

A dec2bin függvény egy tizedes számot binárisra alakít, és megjeleníti a megfelelő oszlopban.

A konvertálandó szám átadásra kerül a értéken keresztül, a kijelző oszlop pedig a oszlopon keresztül.

A List2 az a tömb, amelybe a bináris átalakítási folyamatból származó 4 bites bináris szót tárolják.

Egy ciklus indul, amely tovább osztja az értéket 2 -vel, a maradékot a tömb elem tárolja, az egész értéket 2 -vel osztják el, ezt addig ismételjük, amíg az egész érték <= 1, és ez az utolsó érték kerül a tömbbe.

A legnagyobb egy számjegyű tizedes érték 9, binárisban pedig 1001, 4 bites szóként.

Ezután a tömböt fordított sorrendben kell feldolgozni a helyes eredmény érdekében.

Ezután egy ciklus indul, hogy bekapcsolja a megfelelő LED-et a megfelelő oszlopban, ezt a 4 bites bináris szó egyes előfordulásainál kell végrehajtani.

Az emberi felület gombokkal valósul meg.

Az A gomb

Ez kiválasztja az oszlopot, amelybe az időértéket be kell írni, és a 4. sorban a kiválasztott oszlop felett világító LED jelenik meg.

Az összes időoszlop frissítése után a kiválasztás 5. oszlopra való növelésével az időváltozó frissül.

Ha az üzemmód = 1, akkor az RTC frissül, különben a riasztási idő frissül.

A B gomb

Ez a növekmény gomb és növeli a kiválasztott időoszlopot.

Annak érdekében, hogy csökkentse a hibákat és időt takarítson meg a helyes érték eléréséhez, az oszloponként megadható maximális értéket a 24 órás időrendszer időértéke alapján korlátozzák.

Ezeket a maximális értékeket a tm_max tartalmazza, időnként egy oszlopban, és automatikusan kiválasztásra kerülnek az időoszlop alapján.

A maximális értékek H = 2, H = 9, M = 5, M = 9

Az inkrement érték binárisra konvertálódik a dec2bin -ben, és a kijelző frissül.

A+B gomb kiválasztása

Mindkét gomb együttes megnyomásával választhat az Idő mód vagy a Riasztás mód között, a megfelelő mód megjelenik a kijelzőn.

Attól függően, hogy melyik mód van kiválasztva, a kijelző frissül, hogy megjelenítse az időt vagy a riasztási időt.

4. lépés: Művelet

Töltse le a Hex fájlt a Microbitre, helyezzen be egy CR2032 elemet az RTC -be.

Csatlakoztassa a Microbit -et az RTC -hez, és táplálja az RTC kártyát USB -n vagy a csavaros csatlakozókon keresztül.

A Tick LED villogni kezd, és röviddel ezután megjelenik az idő.

Ha ez az első használat, akkor a megjelenített idő nagy valószínűséggel téves, és a pontos időt kell beállítani.

Módválasztás

A Kiválasztás (A) és Növelés (B) gombok együttes lenyomásával lehetővé válik a módváltás az idő és riasztás között.

Az idő beállítása

Az időbeállítás 24 órás üzemmódban van.

Használja a Kiválasztás gombot (A) a LED mozgatásához a felső sorban, ez azt az oszlopot jelzi, ahol az idő módosítható. A kiválasztási oszlopok megfelelnek a H, H, M & M -nek.

Ahol H = óra és M = perc.

Miután kiválasztott egy oszlopot, nyomja meg többször a Növelés gombot (b), hogy minden egyes megnyomással eggyel növelje a számot. A számok binárisan vannak feltüntetve, végül is bináris óra.

A növekmény gomb csak növeli a számot, és amint elérte a maximumot, nullára áll, a további megnyomások ismét növelik a számot.

Miután beállította az első oszlopidőt, nyomja meg a Kiválasztás gombot a következő oszlophoz, majd a Növelés gombbal állítsa be az oszlop idejét.

Megjegyzés: *** Az Idő vagy Riasztás beállításakor be kell írnia egy időt a kiválasztott oszlopba, még akkor is, ha az oszlopban lévő idő változatlan marad, mivel az oszlop kihagyása az oszlop idejét nullára állítja ****

Ismételje meg a folyamatot mindaddig, amíg mind az 4 oszlop használatával beállítja az időt.

Nyomja meg a Kiválasztás gombot ötödik alkalommal, hogy az ötödik oszlopba lépjen, és az idő be van állítva.

A riasztás beállítása

A riasztási idő beállítása pontosan ugyanúgy történik, mint az idő esetén.

Annak érdekében, hogy a riasztás a kívánt időben aktiválódjon, hagyja az üzemmódot riasztásban.

A riasztás kikapcsolásához állítsa a módot Időre.

A beállított ébresztési idő megjelenítéséhez kapcsolja be az Idő és riasztás közötti üzemmódot, és a Riasztási idő megjelenik egy rövid ideig, mielőtt visszatér az aktuális idő kijelzéséhez.

A riasztási idő nincs tárolva az RTC -ben, ezért az áramellátás megszüntetése esetén vissza kell állítani.

5. lépés: dobozba

A projekt a megfelelő szögben fog ülni az óra megtekintéséhez, de egy doboz az állandóság érzését kelti.

Vásárolhat egy megfelelő méretű dobozt, és kivághatja és fúrhatja a megfelelő területeket, hogy a Microbit elférjen az aljzatban.

Azonban; ezenkívül meg akartam másolni a Microbit gombokat más vezérlőkkel és jelzőkkel együtt.

A gombok azonosításához általában jelmagyarázatokat kell alkalmazni a dobozra.

Ezeket kézzel lehetett alkalmazni; festett, gravírozott vagy címkék.

Mindezen lehetőségek megvalósításának módja a doboz 3D nyomtatása lenne, de először létre kell hoznunk egy CAD -fájlt, amellyel létrehozhatjuk a nyomtatófájlt.

A fájlok létrehozásának lehetőségei kézzel vannak rajzolva vagy kóddal rajzolva.

A "kóddal rajzolt" lehetőséget választottam a Tinkercad CodeBlocks használatával

A Box Lid és a Box Base fájljai megtalálhatók a Tinkercad CodeBlocks webhelyen

6. lépés: Blokk -tervezés

A doboz két részből álló kivitel, amely alapból és fedélből áll.

Négy sarokcsavar furatot használnak a fedél rögzítésére, kivágással a bal oldalon, hogy beléphessenek az USB-csatlakozóba.

A fedél kivágással rendelkezik a Microbit csatlakozóhoz és a szükséges kapcsolókhoz, emellett minden szöveg közvetlenül a fedélre lesz nyomtatva, és a csavarlyukak az alaposzlopokhoz igazodnak.

Az RTC táblát 4 oszlop és 4 csavar rögzíti a fedél alsó oldalához.

A doboz és a fedél mérete 70 x 105 x 31 mm

A fedél és az alap kódja elérhető a TinkerCad CodeBlocks alkalmazásban.

7. lépés: 3D nyomtatás

Töltse be a fájlokat a Cura programba, és alkalmazza a kívánt szeletelő beállításokat.

Alkalmazott beállítások.

Minőség: 0,15 mm

Kitöltés: 80%, Tri-Hexagon

Alap: Szegély

Mentse el a fájlokat, majd nyomtassa ki.

A Cura segítségével mindkét fájlt egyszerre töltheti be ugyanarra a nyomtatási területre, és egyszerre nyomtathat.

8. lépés: Kitöltés

A doboz fedele süllyesztett szöveggel van nyomtatva, amelyet színes 2 részes epoxigyanta tölt meg.

A gyantát 2 rész gyanta és 1 rész keményítő arányban keverjük össze, majd átlátszatlan színű pigmentet keverünk bele.

A választott szín sárga volt, hogy ellentétben álljon a háttérrel. A fehér más választás lett volna.

Keverés után a gyantát egy koktélpálca segítségével csepegtetik a mélyedésbe, hogy kis gyantafoltokat vigyenek át, amelyeket a betűk mélyedésének fokozatos kitöltésére használnak.

Kerülje el a túl sok gyanta egyidejű behelyezését, mivel valószínűleg légbuborékok keletkeznek, és vagy túl sok túlcsordulás keletkezik a környező felületen, ami azt jelenti, hogy a tisztítás és a csiszolás után többet kell eltávolítania.

Tehát lassan töltsön, ügyelve arra, hogy a levél alja le legyen takarva, és enyhén emelt felülettel fejezze be.

Miután a gyanta megszilárdult, a felület kiegyenlítéséhez enyhe csiszolásra van szükség, kezdje a P240 -es fokozat finomabb fokozatokra való áttérésével, hogy a sima felületet végül polírozással befejezze.

Ne gyakoroljon túl nagy nyomást és túl nagy sebességet, különben túlmelegíti a PLA -t és a gyantát, ami homályos felületet eredményez a szemcseszívás miatt, a csiszolási folyamat során felhordott kevés víz kenőanyagként és hűtőközegként fog működni.

9. lépés: Összeszerelés

A Microbit két irányban illeszkedik a foglalatba, az RTC fő részével szemben.

Ha azonban az RTC fő része felé néz, akkor a linkkapcsolatok nem használhatók, ha a Microbit a tábla fő részével szemben van, akkor használhatjuk ezeket a kapcsolatokat.

Az összeszerelés azzal kezdődik, hogy egy derékszögű SIL csapfejet az RTC -hez forrasztunk, ez lehetővé teszi a csatlakozások push fit csatlakozókkal történő létrehozását.

Az RTC -hez 4 * M3 (10+6 mm), M/F kioldóelemek vannak szerelve, M3 anyákkal, amelyek 4 * M3 (8 mm) csavarokkal vannak rögzítve a fedélhez, és csavarokkal az előregyártott lyukakban.

A kapcsolók a fedél előre gyártott lyukaiba vannak felszerelve.

A szükséges kapcsolatok a következők:

GND, 3V, P1 (készlet), P2 (riasztás), P5 (sel) és P11 (inc)

Megjegyzés *** Az ellenállások (1R), a P5 és P11 diagramján egyszerűen referencia csatlakozási pontok, mivel a Microbit in Code blokkok ezen csapjaihoz való közvetlen kapcsolat jelenleg nem elérhető. ***

A P5 az A gomb külső csatlakozása, amelyet egy SPST pillanatkapcsoló köt össze. Az egyik csatlakozás a P5 -hez, a másik csap a GND -hez van csatlakoztatva, ez a gomb az oszlopok kiválasztására szolgál az idő beállítása során.

A P11 a B gomb külső csatlakozója, amelyet egy SPST pillanatkapcsoló csatlakoztat. Az egyik csatlakozás a P11 -hez, a másik csap a GND -hez van csatlakoztatva, a gombja a szám növelésére szolgál az idő beállítása során.

A P1 egy SPDT (be-be) kapcsoló, amely a beállítások engedélyezésére vagy letiltására szolgál. A középső csap a P1 -hez megy, míg az egyik érintkező a GND -hez, a másik pedig a 3V -hoz 10 k -os ellenálláson keresztül. Ez lehetővé teszi H (3V) és L (0V) felhelyezését erre a csapra. Ha a P1 3V -ra van csatlakoztatva, ez lehetővé teszi az időbeállítási lehetőségeket, és amikor a 0V letiltja az időbeállítást. Ezáltal szabályozható, hogy az A & B gombok hatással vannak -e.

A P2 egy SPDT (be-ki-be) kapcsoló, amely a riasztó hangjelző és az opcionális külső fények engedélyezésére vagy letiltására szolgál.

A riasztó hangjelző egy Piezo Buzzer (egyszerűen kétoldalas ragadós párnával rögzítve), amelyhez a Microbit által biztosított impulzus meghajtás szükséges.

10. lépés: Végül

Összeszerelte a dobozban lévő elemeket, programozta a Microbit -et és behelyezte a doboz aljzatába.

Ezután kapcsolja be az áramot, és állítsa be az időt.

Élvezd.

Második hely a blokkkód versenyben