Fali kijelző: 4 lépés (képekkel)

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

Vettem egy olcsó zsebóra -mérőt az eBay -től, azt gondolva, hogy érdekes újdonság lesz. Kiderült, hogy a vásárolt mérő nem megfelelő, de addigra elköteleztem magam, hogy valami olyat állítok elő, amely a falra akasztható és beszélő lesz.

A kijelző közepe egy analóg ampermérő, amelyet egy feltöltött kondenzátor táplál, amely a mérőn keresztül kisül, és a mutató tűt aktiválja.

A LED -es kijelző tükrözi a mutató mozgását, ami szemet gyönyörködtető kijelzőt biztosít.

Az egészet egy Atmel 328 mikroprocesszor vezérli, amelyet közvetlenül az Arduino Uno -n fejlesztettek ki, és amely méri a helyiség jelenlegi fényszintjét, és véletlenszerűen aktiválja a kijelzőt, mindezt három AA elemmel.

Kellékek

Arduino Uno Atmel 328 processzorral … lásd a többi szöveget

Választható LED -ek, piros, zöld és sárga, egy fehérrel

7 x 330R ellenállás

1 x LDR

1 x 220uF kondenzátor

1 x 220R ellenállás

2 x 10k ellenállás

1 x egyenirányító dióda

Egy megfelelően régi ampermérő, jellemzően 100uA teljes skálán

1. lépés: Koncepció

A képek egy rövid történetet mesélnek el, az eredeti mérőt szelep rádiókban való használatra tervezték, és több mint 100 mA -t igényelt, és csak egy Arduino nem tudta működtetni. Ezek korai megjelenítési ötletek. Végül szétszedtem a mérőt azzal a szándékkal, hogy lecserélem a mechanizmust, nem túl sikeres.

Végül felvettem egy régi voltmérőt 100uA mechanizmussal, tökéletes.

2. lépés: Az áramkör

Az eredeti konstrukció egy Arduino -t használt a bitek összekötésére egy meglehetősen egyszerű rendszerben. Hat digitális érintkező vezérli a színes LED -eket a 330R ellenállásokon keresztül.

Egy digitális tüskét használnak az LDR feszültségosztó feszültség alá helyezéséhez, a feszültséget az egyik ADC csapon mérik, és az aktuális fényszint és a napszak becslésére használják.

Egy digitális tűt használnak a kondenzátor töltésére diódán és 220R ellenálláson keresztül.

A mérő a kondenzátoron keresztül 10k ellenálláson keresztül csatlakozik. Ezt az értéket módosítani kell a használt ampermérő teljes skálájától függően.

Be is kötöttem egy reset gombot, amelyet a vitrin oldalára kell felszerelni.

Végül egy további csatlakozás jön létre az egyik LED anódjából, hogy feszültségreferenciát biztosítson az akkumulátor feszültségszintjének ellenőrzéséhez. Ez az áramkör soha nem volt túl sikeres, és ha legközelebb az elemek lemerülnek, és a kijelző le van szerelve, egyszerű feszültségosztóra cserélem.

3. lépés: Végrehajtás

A kijelző Arduino Uno segítségével történő működtetése nem volt praktikus, az áramfogyasztás túl nagy lenne, mivel a tábla nagy része folyamatosan aktív, és azt akartam, hogy a kijelző legalább hat hónapig érintetlen falra álljon idő.

Az áramfogyasztás csökkentése érdekében a kijelzőáramköröket Arduino -val és kenyértáblával fejlesztették ki, az áramköröket átvitték a mátrixlapra, majd a végül programozott processzort eltávolították az Arduino -ból, és egy kis mátrixlapon lévő foglalatba helyezték, az xtallal együtt, és szalagkábellel össze kell kötni.

Végül a kijelző teljes 12 hónapig működik egy elemkészlettel.

Hasznos trükk, ha az Atmel processzort lecseréli egy Arduino Uno készülékre ZIF foglalattal, ez jól illeszkedik, majd helyezze vissza a processzort. Amint a projekt készen áll a folyamatra, a processzor már be van programozva, és csak el kell távolítani, és be kell helyezni egy aljzatba a végső táblán. Amikor üres processzorokat vásárolok, egy órát töltök mindegyikre rendszerbetöltőt, hogy bármikor használatra készek legyenek.

4. lépés: A kód

Mint elképzelhető, az alapkijelzés futtatásának kódja nem túl bonyolult, de a legfontosabb terület az energiafogyasztás csökkentése. Ennek két módja van, az egyik az, hogy csak akkor futtassa a kijelzőt, amikor valószínű, hogy valaki meglátja, másodszor pedig, hogy minimálisra csökkentse az áramkörök energiafogyasztását.

A programnak a fordítás előtt telepítenie kell a Narcoleptic könyvtárakat.

A rendszer minden késleltetését a processzor teljes kis fogyasztású üzemmódjának narkoleptikus könyvtárával hajtják végre, néhány nanoamperben mért energiafogyasztással.

A processzor egyszerre négy másodpercig alszik, és ébredéskor véletlenszerű rutint futtat le annak megállapítására, hogy a rendszer felébred -e. Ha nem, a rendszer további négy másodpercig alszik.

Ha a véletlenszerű rutin igaz, akkor az LDR áramkör aktiválódik, és fénymérés történik. Az LDR áramkör az energiatakarékosság érdekében azonnal kikapcsol.

A rendszer négy becsült időszakon működik.

• Az éjszaka - nagyon sötét van, és valószínűleg senki sem fogja nézni - ne csináljon semmit, és menjen vissza aludni
• Kora reggel - az első részben nem valószínű, hogy lesz néző, de a statisztikákat napközben tartsa fenn
• Nappal - lehet, hogy figyelők vannak, de csak az analóg mérőt aktiválja, a LED -eket nem
• Este - valószínűleg lesznek figyelők, ezért aktiválja a teljes kijelzőt

A rendszer becslései szerint a nap hossza az évszakokkal együtt változik, így az estét az éjszakává hosszabbítják, mivel a napok hossza rövidebb, de akkor is, ha a megfigyelők még mindig jelen lesznek.

Ha a napszak megfelelő, akkor a kondenzátor feltöltésére digitális kimenetet használnak, majd kikapcsolják. Csak analóg kijelző esetén a rendszer visszaáll alvó állapotba, minden kimenet ki van kapcsolva, és a kondenzátor kisül a mérőn keresztül, amelynek mutatója, amely a teljes skálára váltott, visszaáll nullára.

Amikor a LED kijelző aktív, a rendszer méri a feszültséget a kondenzátoron, és a mért feszültség alapján futó lámpát jelenít meg, amíg a rendszer alvás közben nem esik egy küszöb alá.

Egy második véletlenszerű kiválasztás történik a kijelző vége felé annak meghatározására, hogy a kijelző megismétlődik -e, vagy sem, ami nagyobb érdeklődést biztosít a figyelő számára.

Egy fehér LED aktiválódik, hogy megvilágítsa a mérőlapot, amikor a LED -es műsor aktív.

A Peter Knight narkoleptikus könyvtára teljes alvó üzemmódba helyezi a processzort, ahol a kimenetek abban az állapotban maradnak, amelyben az alvásba léptek, de minden belső óra leáll, kivéve az alvó időzítőt, amely négy másodpercre van korlátozva. Ez tesztelhető egy Arduino -ban, de az Arduino táp LED és az USB áramkörök miatt nem érhető el azonos energiamegtakarítás.

A rendszer még mindig tartalmaz olyan kódot, amely az akkumulátorok csökkenő kapacitását hivatott figyelembe venni, de ez nem bizonyult hasznosnak. Legközelebb, ha a falról leáll, megváltoztatom a programot, hogy valamiféle akkumulátor állapotot biztosítson a LED -eken vagy ampermérőn keresztül.

A végső változatban egy visszaállító gomb található a kijelző burkolatának oldalán. Ennek fő oka az, hogy megengedik a látogatóknak a bemutatókat, így a rendszer 10 -szer végigfut az alap rutinon, mielőtt visszaáll a szokásos véletlenszerű rutinra.