Analóg digitális óra: 4 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Az óra elkészítésének oka az volt, hogy az eredeti IKEA órám már nem működött, és nagyon tetszett az óra háza. Hulladéknak éreztem az óra eldobását, és úgy döntöttem, hogy újra felhasználom egy analóg / digitális órához.

Készíthettem volna szabványos órát, de úgy döntöttem, hogy valami mást készítek. Mint minden más óra, ez is mutatja az időt, de nem szabványos módon. 60 kétszínű piros/zöld LED segítségével az óra mutatja az időt. A piros LED -ek az órák, a zöld LED -ek pedig a perceket mutatják. A másodperceket egy járó sárga (piros + zöld) LED és egy villogó sárga LED jelzi az óra közepén.

Némi gyakorlatot igényel az óra olvasásának ismerete. Mivel a LED -ek az órák és a percek megjelenítésére szolgálnak, különleges módot igényel az idő megjelenítése. Az idő a LED -ek sávjaként jelenik meg, ahol a leghosszabb sáv vagy az órákat vagy a perceket mutatja. Ha a leghosszabb sávot az órák jelzik, akkor a rövidebb sáv zölden, a többi rész pedig pirosan mutatja az órákat. Annak érdekében, hogy az óra olvashatóbb legyen, ha a sávok rövidek, hozzáadtam egy órajelzőt a piros LED segítségével. Ha a percek nagyobbak lesznek, mint az órák, akkor a sávok felcserélődnek, azaz minden korábbi zöld perc vörösre vált, hogy megjelenítse az órákat, a fennmaradó rész pedig a perceket, így szinte minden zöld piros lesz, és fordítva.

Nehéz elmagyarázni, hogyan működik, ezért kérjük, nézze meg a videót. A LED -ek multiplexelése miatt úgy tűnik, mintha a LED -ek villognának a videóban. Ezt csak a kamera rögzíti, az emberi szem nem.

Mint mindig, ezt a projektet a kedvenc mikrovezérlőm, a PIC köré építettem, a JAL programozási nyelvet használva, de használhat egy Arduino -t is.

1. lépés: A tervek

Összesen három különböző verziót készítettem az óráról, mielőtt elégedett voltam. Ezeket a verziókat az alábbiak szerint tervezték:

1. Szabványos 20 MHz -es kristály használata a PIC -hez. Ezzel a kialakítással az óra egy másodperc működés után 1 másodperccel nem volt szinkronban. Ez túl sok volt. Ezenkívül az idő elveszett, amikor kikapcsolta az órát, mivel nem volt tartalék elem a tervezésben.
2. DS1302 óra modul használatával. A modul szép tulajdonsága, hogy tartalék akkumulátorral rendelkezik, így az idő nem veszik el az óra kikapcsolásakor. Amikor teszteltem az órát ezzel a modullal, az óra 7 másodpercig nem volt szinkronban! egy nap után. Azt hiszem, ezt vagy a rossz kristály vagy a rossz NYÁK -kialakítás okozza.
3. DS3231 óra modul használatával. Ez a modul tartalék akkumulátorral is rendelkezik, és pontosabb, mint a DS1302. Az óra jól működött ezzel a modullal, ezért ezt használtam a végső tervezéshez. Emiatt a PIC -nek már nem volt szüksége kristályra.

A teljes terv három vázlatos rajzon készült:

1. Óravezérlő a PIC segítségével
2. Vezetett vezető műszakregiszterek használatával
3. 60 kétszínű LED

2. lépés: Szükséges összetevők

Ehhez a projekthez a következő összetevőkkel kell rendelkeznie:

• Egy darab kenyeretábla
• PIC mikrokontroller 16F1823
• 3 műszakos regiszter 74HC595
• 1 Darlington tranzisztor tömb ULN2803A
• IC aljzatok: 1 * 14 tűs, 3 * 16 tűs, 1 * 18 tűs
• DS3231 óra modul
• 2 nyomógombos kapcsoló
• Ellenállások: 2 * 33k, 8 * 100 Ohm, 8 * 47 Ohm
• 1 elektrolit kondenzátor 100 uF/16V
• 4 kondenzátor 100 nF
• LED-ek: 60 2 mm kétszínű (piros/zöld), 1 5 mm sárga
• Jack dugó 3 mm
• 5 voltos adapter, például egy okostelefon töltésére használt adapter. Győződjön meg arról, hogy valódi 5 voltos tápegységről van szó.
• Opcionális: Fejlécek a külső részek csatlakoztatásához a kenyértáblához
• Kynar huzal- és dróthúzó
• Ház az órájához.

Tekintse meg az alkatrészek csatlakoztatásának vázlatos diagramjait. Elég forrasztást igényel, különösen a 60 LED csatlakoztatásához. A sematikus diagramok a zip fájlban találhatók.

3. lépés: Az óra építése

Nézze meg a képeket az óra építéséről. Először az eredeti óra belső részeinek eltávolításával kezdtem, majd 60 mm-es 2 mm-es lyukat fúrtam az előlapon lévő kétszínű LED-ekhez. Ezután az előlapot feketére festettem, és hozzáadtam egy műanyagdarabot, hogy elfedje azt a lyukat, ahol az óra eredeti mutatói elhelyezkedtek. Most egy sárga LED található ezen a helyen.

Ezután összeszereltem mind a 60 LED -et, forró ragasztóval tartottam őket a helyükön, és Kynar vezetékkel kötöttem össze őket. Végül, de nem utolsósorban összeszereltem a kenyértáblát minden alkatrészével.

A hátlapra szereltem a két nyomógombot és a tápcsatlakozót. Felejtsd el az extra lemezt, amelyet a hátlapra ragasztottam, ahogy a képen látható. Hozzátettem, hogy mivel az első tervezésemben a nyomógombok ott voltak, de el kellett helyeznem őket, mert hozzá kellett adnom a DS3231 modult, és csak akkor találtam olyan helyet, ahol ezek a gombok voltak, amikor elkészítettem az első tervezést.

4. lépés: A szoftver

Amint már említettük, a szoftver a PIC16F1823 számára készült, a JAL programozási nyelv használatával. A PIC 32 MHz -es belső órán működik. Amint korábban említettük, az óra időzítését a DS3231 óra modul végzi.

A szoftver a következő fő feladatokat látja el:

• A DS3231 modul inicializálása I2C interfész használatával. A modul 1 másodperces jelet generál, amely a PIC megszakító tüskéjéhez van csatlakoztatva. A PIC ezt az 1 másodperces megszakítást használja az idő leolvasására a DS3231 modulból.
• A 60 kétszínű LED meghajtása a műszakregisztereken keresztül. A sematikus diagramon látható, hogy a LED -ek 16 x 8 mátrixban vannak csatlakoztatva. Ez csökkenti az összes LED csatlakoztatásához szükséges vezetékek számát. Ez a mátrix kialakítás megköveteli, hogy a PIC -nek multiplexelnie kell a LED -eket, hogy egyenként világítsanak. A LED -ek multiplexelése megszakítással történik, ahol a frissítési frekvencia 70 Hz, így az emberi szem számára láthatatlan.
• A nyomógombok kezelése. Ezek az idő beállítására szolgálnak, az egyik az órák, a másik a percek beállítására. Mindkét gombot le kell nyomni az időbeállítási mód aktiválásához. Az időbeállítási mód kiválasztásakor a sárga LED folyamatosan világít. 5 másodperc elteltével, amikor nem használja a nyomógombokat, az óra visszatér a normál üzemmódba, és a sárga LED villogni kezd.

Nézze meg a második videót az idő beállításáról.

A JAL forrásfájl és a PIC programozására szolgáló Intel Hex fájl a zip fájlban található. Ha szeretné használni a PIC mikrokontrollert a JAL -mal - Pascal -szerű programozási nyelvvel -, látogasson el a JAL webhelyére.

Jó szórakozást a saját projekt felépítéséhez, és várom a reakcióit.