A "Wise Clock 2" összeszerelése (Arduino-alapú ébresztőóra sok extra funkcióval): 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:45

Ez az oktatóanyag bemutatja, hogyan kell összeállítani a készletet a Wise Clock 2 nyílt forráskódú (hardver és szoftver) projekthez. A teljes Wise Clock 2 készlet itt vásárolható meg. Összefoglalva, a Wise Clock 2 erre képes (az aktuális nyílt forráskódú szoftverkiadással): - megjeleníti az aktuális időt és dátumot; - olvassa el a felhasználó által szerkeszthető fájlt az SD-kártyáról, és jelenítse meg annak tartalmát (ami általában idézet, tehát a névben a "bölcs"); - riasztási funkciók biztosítása; - távoli (infravörös) irányíthatóság biztosítása. A Wise Clock 2 készlet a következőket tartalmazza: 1. a Duino644 mikrokontroller táblát (forrasztásra kész készletként); 2. a 16x32 (piros) LED mátrix kijelző; 3. a ház (két akril lemez és a szükséges hardver). A következő lépések bemutatják a Wise Clock 2 felépítését, beleértve: - a Duino644 tábla forrasztását; - a kijelző csatlakoztatása; - hogyan kell befoglalni az órát; - hogyan lehet működőképessé tenni (előkészíteni az SD kártyát, beállítani az időt stb.)

1. lépés: A Duino644 készlet tartalma

A Duino644 a Wise Clock 2 -ben használt mikrovezérlő kártya neve. A Duino644 készlet a következő összetevőket tartalmazza: - PCB, az SD -kártya foglalatával forrasztva; - ATmega644 chip és 40 tűs foglalat hozzá; -DS1307 chip (valós idejű vezérlő) 8 tűs DIP csomagban, és egy 8 tűs foglalat ehhez; -24LC256 EEPROM chip 8 tűs DIP csomagban, és egy 8 tűs foglalat ehhez; - CR1220 kis gombelem, és műanyag tartója; - 16MHz kristály és két 22pF kondenzátor; - 32768 Hz -es kristály; - mikro hangszóró; - derékszögű mikrokapcsolók (4 db); - USB miniB típusú csatlakozó; - 2x8 tűs női fejlécek (2 db); - nagy intenzitású kék LED 1206 csomagban; - 40 tűs női fejrész; - L78L33 feszültségszabályozó; -2 tűs JST tápcsatlakozó és 2 tűs JST tápcsatlakozó kábelekkel; - infravörös vevő IC és 3 tűs aljzat hozzá; -6 tűs derékszögű dugó (FTDI csatlakozóhoz); - 10K ellenállások (10 db); - 4K7 ellenállások (3 db); - 75R ellenállás; - 100nF leválasztó kondenzátorok (3 db); - 2x3 tűs dugófej (ICSP csatlakozóhoz). Miután ellenőriztük, hogy minden alkatrészünk készen áll, folytathatjuk a forrasztást.

2. lépés: A Duino644 tábla forrasztása

Bár nem ajánlott kezdő készletként, a Duino644 -nek viszonylag könnyen forraszthatónak kell lennie. Csak két komponens igényel korábbi forrasztási tapasztalatot (és jó szemeket és stabil kezet), mert felületre vannak szerelve: az egyik az USB miniB csatlakozó, egy nagyon erős passzív alkatrész, amely sok hőt tud felvenni, a másik pedig az 2 terminálos kék LED, (az egyik) legnagyobb SMD csomagban. 1. (2.1. Fotó) Kezdjük az USB miniB csatlakozóval. Helyezze el úgy, hogy a 2 műanyag dudor bemenjen a megfelelő nyílásokba a NYÁK -ban, és a csatlakozó a legközelebb legyen a laphoz. Először forrasztja be a négy oldalsó "fülét", hogy rögzítse a helyén, majd folytassa az 5 csatlakozócsappal. Nagyítóval győződjön meg arról, hogy forrasztóhidak nem maradnak ezek között. A lehetséges hidak eltávolításához használjon forrasztó kanócot. Szánjon rá időt, ez nem (ilyen) hőmérséklet-érzékeny alkatrész. 2. Ezután a 75 ohmos (lila, zöld, fekete, arany, barna) ellenállást forrasztjuk a helyére, R14 jelzéssel. 3. Alkalmazzuk az SMD csatlakozó forrasztásakor szerzett tapasztalatokat a LED -re. Ennek az alkatrésznek a tájolása fontos, ezért helyesen kell elhelyezni. A LED katódja (negatív terminálja) zöld ponttal van jelölve (a nagyító itt mindenképpen segít). A NYÁK -on a katód 3 ponttal van jelölve. Olvasson fel néhány forrasztást a katódpárnán, majd helyezze a LED katódját a párna fölé, és forrasztja a meglévő foltot. Ezután forrasztja be az anódpárnát. 3. (2.2. Fotó) Ezen a ponton elvégezzük az első ellenőrzést, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a tábla USB -ről kap áramot. Csak csatlakoztassa az USB -kábelt, és a LED fényesen kékre vált. Gyújtás van nálunk! 4. Ezután az ellenállásokat forrasztjuk. Kezdje a három 4K7 ellenállással (sárga, lila, fekete, barna, barna): R5, R6, R7 (a tájolás nem fontos). Ezután helyezze be és forrasztja a maradék 10K ellenállást (barna, fekete, narancs, arany): R1, R2, R3, R4, R8, R9, R10, R11, R12, R13. 5. (2.3. Fotó) Ezután helyezze be és forrasztja be az IC-foglalatokat, kezdve a nagy 40-tűsével, és folytassa a 2 kis 8-tűs csatlakozóval. Ügyeljen arra, hogy az aljzatokat úgy helyezze el, hogy bemetszéseik megfeleljenek a selyemszitán lévőknek. Ez később segít az integrált áramkörök helyes behelyezésében. 6. Forrasztja be a két kristályt az "XTAL" és a "Q2" jelzésű helyekre (tájolásuk nem fontos). 7. Forrasztja a 22pF kondenzátorokat (narancssárga színű) a helyükre, C1 és C2 jelzéssel (a tájolás nem fontos). 8. Forrasztja a három leválasztó 100nF kondenzátort (kék színű) a helyükre, C3, C5, C8 jelzéssel (az irány nem fontos). 9. Helyezze és forrasztja a műanyag elemtartót a kijelölt helyzetébe, majd helyezze be az érmét tartalmazó elemet a tartóba (pozitív pólus a tábla felé, negatív felfelé). 10. Helyezze be és forrasztja be a két 2x8 hüvelyes fejlécet a megjelölt helyzetükbe (a tábla alsó sarkai). Ezek a kijelzőpanel csatlakozói. 11. Forrasztja a négy mikrokapcsolót (nyomógombot) a kijelölt helyzetükbe: - három a tábla felső részén található, és az óra funkciói használják őket (ébresztő beállítása, menük elérése stb.); - az egyik a tábla bal oldalán található, és a reset gomb. 12. Forrasztja a mikro hangszórót a kijelölt helyére, a tábla tetejére (a tájolás nem fontos). 13. Forrasztja a 3 tűs női fejlécet a tábla bal felső sarkában (IR jelöléssel). Ez az infravörös vevő aljzata. Helyezze az infravörös vevőt a foglalatba, a tábla belseje felé fordítva. Ezután hajlítsa meg a csatlakozókat 90 fokkal, hogy felfelé nézzen (a TV távirányítójának vonalában). 14. Helyezze be az L78L33 feszültségszabályozó chipet, ügyelve arra, hogy tájolása megfeleljen a selyemképernyőn lévőnek. 15. Forrasztja be a 6 tűs derékszögű dugót az FTDI jelzésű helyre. 16. (2.4. Fotó) Illessze az integrált áramköröket a megfelelő aljzatba, különös figyelmet fordítva a tájolásukra. A nagy ATmega644 lapka bevágása a tábla teteje felé néz. A másik két kis zsetonnak a bevágásai vannak a tábla alja felé. A DS1307 -et az érmeelem közelében lévő foglalatba kell helyezni. A 24LC256 -ot a tábla alsó széléhez közeli foglalatba kell helyezni, a jelölés szerint. Ezen a ponton a Duino644 mikrokontroller kártya össze van szerelve és készen áll a tesztelésre (vagy használatra). Úgy kell kinéznie, mint a 2.5 képen. Ezután csatlakoztatjuk a kijelzőpanelt, majd beprogramozzuk az ATmega644 chipet a legújabb Wise Clock vázlattal, az Arduino IDE segítségével.

3. lépés: Csatlakoztassa a kijelzőt és tegye be az órát

Illessze be a frissen vert Duino644 -et a kijelzőpanel hátuljába (a mellékelt 3.1 képen látható módon), ügyelve arra, hogy a két csatlakozó (a fejlécek a kijelzőpanelen és a női fejrészek a Duino644 táblán) egymásba illeszkedjenek. Óvatosan nyomja le, amíg a csatlakozók teljesen bedugulnak, és győződjön meg arról, hogy a két tábla párhuzamos. Ez az egyetlen rögzítés a két tábla között (nincsenek rögzítők vagy csavarok), és a ház védi. A ház két plexilapból áll, amelyek a két táblát szendvicsezik (Duino644 és a kijelző). Ezeket a lemezeket csavarozott távtartókkal (és csavarokkal és anyákkal) rögzítik. Folytassuk a fehér nejlon távtartók (standoffs) rögzítését a kijelzőpanel mindkét oldalán, a négy lyukban a sarkokban. Minél rövidebb távtartók mennek a kijelző elé, annál hosszabbakat csavarnak be a hátsó oldalra (a 3.2. Ábrán látható módon). Vegye figyelembe az alátéteket, amelyeket a rövid távtartókkal használnak, mivel kis helyet teremtenek az elülső plexi panel és a LED kijelző között, így nem érintkeznek. A távtartók meghúzása után helyezze be és csavarja be az elülső plexilemezt, majd menjen tovább a hátsó lemezhez. Húzza meg az összes csavart és anyát, amíg a burkolat vízszintes felületen (íróasztal) ül, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a szerelvény szilárd és nincs csavarodás. Az SD -kártya előkészítése után készen kell állnunk az óra tesztelésére.

4. lépés: Készítse elő az SD -kártyát

A Wise Clock 2 az SD -kártyán tárolt szöveges fájlból letöltött idézeteket jeleníti meg (4.1. Fotó). Ennek a fájlnak a neve "quotes.txt", és a vázlatot tartalmazó zip fájl része (innen letölthető). Létrehozható a semmiből ASCII szövegfájlként is, hogy a kívánt idézeteket a kívánt sorrendben tartalmazza. Az egyetlen korlátozás (a szoftverben) a sor hossza, amely nem haladhatja meg a 150 karaktert. A sorokat CR/LF (kocsi vissza/sor előtolás, vagy ASCII kódok 13/10) választják el egymástól. Az SD -kártyát FAT (más néven FAT16) formátumban kell formázni. Ezt megteheti a Windows rendszerben, ha a "Formátum" lehetőséget választja a File Explorerben, amely megjeleníti a 4.2 fényképen látható párbeszédpanelt. Megjegyzés: A FAT16 maximális kapacitása 2 GB. Egy másik fontos fájl az SD -kártyán az "time.txt", amely az óra beállításához szükséges. A "Time.txt" fájl ilyen sort tartalmaz: 12: 22: 45Z2009-11-14-6, amelyet módosítani kell, hogy tükrözze az aktuális időt és dátumot. Ha az óra be van kapcsolva (az SD -kártya be van helyezve), akkor a sorból kiolvasott idő és dátum a valós idejű órában lesz beállítva aktuális dátumként. Miután az óra (automatikusan) be van kapcsolva a bekapcsoláskor, a "time.txt" fájl töröltként van megjelölve, így az óra következő bekapcsolásakor a fájl nem található. A két fájl, a quotes.txt és a time.txt, megtalálható a vázlatot tartalmazó zip fájlban.

5. lépés: Programozza a Duino644 programot a "Wise Clock 2" vázlattal

1. Töltse le a Wise Clock vázlatát a megadott helyről. 2. Adja hozzá a Sanguino könyvtárakat az Arduino IDE -hez. (A Duino644 a Sanguino íze, ha úgy tetszik. Kompatibilis a Sanguino -val, és ugyanazokat a könyvtárakat használja, amelyeket a Sanguino csapata fejlesztett ki saját táblájuk támogatására. És mi köszönjük nekik.) 3. Indítsa el az Arduino IDE -t, és válassza a "Sanguino" lehetőséget a céltábla (lásd az 5.1. fényképet). 4. Nyissa meg a Wise Clock vázlatát az Arduino IDE -ben, és fordítsa le. 5. FTDI-kábel vagy FTDI-megszakító (az USB és a Duino644-es kártya 6-tűs FTDI-csatlakozója között csatlakoztatva) segítségével töltse fel az összeállított vázlatot (lásd az 5.2. Fényképet). Megjegyzés: A fent említett kódot teszteltük és megerősítettük, hogy működik az Arduino IDE 17 -es verziójával.

6. lépés: Kapcsolja be az órát és élvezze

Most, hogy az órát összeszerelték és beprogramozták, itt az ideje, hogy az USB -kábellel tápellátást nyújtson, lehetőleg USB -adapterről, például az iPhone -ok és más mobileszközök újratöltéséhez használt eszközökről (2. kép). Élvezd!