Zegarek kieszonkowy DIY: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

W tym zabieganym świecie śledzenie czasu jest konieczne, aby uzyskać lepszą wydajność, a będąc hobbystą, dlaczego nie stworzyć urządzenia do śledzenia czasu. Dzięki technologii istnieją urządzenia zwane „zegarkami”, ale! kiedy robisz rzeczy sam, przyjemność jest inna, więc w tym Instruktażowym pokażę ci, jak zrobiłem ten mały, malutki zegarek.

Krok 1: Pomysł

Chodzi o to, aby było jak najprostsze i używać minimalnych komponentów.

1. Wyświetlacz pokazujący czas.
2. Składnik do śledzenia czasu.
3. Kolejny składnik, który zajmie trochę czasu i wyśle go na wyświetlacz.
4. I źródło zasilania.

// Schemat blokowy pomysłu

Krok 2: Mózg

Brain zdecydowanie powinien być mikrokontrolerem, ponieważ ma zalety łatwego programowania i mniejszych rozmiarów. Na początku myślałem, że attiny85 będzie pasował idealnie, ale potem ograniczone piny GPIO utrudniały jego obsługę. potem zdecydowałem się na Atmega328p dostępny w pakiecie tqfp, ale mając znikome doświadczenie w lutowaniu tak małej paczki zdecydowałem się na arduino pro mini. Chociaż ta tablica jest oficjalnie wycofana, ale będąc open source, nadal jest dostępna.

Krok 3: Wyświetlacz

Moduł wyświetlacza OLED o przekątnej 0,91 cala byłby dobrym wyborem do wyświetlania, dzięki czemu wygląda bardziej nowocześnie, ale problem polega na tym, że zużywa on średnio 20 mA, co byłoby mocne dla baterii. Zastanawiając się, czego użyć jako wyświetlacza, znalazłem ten wyświetlacz DVD leżący dookoła. Ten wyświetlacz ma cztery cyfry siedmiosegmentowego wyświetlacza z kilkoma uzupełniającymi się diodami LED. Wszystkie diody są skonfigurowane jako wspólna katoda, więc aby je napędzać, musimy użyć metody zwanej mutliplexing, która jest niczym innym jak sterowaniem każdą cyfrą jedna po drugiej tak szybko, że wygląda na to, że wszystkie świecą się jednocześnie. Również Atmega328 może pobierać prąd do 20mA, więc zapotrzebowanie na tranzystory jest mniejsze. Każda dioda led działa całkiem dobrze przy 100 omach przy 3,3 V.

Krok 4: RTC

Arduino pro mini może śledzić, ale problemem jest zużycie energii. Przy 3,3 V pobiera około 3 mA przy 8 MHz, a ponadto mamy również wyświetlacz, który również zużywa trochę soku. Zdecydowałem się na układ DS3231 RTC, ponieważ jest łatwy w użyciu dzięki interfejsowi I2C. Ponadto śledzi czas dokładniej niż atmega328, a nawet zużywa mniej energii.

Krok 5: Interfejs z użytkownikiem

Interfejs jest prosty - użytkownik potrzebuje czasu, urządzenie daje na to, że mogliśmy użyć skomplikowanych rzeczy, takich jak gesty dłoni lub tak proste, jak naciśnięcie przycisku. Tak więc, gdy użytkownik chce poznać czas, naciśnij przycisk, a czas zostanie wyświetlony na wyświetlaczu. Plan kodu polegał na wykryciu, czy przycisk jest wciśnięty, po naciśnięciu żąda się aktualnego czasu z RTC i pokazuje go na wyświetlaczu, ale potem zdałem sobie sprawę, że arduino pro mini ma przycisk do resetowania się, więc dlaczego go nie użyć, więc zamiast sprawdzać dla przycisku po prostu weź aktualny czas i wyświetl raz i poczekaj do następnego resetu.

Krok 6: Skręt

Tak więc teraz mamy zestaw komponentów arduino pro min, wyświetlacz DVD, układ DS3231 RTC i ogniwo guzikowe CR2032 jako źródło energii bez większego zastanawiania się nad wyborem baterii. Więc z obwodem w głowie zaprojektowałem układ PCB. I tuż przed tym, jak mogłem zamówić PCB, jedna rzecz mnie uderzyła… jeśli rozważę chip RTC i uchwyt na ogniwo guzikowe, to są już wlutowane w module DS3231 RTC, to po co marnować zasoby na uzyskanie niestandardowej płytki drukowanej, tak naprawdę w tym przypadku mamy tylko moc lutowania, linie I2C i wyświetlacz DVD do pro mini. Jeśli chcesz przyjrzeć się układowi PCB, jest on załączony poniżej.

Krok 7: Problem z komórką przycisku

Błąd, który popełniłem, nie dając czasu na wybór typu baterii, zapłaciłem jego cenę. Kiedy urządzenie było zasilane przez arduino uno, ponieważ używałem go do programowania arduino pro mini, działało dobrze, ale gdy było zasilane z komórki guzikowej, zachowywało się dziwnie. Po spędzeniu dużo czasu na ustaleniu, na czym polega problem - w rzeczywistości CR2032 może dostarczać prąd do 2mA, a wymagania urządzenia były większe, więc w końcu zamiast tego użyłem baterii lipo.

Krok 8: Kodeks

Kod może wyglądać na długi i powtarzalny, ale w rzeczywistości jest łatwy do zrozumienia. Wszystko jest umieszczane w sekcji konfiguracji, ponieważ robimy to tylko raz i czekamy na kolejną komendę resetowania.

Przepływem kodu jest inicjalizacja wszystkiego -> pobieranie aktualnego czasu z RTC -> manipulowanie danymi tak, aby można je było wykorzystać do multipleksowania cyfr wyświetlacza -> a następnie wyświetlanie danych (czasu) przez 2 sekundy poprzez multipleksowanie każdej cyfry jedna po drugiej.

Krok 9: Gotowe

Wydrukowałbym w 3D obudowę, ale bez obudowy wygląda świetnie, ponieważ wszystkie elementy są odsłonięte.