Zegar binarny V1.0: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Wszyscy kochają zegary binarne, a zwłaszcza twórcy nerdów, tacy jak ja. W tej instrukcji pokażę Ci, jak możesz stworzyć własny zegar binarny za pomocą gotowych i perfboardowych modułów.

Nie byłem zadowolony z projektu gotowych zegarów binarnych z serwisu eBay lub innych źródeł, więc zrobiłem własny. Używa tylko jednego koloru, a panel czołowy jest symetryczny, dzięki czemu wygląda znacznie ładniej.

Kieszonkowe dzieci

Składniki:

• Arduino Nano (dowolny kontroler z 18 wyjściami i I2C)
• Moduł DS1307 (można również użyć DS3231)
• 18 szt. 5mm super jasnych diod LED (użyłem niebieskich)
• 18 szt. Rezystor 10kOhm (użyłem SMD)
• 18 szt rezystor 100kOhm (użyłem SMD)
• 18 sztuk ogólnej diody;
• Złącze gniazda prądu stałego
• Zasilanie 12V
• Małe drewniane pudełko
• Przewody
• Rurki termokurczliwe (opcja)
• Płyta perforowana

Narzędzia:

• Lutownica i lut
• Wiertarka elektryczna
• Pistolet na gorący klej
• Podstawowe narzędzia

Krok 1: lutowanie płytki LED

Przede wszystkim musisz wybrać rozmiar swojego zegara. Gdy wszystko będzie jasne, musisz wybrać kawałek płyty perforowanej o odpowiednim rozmiarze. Możesz go łatwo przyciąć do kształtu, kilkakrotnie znakując go nożem użytkowym i zatrzaskując. Trzeba przylutować diody na miejscu w pięciu kolumnach. Kolumny nr 1, 3 i 5 będą zawierały 4 diody, natomiast kolumny nr 2 i 4 będą zawierały 3 sztuki. Diody LED na płycie perforowanej powinny wyglądać mniej więcej tak:

O--------O--------OO---O---O---O---OO---O---O---O--- OO---O---O---O---O

Os reprezentują pozycje diod LED.

Pierwsza kolumna pokazuje godziny od 0 do 12 w formacie binarnym. Najniższa dioda LED to LSB, a najwyższa dioda LED to MSB. Druga kolumna to dziesiątki minut od 0 do 5. Trzecia kolumna to pozostała część minut od 0 do 9. Reszta pokazuje sekundy tak samo jak działają minuty. Kolejne rysunki pokazują czas, w którym Os są wyłączone, a Xs są włączone:

O--------O--------OO---O---O---O---OO---O---O---O--- OX---X---O---O---XCzas to 1:10:01

X--------O--------XO---O---O---X---OO---X---X---O--- OO---O---X---O---XCzas jest 8:23:49

Połączenie dla diod LED znajduje się na zdjęciach kroków. Wszystkie diody LED mają na swoich połączeniach to samo GND i VCC. Dla VCC możesz użyć 5V (lub 3,3V). Z rezystorem 100kOhm diody będą bardzo słabe. Jeśli włączysz diodę LED z wyjściem Arduino, prąd będzie przepływał przez mniejszą rezystancję (10kOhm) i dioda będzie jaśniejsza. Jeśli nie ma wystarczającej różnicy między ciemną i jasną diodą LED, możesz podłączyć płytkę LED VCC do 3,3V. Dioda jest potrzebna w obwodzie, więc jeśli wyjście jest niskie, prąd nadal przepływa przez diodę LED. Mam nadzieję, że dla wszystkich jest to jasne.

Aby mieć stosunkowo małą twarz, zastosowałem rezystory SMD z tyłu płytki perforowanej. Możesz użyć zwykłych rezystorów (THD), jeśli masz na nie wystarczająco dużo miejsca. Musiałem też przylutować diody na osobnym kawałku płyty perfboard, znowu ze względu na miejsce. Możesz użyć diod SMD jeśli masz, więc wszystko może iść na jedną płytkę.

Przylutuj przewody do linii GND i VCC płytki oraz do każdej zwykłej anody diodowej. Jeśli chcesz również wykonać osobną płytkę diodową, wykonaj połączenia między katodami diody a rezystorami 10kOhm.

Przewody z anod diodowych trafią do wyjść Arduino.

Krok 2: Tworzenie pudełka

Po wykonaniu tablicy LED naszego zegara musimy dobrać do niej pojemnik. Wybrałem małe pudełko na biżuterię. Właściwie najpierw wybrałem pudełko, a później zrobiłem tablicę LED, możesz to zrobić.

Musisz zaznaczyć położenie diod LED z przodu pudełka. Możesz obliczyć pozycje lub możesz użyć innego kawałka płyty perforowanej, aby ci pomóc. Odległość między małymi otworami wynosi 2,54 mm lub 1/10 cala.

Po zaznaczeniu 18 pozycji na froncie pudełka należy wywiercić otwory. Zrobiłem otwory o średnicy 4mm, żeby diody nie wystawały, ale można zrobić otwory o średnicy 5mm, dzięki czemu diody będą również widoczne z boku. Musisz również wywiercić otwór 8mm z tyłu pudełka na złącze DC.

Możesz teraz użyć farby lub lakieru na drewnianym pudełku. Możesz wcześniej wyjąć zawiasy i zamek z pudełka. Gdy będziesz zadowolony z wyglądu, przykręć zawiasy i zamek.

Krok 3: Łączenie rzeczy

Do tego kroku będziesz potrzebować kilku przewodów i trochę lutowania.

Musisz podłączyć złącze DC do Arduino VIN i GND. Jeśli użyjesz stabilizowanego zasilacza 5V możesz podłączyć go do Arduino 5V zamiast VIN.

Moduł RTC posiada 4 piny: GND, 5V, SDA i SCL. Podłącz GND i 5V do Arduino GND i 5V. Podłącz SDA do Arduino A4 i SCL do Arduino A5. Jeśli używasz innego mikrokontrolera, sprawdź piny I2C.

Podłącz płytkę LED VCC do 5V lub 3,3V i GND do Arduino GND. Połącz anody diod w następujący sposób:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 oznacza najmniej znaczący bit kolumny godzin. Jest to lewa dolna dioda LED. S8 reprezentuje 8 sekund, to jest górna prawa dioda LED.

Krok 4: Programowanie

Przed wgraniem czegokolwiek będziesz musiał pobrać bibliotekę RTC i mój kod programu. Po pobraniu przenieś bibliotekę RTC do folderu bibliotek Arduino, a projekt do folderu swoich projektów. Po tym musisz uruchomić lub ponownie uruchomić IDE.

Przed wgraniem mojego kodu programu musimy wpisać poprawne dane czasowe do chipa RTC. Przed wykonaniem tej czynności upewnij się, że bateria jest naładowana. Otwórz przykład „Ustaw czas i wyświetlacz” z biblioteki RTC. Wpisz prawidłowe wartości czasu. Data nie jest dla nas ważna, możesz ją pozostawić bez zmian, a może też ją uzupełnić. Wartości czasu zostaną zapisane do układu RTC, gdy wczytamy kod i uruchomimy nasze Arduino. Ważne jest, aby nie resetować kontrolera. Możesz także ustawić czas o minutę do przodu, aby Twój zegar nie opóźniał się z czasem przesyłania i czasem rozpoczęcia.

Upewnij się, że wybrałeś odpowiedni port i typ karty przed naciśnięciem przycisku przesyłania.

Po wgraniu przykładu RTC trzeba wgrać mój szkic bez wypinania Arduino, gdyż każdy reset ustawia czas podany w przykładzie. Po wgraniu mojego programu na diodach powinien pojawić się czas. Sprawdź, czy wszystko działa poprawnie (powinno). Jeśli wszystko jest w porządku, możesz zacząć wszystko składać.

Krok 5: Zakończ to

Po odłączeniu Arduino zegar nie zapomni czasu do wyczerpania się baterii RTC. Teraz możesz wszystko zabezpieczyć na swoim miejscu. Użyj gorącego kleju, żywicy epoksydowej, taśmy dwustronnej, śrub, śrub lub czegokolwiek, co chcesz.

Podłącz swój zegar do 12 V (lub napięcia, którego używasz) i oglądaj go i kochaj. Dodałem również warstwę refrakcyjną z monitora z przodu, dzięki czemu wygląda lepiej. Możesz też dodać kawałek papieru lub coś innego, aby uzyskać inny efekt wizualny. Proszę podziel się ze mną swoimi pomysłami.

Mam nadzieję, że spodobała Ci się ta instrukcja i może komuś się przyda. Zapraszam do zadawania pytań w komentarzach. Ten instruktaż jest w konkursie Colours of the Rainbow z jasnoniebieskim kolorem.