Zegar pulsacyjny Arduino DCF77: 13 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

By oliverbObserwuj Więcej autora:

Wstęp

Ta instrukcja pokazuje, jak zrobić cyfrowy zegar pulsacyjny i dodać go do starej obudowy zegara 12 "(300 mm) lub tarczy i ramki. Użyłem starego angielskiego zegara z tarczą 12", ale każdy zegar z wystarczająco dużą obudową powinien być używane tak długo, jak na tarczy jest miejsce na wyświetlacz cyfrowy i wtórny ruch analogowy.

Te stare obudowy są dostępne w serwisie eBay i czasami są dostarczane w komplecie z zakrzywionym lub zagiętym pudełkiem tylnym, patrz zdjęcia 5 i 6. Jeśli twój zegar nie ma tylnej skrzynki, po prostu zrób ją ze sklejki i pomaluj tak, aby pasowała do obramowania tarczy.

Ten zegar był wyposażony w obramowanie, mosiężną ramkę tarczy i tarczę, więc po prostu zrobiłem tylną skrzynkę, aby pasowała i przymocowałam ją do drewnianej obramowania tarczy. W razie potrzeby możesz skorzystać z nowych tarcz i mosiężnych ramek z serwisu Ebay.

Oryginalna tarcza dostarczona z zegarem była bardzo żółta i miała dużo odprysków na lakierze. Postanowiłem go zachować, ponieważ dzięki temu zegar wyglądał autentycznie. Jedynym problemem było odpryskiwanie farby podczas wycinania otworu na 7-segmentowy wyświetlacz. Znalazłem w garażu starą puszkę kremowej farby, która idealnie pasowała.

Tarcza sekundowa została nałożona za pomocą suchego transferu ze sklepu zegarmistrzowskiego. Kupiłem to kilka lat temu, ale możesz zrobić własny mokry transfer za pomocą papieru do drukarek atramentowych. Zobacz jeden z moich instrukcji zegara regulatora reprodukcji tutaj, krok 4, aby uzyskać szczegółowe informacje i szablony.

Ruchy

Analogowy wyświetlacz sekund wykorzystuje standardową wkładkę zegara kwarcowego i jest zmodyfikowany tak, aby można go było sterować za pomocą Arduino.

Analogowy wyświetlacz godzin i minut wykorzystuje elektryczny 30-sekundowy ruch podrzędny. Na całym świecie dostępne są wszystkie ich rodzaje, więc po prostu wybierz typ, który jest dostępny w Twojej lokalizacji. Jeśli twój ruch nie jest 30-sekundowym typem, po prostu zmodyfikuj kod tak, aby pasował.

Źródło czasu

Użyłem sygnału czasu kodu radiowego DCF77 z Niemiec, aby zegar wskazywał idealny czas, więc jeśli nie mieszkasz w Europie, będziesz musiał użyć odpowiedniej biblioteki Arduino dla swojej lokalizacji i odpowiednio zmienić kod.

Jeśli nie przejmujesz się długoterminową dokładnością, zamiast tego możesz użyć modułu zegara czasu rzeczywistego. Wymagane byłyby przyciski do ustawiania zegara i modowania kodu.

Wyświetlacze

Wyświetlanie informacji

Użyłem dużego wyświetlacza LCD 20x4 do wyświetlania zegara i informacji DCF77, ale standardowy wyświetlacz 20x4 może być używany bez zmiany kodu. Wyświetlacz wykorzystuje moduł I2C, więc do jego sterowania potrzebne są tylko 2 przewody (plus 5 V i 0 V).

Wyświetlacz zegara cyfrowego

8-cyfrowy, siedmiosegmentowy moduł wyświetlacza 0,56 cala służy do cyfrowego wyświetlania czasu.

Są one dostępne w serwisie eBay jako zestawy lub gotowe moduły i wymagają tylko 3 przewodów (plus 5 V i 0 V) do ich sterowania.

Dźwięk

Ten zegar ma 1-sekundowy dźwięk tiku z długiego zegara (dziadka). Jest to odtwarzane przez płytkę dźwiękową adafruit Audio FX + wzmacniacz 2x2W, który jest kontrolowany przez Arduino. W razie potrzeby dźwięk można wyłączyć lub zwiększyć lub zmniejszyć głośność.

Płytka drukowana

Ponieważ jest to jednorazowy obwód zegara jest zbudowany na płytce vero. Zbudowałem Arduino Uno w projekcie, ale w razie potrzeby można użyć pełnowymiarowego Uno. Zauważ, że biblioteka DCF77 użyta w tym zegarze wymagała kryształu kwarcu w Arduino.

Krok 1: kompilacja podstawowa

rys. 1 Pokazuje ukończony zegar. Zegar składa się z części 12-calowej (300mm) tarczy zegarowej zamontowanej na nowym pudełku wykonanym ze sklejki.

Pudełko ze sklejki zostało poplamione, aby pasowało do obramowania tarczy. Dębowe obramowanie tarczy zostało usunięte z powrotem do surowego drewna i wybielone, aby rozjaśnić kolor.

rys. 2 Pokazuje zegar z odciętą tarczą, aby pokazać pozycje ruchów i wyświetlaczy. Górna część mechanizmu z hakowanymi sekundami kwarcowymi, środek 30-sekundowego mechanizmu niewolnika i spód wyświetlacza cyfrowego. 30-sekundowy mechanizm podporządkowany jest przymocowany do metalowej tarczy zegara za pomocą dwóch małych śrub. Mechanizm kwarcowy jest następnie połączony z mechanizmem 30 sekundowym za pomocą wspornika. Mechanizm kwarcowy spowodował odcięcie kwarcowej płyty sterującej i podłączenie przewodów bezpośrednio do cewki silnika napędowego. Wyświetlacz cyfrowy jest przymocowany do drewnianej płyty tylnej tarczy za pomocą dwóch metalowych wsporników.

rys. 3 Pokazuje zdjętą ramkę tarczy i ramki, dzięki czemu widoczne są wszystkie komponenty i moduły. Pokrętło i obramowanie pokrętła są przymocowane zawiasami do boku tylnej skrzynki i można je otworzyć i złożyć, aby uzyskać dostęp do elementów sterujących i płytek drukowanych

rys. 4 Pokazuje tylną płytę i moduły bez wyświetlacza i ruchów zegara.

U góry po prawej - Moduł zasilacza dostosowany do podania 5 woltów na płytkę za diodą zabezpieczającą. Middle - płyta główna Vero z mikrokontrolerem Atemega 328 i modułem karty dźwiękowej. Spód - moduł wyświetlacza LCD z modułem sterującym I2C montowanym z tyłu. Panel sterowania przełącznikiem silnika zegara kwarcowego znajduje się w lewym górnym rogu, a przełączniki sterowania dźwiękiem i podświetleniem LCD są zamontowane po prawej stronie. Płyta dźwiękowa, która tworzy tykający dźwięk, jest podłączona do małego głośnika, który działa przez spód obudowy. Dźwięk tik-tak jest próbkowany z 1-sekundowego mechanizmu zegarowego w obudowie edytowanego w Audacity do 1,5-sekundowej próbki. Zegar odtwarza tę próbkę co drugą sekundę, więc tykanie jest zawsze zsynchronizowane ze wszystkimi wyświetlaczami zegara. LDR jest montowany przez otwór wycięty po prawej stronie tylnej skrzynki, aby kontrolować intensywność 7-segmentowego wyświetlacza za pomocą mikrokontrolera. Wyświetlacz LCD i 7-segmentowy wyświetlacz cyfrowy są włączane przez moduł detektora PIR znajdujący się w tym samym pomieszczeniu co zegar, gdy ktoś jest w pomieszczeniu.

rys. 5 Pokazuje oryginalną tarczę kompletną z plamami, odpryskami i wgnieceniami oraz ma dodaną tarczę sekundową i wyciętą szczelinę na wyświetlacz cyfrowy.

Krok 2: Wyświetlacze

"ładowanie="leniwe" " ładowanie="leniwe" " ładowanie="leniwe"

Film pokazuje zegar pracujący przez pełną minutę.

Krok 13: Kod

Wymaga następujących bibliotek

LedControl.h

dcf77.h Zauważ, że ten zegar korzysta z biblioteki Udo Kleins Release 2 do pobrania tutaj DCF77 Release 2

LiquidCrystal_I2C.h

Drut.h