წვრილმანი Arduino ორობითი მაღვიძარა: 14 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ეს ისევ კლასიკური ორობითი საათია! მაგრამ ამჯერად კიდევ უფრო დამატებითი ფუნქციით! ამ სასწავლო ინსტრუქციაში მე გაჩვენებთ თუ როგორ უნდა ავაშენოთ ორობითი მაღვიძარა Arduino– ით, რომელსაც შეუძლია გაჩვენოთ არა მხოლოდ დრო, არამედ თარიღი, თვე, ტაიმერისა და სიგნალიზაციის ფუნქციითაც კი, რომელიც ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საწოლის ნათურა! ყოველგვარი გააზრების გარეშე დავიწყოთ!

შენიშვნა: ეს პროექტი არ იყენებს RTC მოდულს, ამიტომ სიზუსტე დამოკიდებულია თქვენს მიერ გამოყენებულ დაფაზე. მე შევიტანე მაკორექტირებელი მექანიზმი, რომელიც გამოასწორებს დროის მონაცვლეობას დროის გარკვეულ მონაკვეთში, მაგრამ თქვენ დაგჭირდებათ ექსპერიმენტები, რომ იპოვოთ სწორი მნიშვნელობა დროის მონაკვეთში (დაწვრილებით ამის შესახებ ქვემოთ) და მაშინაც კი, როდესაც მაკორექტირებელი მექანიზმი მაინც გადაადგილდება დიდი ხნის განმავლობაში (როდესაც შევადარებთ ერთის გარეშე). თუ ვინმეს აინტერესებს თავისუფლად განახორციელოს RTC მოდული ამ პროექტში

მარაგები

5 მმ LED (ნებისმიერი ფერის, მე გამოვიყენე 13 თეთრი LED ერთი ინდიკატორი RGB როგორც ინდიკატორი) --- 14 ცალი

არდუინო ნანო (სხვებმა შეიძლება იმუშაონ) --- 1 ც

მიკრო გადამრთველი --- 1 ც

პატარა ნაჭერი ალუმინის კილიტა

სამონტაჟო დაფა (დანართისთვის, მაგრამ მოგერიდებათ საკუთარი დიზაინის შექმნა)

თეთრი ქაღალდის ნაჭერი (ან ნებისმიერი სხვა ფერი)

ზოგიერთი პლასტიკური ფილმი (ის, რაც წიგნის გარეკანად გამოიყენება)

რამოდენიმე მავთული

ბუზერი --- 1 ც

NPN ტრანზისტორი --- 1 ც

რეზისტორები 6k8 --- 14 ცალი, 500R --- 1 ცალი, 20R (10Rx2) --- 1 ცალი, 4 კ 7 --- 1 ცალი

პროექტისთვის ელექტროენერგიის მიწოდება (მე გამოვიყენე li-on ბატარეა)

5050 LED ზოლები და სლაიდების გადამრთველი (სურვილისამებრ)

ნაბიჯი 1: შეაერთეთ წრე

ამ ნაბიჯს დავყოფ:

1) ზუზუნის ნაწილი

2) LED პანელი

3) გადამრთველი (დააჭირეთ ღილაკს)

4) LED ზოლები

5) ტევადობის სენსორი

6) ელექტრომომარაგება

7) შეაერთეთ ყველა მათგანი არდუინოსთან

უმეტეს შემთხვევაში, ეს არის მხოლოდ "დაიცავით სქემატური" ნაბიჯი. ასე რომ შეამოწმეთ სქემა ზემოთ, ან გადმოწერეთ და დაბეჭდეთ!

ნაბიჯი 2: ბუზერის ნაწილის მომზადება

თუ თქვენ ადრე იყენებდით ზუმერს Arduino– სთან ერთად, გეცოდინებათ, რომ თუ მას პირდაპირ Arduino– ს დავუკავშირებთ, ის საკმარისად ხმამაღალი არ იქნება. ასე რომ, ჩვენ გვჭირდება გამაძლიერებელი. გამაძლიერებლის შესაქმნელად, ჩვენ გვჭირდება NPN ტრანზისტორი (ძირითადად ნებისმიერი NPN იმუშავებს, მე გამოვიყენე S9013 რადგან მივიღე ძველი პროექტიდან) და გარკვეული რეზისტორი დენის შეზღუდვისთვის. დასაწყებად, პირველ რიგში განსაზღვრეთ ტრანზისტორის კოლექტორი, გამცემი და ბაზა. ცოტაოდენი გუგლის დათვალიერება იმუშავებს ამისათვის. შემდეგ, მიამაგრეთ ტრანზისტორის კოლექტორი ბუზერის უარყოფით ტერმინალში. ზუზერის პოზიტიურ ტერმინალზე, ჩვენ მას უბრალოდ შევაერთეთ მავთულის ნაჭერი, რათა შემდგომში შევძლოთ მისი არდუინოს შეკვრა. ამის შემდეგ, მიამაგრეთ 500R (ან რეზისტორის ნებისმიერი მსგავსი მნიშვნელობა) რეზისტორი ტრანზისტორის ბაზაზე და რეზისტორისგან, მიამაგრეთ მავთულის კიდევ ერთი ნაჭერი მომავალი გამოყენებისთვის. დაბოლოს, მიამაგრეთ ორი 10R რეზისტორი სერიულად ტრანზისტორის ემისტერზე და დაუკავშირეთ სხვა მავთული რეზისტორებიდან.

მართლაც, მიმართეთ სქემატურს.

p/s: მე ჯერ კიდევ ნამდვილად არ ვიცი როგორ ავირჩიო რეზისტორი ტრანზისტორზე ამის წერის დროს. მნიშვნელობა, რომელიც მე გამოვიყენე, შერჩეულია ემპირიულად.

ნაბიჯი 3: LED პანელის მომზადება

შეაერთეთ LED- ები და რეზისტორი პროტოტიპების დაფაზე შესაბამისად და შეაერთეთ. Ის არის. დაიცავით სქემატური. იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ დაგაინტერესებთ ინტერვალი, რომელიც მე გამოვიყენე, თითოეული ხვრელისთვის 3 ხვრელი და თითოეული მწკრივისთვის ორი ხვრელი (იხილეთ სურათი). და ინდიკატორი LED? შემთხვევით ჩავრთე.

LED- ების და რეზისტორის დაფაზე შედუღების შემდეგ დააკავშირეთ LED- ების ყველა დადებითი ტერმინალი. შემდეგ, მიამაგრეთ მავთულები სათითაოდ თითოეულ რეზისტორთან LED- ების უარყოფით ტერმინალებზე, რათა შემდგომში შევძლოთ მათი შედუღება არდუინოზე.

შენიშვნა: თქვენ შეიძლება დაბნეული იყოთ ეს ნაბიჯი. დაიმახსოვრეთ იმის ნაცვლად, რომ შევაერთოთ ყველა საფუძველი ერთმანეთთან, ჩვენ ვაკავშირებთ ყველა პოზიტიურ ტერმინალს ერთმანეთთან და უარყოფით ტერმინალს Arduino– ს ინდივიდუალურ პინთან. ამრიგად, ჩვენ ვიყენებთ Arduino GPIO პინს, როგორც მიწას და არა Vcc. თუ შემთხვევით დააკავშირებთ მას უკან, არ ინერვიულოთ. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ყველა HIGH– დან LOW– მდე და LOW– დან HIGH– მდე ledcontrol ფუნქციაში.

ნაბიჯი 4: გადამრთველის მომზადება (რეალურად დაჭერით)

ჩამრთველისთვის (მე მას დავარქმევ შეცვლას, რადგან მე ვიყენებ მიკრო გადამრთველს, მაგრამ თქვენ იცით, რომ ის არის ღილაკი), ჩვენ გვჭირდება 4k7 ჩამოსაშლელი რეზისტორი და რა თქმა უნდა, თავად გადამრთველი. აჰ, არ დაგავიწყდეთ მავთულის მომზადება. დაიწყეთ რეზისტორისა და მავთულის ნაჭრის შედუღებით მიკრო გადამრთველის საერთო ადგილზე (COM). შემდეგ, მიამაგრეთ მავთულის კიდევ ერთი ნაჭერი მიკრო გადამრთველის ჩვეულებრივ გახსნილ (NO)-ზე. დაბოლოს, მიამაგრეთ კიდევ ერთი მავთული რეზისტორზე. დააფიქსირეთ იგი ცხელი წებოთი.

ცოდნის კუთხე: რატომ გვჭირდება ჩამოსაშლელი რეზისტორი?

"თუ თქვენ გათიშავთ ციფრული I/O პინს ყველაფრისგან, LED შეიძლება არასწორედ აციმციმდეს. ეს იმიტომ ხდება, რომ შეყვანა" მცურავია " - ანუ ის შემთხვევით ბრუნდება ან მაღალი ან დაბალი. ამიტომაც გჭირდებათ გაყვანა ან ჩამოსაშლელი რეზისტორი წრეში ". - წყარო: Arduino webisite

ნაბიჯი 5: LED ზოლის მომზადება

LED ზოლები არის საწოლის გვერდითი ნათურისთვის, რაც არჩევითია. უბრალოდ დააკავშირეთ LED ზოლები და სლაიდების გადამრთველები ერთმანეთთან სერიულად, არაფერი განსაკუთრებული.

ნაბიჯი 6: ტევადობის სენსორის მომზადება

კარგი, გადახედე სურათს. ძირითადად, ჩვენ უბრალოდ ვაპირებთ მავთულის მიმაგრებას ალუმინის ფოლგის პატარა ნაჭერზე (რადგან ალუმინის ფოლგა არ არის გამწოვებული), შემდეგ კი მიამაგრეთ იგი სამონტაჟო დაფის პატარა ნაჭერზე. შეგახსენებთ, დარწმუნდით, რომ მთლიანად არ დააკელით ალუმინის ფოლგა. დატოვე ნაწილი დაუცველი პირდაპირი კონტაქტისთვის.

ნაბიჯი 7: დენის წყაროს მომზადება

ვინაიდან მე გამოვიყენე li-on ბატარეა, როგორც კვების წყარო, მჭირდება TP4056 მოდული დატენვისა და დაცვისთვის და გამაძლიერებელი გადამყვანი ძაბვის 9 ვ-ზე გადასაყვანად. თუ თქვენ გადაწყვიტეთ გამოიყენოთ 9V კედლის ადაპტერი, მაშინ შეიძლება დაგჭირდეთ DC ბუდე, ან უბრალოდ დააკავშიროთ იგი პირდაპირ. გაითვალისწინეთ, რომ გამაძლიერებლისთვის რეზისტორის მნიშვნელობა არის 9V- ისთვის და თუ გსურთ სხვა ძაბვის გამოყენება, შეიძლება დაგჭირდეთ რეზისტორის შეცვლა.

ნაბიჯი 8: დააკავშირეთ ისინი არდუინოსთან

მიჰყევით სქემატურს! მიჰყევით სქემატურს! მიჰყევით სქემატურს!

არ დააკავშიროთ არასწორი პინი, თორემ რამე უცნაური გახდება.

ნაბიჯი 9: დანართი

ჩემი დიზაინის განზომილებაა 6.5 სმ*6.5 სმ*8 სმ, ასე რომ, ის ოდნავ მოცულობითია. იგი შედგება LED ფანჯრის წინა ფანჯრისა და საწოლის ნათურის ზედა ფანჯრისგან. ჩემი დიზაინისთვის მიმართეთ სურათებს.

ნაბიჯი 10: პროგრამირების დრო

ჩამოტვირთეთ ჩემი ესკიზი ქვემოთ და ატვირთეთ თქვენს არდუინოში. თუ არ იცით როგორ გააკეთოთ ეს, ნუ დაიზარებთ ამ პროექტის განხორციელებას! უბრალოდ ხუმრობ, აქ არის კარგი სამეურვეო პროგრამა: ატვირთე ესკიზი არდუინოში

შემდეგ გახსენით სერიული მონიტორი და დაინახავთ, რომ ის გამოდის მიმდინარე დროს. დროის დასადგენად, აქ მოცემულია როგორ გავაკეთოთ ეს.

საათის დასაყენებლად: h, XX - სადაც xx არის მიმდინარე საათი

წუთის დასაყენებლად: min, XX - xx არის მიმდინარე წუთი

მეორის დასაყენებლად: s, XX

თარიღის დასადგენად: d, XX

თვის დასადგენად: ორშაბათი, XX

როდესაც ზემოაღნიშნული კომენტარი შესრულდება, მან უნდა დაგიბრუნოს მნიშვნელობა, რომელიც თქვენ უბრალოდ დააყენეთ. (მაგალითად, როდესაც აყენებთ საათს h, 15, ის უნდა დაბრუნდეს Hour: 15 სერიულ მონიტორზე.

ტევადობის სენსორისთვის, შეიძლება დაგჭირდეთ მისი დაკალიბრება, სანამ ის იმუშავებს. ამისათვის დააჭირეთ მიკრო-გადამრთველს ორჯერ და შეხედეთ სერიულ მონიტორს. მან უნდა გამოიტანოს რამოდენიმე ნომერი. ახლა თითი დაადეთ ტევადობის სენსორს და ნახეთ, გაითვალისწინეთ რიცხვის დიაპაზონი. შემდეგი, შეცვალეთ ცვლადი "captrigger". ვთქვათ, დაჭერისას მიიღებთ 20-30-ს, შემდეგ დააყენეთ კაპტრიგერი 20-ზე.

ესკიზი გამოიყენეთ ADCTouch ბიბლიოთეკა, დარწმუნდით, რომ დააინსტალირეთ.

ნაბიჯი 11: მაკორექტირებელი მექანიზმი

ჩემს კოდში მაკორექტირებელი მექანიზმის მოქმედების პერიოდი არის ის, რაც ჩემთვის ზუსტია. თუ დრო ჯერ კიდევ არ არის ზუსტი, თქვენ უნდა შეცვალოთ ცვლადის მნიშვნელობა "corrdur"

კორდერი ახლა ნაგულისხმევია 0 -ზე უახლეს განახლებაში.

კორდურის მნიშვნელობა ნიშნავს რამდენ მილიწამს სჭირდება ერთი წამის შენელება

კორდურის ღირებულების გასარკვევად გამოიყენეთ ფორმულა:

2000/(y-x)/x)

სადაც x = დროის ფაქტობრივი ხანგრძლივობა გასული და y = დროის გასული დროის ხანგრძლივობა, ორივე წამში

X და y მნიშვნელობის საპოვნელად, თქვენ უნდა ჩაატაროთ მცირე ექსპერიმენტი.

დააყენეთ საათის დრო რეალურ დროზე და ჩაწერეთ საწყისი დრო (ფაქტობრივი საწყისი დრო და საათის საწყისი დრო უნდა იყოს იგივე). რამდენიმე ხნის შემდეგ (რამდენიმე საათი), ჩაწერეთ საბოლოო ფაქტობრივი დრო და საათი საბოლოო დრო.

x = ფაქტობრივი საბოლოო დრო-საწყისი დრო და y = საათი საბოლოო დრო-საწყისი დრო

შემდეგ შეცვალეთ კორდურის მნიშვნელობა კოდში და გადატვირთეთ არდუინოში.

შემდეგ გაიმეორეთ ტესტი და ამჯერად ფორმულა შეიცვალა:

2000/((2/z)+(y-x/x))

სადაც x და y იგივეა, რაც ადრე, ხოლო z არის მიმდინარე კორდირებული მნიშვნელობა.

კვლავ ატვირთეთ და ჩაატარეთ ტესტი რამდენჯერმე, სანამ ის თქვენთვის საკმარისად ზუსტი იქნება.

იმ შემთხვევაში, თუ თქვენი საათი კვლავ აჩქარდება, კორდური დაყენებულია 0-ზე (არ ნიშნავს მაკორექტირებელ მექანიზმს), თქვენ უნდა შეცვალოთ მეორე ++ მეორედ- კოდის ნაწილი მაკორექტირებელ მექანიზმში (მე დავწერე ის), დააყენეთ კორდურის 0, შემდეგ იპოვნეთ არა. მილიწამს სჭირდება ერთი წამის დაჩქარება.

ნაბიჯი 12: როგორ გამოვიყენოთ ყველა ფუნქცია

თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ რეჟიმი მიკრო გადამრთველის დაჭერით.

პირველ რეჟიმში, ის უბრალოდ აჩვენებს დროს. თუ ინდიკატორი ანათებს წამში 1 ჯერ, მაღვიძარა გამორთულია. თუ წამში 2 -ჯერ, სიგნალიზაცია ჩართულია. თქვენ შეგიძლიათ სიგნალიზაცია ჩაყოთ 10 წუთის განმავლობაში პირველ რეჟიმში ტევადობის სენსორზე დაჭერით.

მეორე რეჟიმში, ის აჩვენებს თარიღს. ტევადობის სენსორის დაჭერით არაფერი ხდება.

მესამე რეჟიმში შეგიძლიათ დააყენოთ ტაიმერი. ტევადობის სენსორის დაჭერით ჩაირთვება ტაიმერი და თქვენ უნდა ნახოთ, რომ ინდიკატორის შუქმა დაიწყო მოციმციმე. ტევადობის სენსორი ასევე გამოიყენება ტაიმერის დროის დასადგენად. ტაიმერის დიაპაზონი არის 1 წუთიდან 59 წუთამდე.

მეოთხე რეჟიმში, თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ მაღვიძარა ტევადობის სენსორის გამოყენებით

მეხუთე რეჟიმში, თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ განგაშის წუთი ტევადობის სენსორის გამოყენებით.

მეექვსე რეჟიმში, ტევადობის სენსორზე დაჭერით წუთს გადააყენებთ 30 -ზე და მეორე 0 -ს, საათის შეცვლის გარეშე. ეს ნიშნავს, რომ სანამ თქვენი საათი არ გადაადგილდება 30 წუთის განმავლობაში, შეგიძლიათ მისი ხელახალი დაკალიბრება ამ რეჟიმში.

მეშვიდე რეჟიმი არის არაფრის გაკეთება იმ შემთხვევაში, თუ დატენვისას ტევადობის სენსორი გამორთულია.

ოჰ, განგაშის გასათავისუფლებლად, უბრალოდ დააჭირეთ მიკრო-გადამრთველს. (უახლესი განახლება, რომელიც მოიცავს სიგნალიზაციის სნოუზს)

აბა, საათის კითხვას რას იტყვით? ადვილია! ორობითი საათის კითხვა - Wikihow შეიძლება თავიდან უცნაურად იგრძნოთ თავი, მაგრამ შეეგუებით მას!

ნაბიჯი 13: დასკვნა

რატომ დავიწყე ეს პროექტი. თავდაპირველად ეს იმიტომ ხდება, რომ მე მაქვს ძველი ციფრული საათი, რომელიც იწვა და მინდა მაღვიძარა ვაქციო. სამწუხაროდ ძველი საათი გატეხილი აღმოჩნდა. ასე ვიყავი, რატომ არ ავაშენო ერთი არდუინოს გამოყენებით? ცოტაოდენი google ძიებით ვიპოვე ეს ორობითი საათის პროექტი RTC– ს გარეშე Cello62– ის მითითებით. თუმცა, მას არ აქვს მაღვიძარა, რომელიც მინდა, ამიტომ ვიღებ კოდს და თვითონ ვცვლი მას. და პროექტი იბადება. უფრო მეტიც, მე ვნახე საათის შეჯიბრი, რომელიც მიმდინარეობდა ინსტრუქციულად, რამაც კიდევ უფრო მეტი მოტივაცია მომცა ამის გასაკეთებლად. ყოველ შემთხვევაში, ეს ჯერ კიდევ ჩემი პირველი პროექტია Arduino– ს გამოყენებით, ასე რომ, რამოდენიმე შესაძლო გაუმჯობესება.

მომავალი გაუმჯობესება:

1) გამოიყენეთ RTC

2) დააყენეთ მაღვიძარა ან დრო ან ტაიმერი უსადენოდ!

3) რა თვისებაზეც ვფიქრობ

ნაბიჯი 14: განახლება: ერთი კვირის გამოყენების შემდეგ

აშკარა პრობლემის გარდა - დროის დრიფტი, მომდევნო მე ვიტყოდი არის ენერგიის მოხმარება. უპირველეს ყოვლისა, მე ვაძლიერებ ძაბვას 9 ვ -მდე, რასაც შემდგომ ართვინოში წრფივი მარეგულირებელი გააუქმებს. ხაზოვანი მარეგულირებელი ძალიან არაეფექტურია. საათი მხოლოდ ერთ დღეს ძლებს. ეს იმას ნიშნავს, რომ მე უნდა დავტენო ყოველდღე. ეს არ არის ყველაზე დიდი გარიგება მანამ, სანამ არ გააცნობიერებთ, რომ მთელი სისტემა მხოლოდ 50% –ით არის ეფექტური. იმის გათვალისწინებით, რომ ჩემი ბატარეა არის 2000mAh, მე შემიძლია გამოვთვალო დაკარგული ენერგიის ყოველდღე.

ენერგიის დაკარგვა = (7.4Wh*10%)+(7.4Wh*90%*50%) = 4.07Wh დღეში

ეს არის 1.486 კვტ / სთ წელიწადში! რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ ადუღოთ 283 გ წყალი (25 გრადუსიდან 100 გრადუსამდე)? ყოველ შემთხვევაში, მე ვაპირებ გავაუმჯობესო საათის ეფექტურობა. ამის საშუალება ის არის, რომ საერთოდ არ გამოვიყენოთ წრფივი მარეგულირებელი. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა შევცვალოთ გამაძლიერებელი კონვერტორი გამომავალი 5V პირდაპირ 5V პინში Arduino– ზე. შემდეგი, ენერგიის დახარჯვის კიდევ უფრო შესამცირებლად, მე უნდა ამოვიღო ბორტზე ორი LED (pin13 და სიმძლავრე), რადგან ისინი ხარჯავენ 0.95Wh დღეში. სამწუხაროდ, მე სრულიად noob at SMD soldering ასე რომ ერთადერთი გზა ჩემთვის ამის გაკეთება არის გაჭრა სარკინიგზო ფორუმში. ამის შემდეგ, მე უნდა ამოვიღო გამცემი რეზისტორი ზუზუნზე და საწოლის ნათურაზე (LED ზოლები არ მუშაობს 5 ვ -ზე). მაგრამ ეს ნიშნავს რომ თქვენ უნდა თქვათ უარი ამ საოცარ თვისებაზე? არა! აქ თქვენ გაქვთ ორი არჩევანი: გამოიყენეთ ნორმალური 5 მმ LED დიოდი, ან გამოიყენეთ 5 ვ LED ზოლები. ჩემთვის, უკვე დავიღალე ამ პროექტის მთელი კვირის განმავლობაში, ამიტომ გადავწყვიტე უარი მეთქვა ამ მახასიათებელზე. თუმცა, მე გამოვიყენე ჩამრთველი თავდაპირველად სინათლის ფუნქციისათვის საათის პანელის ჩართვის ან გამორთვის ენერგიის შემდგომი დაზოგვის მიზნით, მაგრამ LED გამორთვა ხდება მისი გამორთვისას. შეცდომა გახდა ფუნქცია? არ ვიცი (ვინმემ იცის გთხოვთ მითხრათ ქვემოთ).

მოდიფიკაციის ბოლოს, საათი ახლა 2 დღეზე მეტხანს ძლებს!

შემდეგ მე მაქვს საათზე ნაკლებად სერიოზული პრობლემა. დატენვის დროს ტევადობის სენსორი გიჟდებოდა, ამიტომ მე ვამატებ სხვა რეჟიმს, რომელიც არაფერს აკეთებს.

რაც შეეხება დროის დრიფტს, ვინაიდან ძალიან მოუხერხებელია კომპიუტერის ყოველდღიურად ჩართვა მისი გადატვირთვისთვის, მე დავამატე სხვა რეჟიმი, რომელიც წუთს დაადგენს 30 -ს და მეორეს 0. ეს ნიშნავს, რომ მისი გადატვირთვა შეგიძლიათ ნებისმიერი საათის ნახევარზე!