ანალოგური ციფრული საათი: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ამ საათის დამზადების მიზეზი იყო ის, რომ ჩემი ორიგინალური IKEA საათი აღარ მუშაობდა და მე ძალიან მომეწონა ამ საათის სათავსო. საათის გადაყრა ნარჩენად მიმაჩნდა და გადავწყვიტე მისი გამოყენება ანალოგური / ციფრული საათისათვის.

შემეძლო სტანდარტული საათის გაკეთება, მაგრამ გადავწყვიტე რაღაც განსხვავებული გამეკეთებინა. ნებისმიერი სხვა საათის მსგავსად, ის აჩვენებს დროს, მაგრამ არა სტანდარტულად. 60 ორფერი წითელი/მწვანე LED- ის გამოყენებით საათი აჩვენებს დროს. წითელი LED- ები გამოიყენება საათების საჩვენებლად და მწვანე LED- ები აჩვენებს წუთებს. წამში მითითებულია მოსიარულე ყვითელი (წითელი + მწვანე) LED და მოციმციმე ყვითელი LED საათის ცენტრში.

საჭიროა გარკვეული პრაქტიკა, რომ იცოდეთ საათის კითხვა. ვინაიდან LED- ები გამოიყენება როგორც საათების, ასევე წუთების საჩვენებლად, მას სჭირდება დროის წარმოდგენის სპეციალური ხერხი. დრო ნაჩვენებია როგორც LED- ების ბარი, სადაც ყველაზე გრძელი ზოლი აჩვენებს საათებს ან წუთებს. თუ ყველაზე გრძელი ბარი წარმოდგენილია საათებით, მაშინ უფრო მოკლე ბარი ასახავს წუთებს მწვანე ფერით, ხოლო დანარჩენი ნაწილი აჩვენებს საათებს წითლად. იმისათვის, რომ საათი უფრო იკითხებოდეს იმ შემთხვევებში, როდესაც ზოლები მოკლეა, მე დავამატე საათის ინდიკატორი წითელი LED- ის გამოყენებით. თუ წუთები საათებზე უფრო დიდი გახდება, ბარები იცვლება, ეს არის ყველა წინა მწვანე წუთი, რომ საათები აჩვენოს და დარჩენილი ნაწილი აჩვენებს წუთებს, ასე რომ, თითქმის ყველა მწვანე ხდება წითელი და პირიქით.

გარკვეულწილად ძნელია ახსნა, თუ როგორ მუშაობს, ასე რომ გთხოვთ უყუროთ ვიდეოს. LED- ების მულტიპლექსირების გამო ჩანს, რომ LED- ები ციმციმებენ ვიდეოში. ეს მხოლოდ კამერით არის აღბეჭდილი და არა ადამიანის თვალით.

როგორც ყოველთვის, მე შევქმენი ეს პროექტი ჩემი საყვარელი მიკრო კონტროლერის PIC– ის გარშემო, JAL პროგრამირების ენის გამოყენებით, მაგრამ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ Arduino.

ნაბიჯი 1: დიზაინი

საერთო ჯამში მე გავაკეთე საათის სამი განსხვავებული ვერსია, სანამ არ დაკმაყოფილდებოდი. ეს ვერსიები შემუშავებულია შემდეგნაირად:

1. სტანდარტული 20 MHz ბროლის გამოყენება PIC– ისთვის. ამ დიზაინით საათი არ იყო სინქრონიზებული 1 წამის შემდეგ. ეს მეტისმეტი იყო. ამის შემდეგ დაიკარგა დრო, როდესაც თქვენ გამორთეთ საათი, რადგან დიზაინში არ იყო სარეზერვო ბატარეა.
2. DS1302 საათის მოდულის გამოყენება. ამ მოდულის სასიამოვნო ის არის, რომ მას აქვს სარეზერვო ბატარეა, ასე რომ დრო არ იკარგება საათის გამორთვისას. როდესაც ამ მოდულით ვამოწმებდი საათს, სინქრონიზებული იყო 7 წამი! ერთი დღის შემდეგ. მე ვფიქრობ, რომ ეს გამოწვეულია არასწორი ბროლით ან ცუდი PCB დიზაინით.
3. DS3231 საათის მოდულის გამოყენება. ამ მოდულს ასევე აქვს სარეზერვო ბატარეა და ის უფრო ზუსტია ვიდრე DS1302. საათი მშვენივრად მუშაობდა ამ მოდულთან, ასე რომ მე გამოვიყენე ეს საბოლოო დიზაინისთვის. ამის გამო, PIC– ს აღარ სჭირდება კრისტალი.

სრული დიზაინი შედგენილია სამ სქემატურ დიაგრამაში:

1. საათის კონტროლერი PIC– ის გამოყენებით
2. Led მძღოლი ცვლის რეგისტრატორების გამოყენებით
3. 60 ორფერიანი LED- ები

ნაბიჯი 2: საჭირო კომპონენტები

ამ პროექტისთვის თქვენ უნდა გქონდეთ შემდეგი კომპონენტები:

• პურის დაფის ნაჭერი
• PIC მიკროკონტროლერი 16F1823
• 3 ცვლის რეგისტრატორი 74HC595
• 1 დარლინგტონის ტრანზისტორი მასივი ULN2803A
• IC სოკეტები: 1 * 14 პინიანი, 3 * 16 პინიანი, 1 * 18 პინიანი
• საათის მოდული DS3231
• 2 ღილაკზე გადამრთველი
• რეზისტორები: 2 * 33k, 8 * 100 Ohm, 8 * 47 Ohm
• 1 ელექტროლიტური კონდენსატორი 100 uF/16V
• 4 კონდენსატორი 100 nF
• LED- ები: 60 2 მმ ორ ფერი (წითელი/მწვანე), 1 5 მმ ყვითელი
• ჯეკის დანამატი 3 მმ
• 5 ვოლტიანი ადაპტერი, მაგალითად ის, რომელიც გამოიყენება სმარტფონის დასატენად. დარწმუნდით, რომ ეს არის ნამდვილი 5 ვოლტიანი კვების წყარო.
• სურვილისამებრ: სათაურები გარე ნაწილების პურის დაფაზე დასაკავშირებლად
• კინარის მავთული და მავთულის გამხსნელი
• საცხოვრებელი თქვენი საათისათვის.

იხილეთ სქემატური დიაგრამები, თუ როგორ უნდა დააკავშიროთ კომპონენტები. ის მოითხოვს საკმაოდ გარკვეულ შედუღებას, განსაკუთრებით 60 LED- ების დასაკავშირებლად. სქემატური დიაგრამები შედის zip ფაილში.

ნაბიჯი 3: საათის მშენებლობა

გადახედეთ სურათებს, თუ როგორ ვქმნი საათს. დავიწყე ორიგინალური საათის შიდა ნაწილის ამოღებით, რის შემდეგაც მე გავხსენი 60 მმ ხვრელი 2 მმ ორ ფერადი LED- ებისთვის წინა ფირფიტაზე. შემდეგ წინა ფირფიტა შავად შევიღებე და პლასტმასის ნაჭერი დავამატე, რათა დაფაროს ხვრელი, სადაც საათის ორიგინალური ხელები იყო განთავსებული. ახლა ყვითელი LED მდებარეობს ამ პოზიციაზე.

შემდეგ დავაყენე ყველა 60 LED, გამოვიყენე ცხელი წებო, რომ შეენარჩუნებინა ისინი თავიანთ ადგილას და დავუკავშირე ისინი კინარის მავთულს ერთმანეთთან. ბოლოს და ბოლოს, მე შევკრიბე პურის დაფა ყველა კომპონენტით.

უკანა ყდაზე დავაყენე ორი ღილაკი და დენის ჯეკი. დაივიწყეთ ზედმეტი თეფში, რომელიც მე დავდე ზურგზე, როგორც სურათზეა ნაჩვენები. მე დავამატე, რადგან ჩემს პირველ დიზაინში ღილაკები განთავსებული იყო იქ, მაგრამ მე მჭირდებოდა მათი გადატანა, რადგან მე უნდა დავამატო DS3231 მოდული და მე ვიპოვე მხოლოდ ის ადგილი, სადაც ეს ღილაკები იყო ჩემი პირველი დიზაინის გაკეთებისას.

ნაბიჯი 4: პროგრამული უზრუნველყოფა

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, პროგრამული უზრუნველყოფა დაწერილია PIC16F1823– ისთვის JAL პროგრამირების ენის გამოყენებით. PIC მუშაობს 32 MHz შიდა საათზე. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, საათის დრო კეთდება DS3231 საათის მოდულით.

პროგრამული უზრუნველყოფა ასრულებს შემდეგ ძირითად ამოცანებს:

• DS3231 მოდულის ინიციალიზაცია I2C ინტერფეისის გამოყენებით. მოდული გამოიმუშავებს 1 წამიან სიგნალს, რომელიც დაკავშირებულია PIC– ის შეწყვეტის პინთან. PIC იყენებს ამ 1 წამის შეწყვეტას DS3231 მოდულიდან დროის წასაკითხად.
• 60 ბი-ფერის LED- ების მართვა ცვლის რეგისტრატორების საშუალებით. სქემატურ დიაგრამაში ჩანს, რომ LED- ები უკავშირდება 16 -დან 8 -ის მატრიქსს. ეს ამცირებს მავთულის რაოდენობას, რომელიც საჭიროა ყველა LED- ის დასაკავშირებლად. ეს მატრიცის დიზაინი მოითხოვს, რომ PIC- ს სჭირდება LED- ების მულტიპლექსირება, რათა შეძლოს მათი ინდივიდუალურად განათება. LED- ების მულტიპლექსირება ხდება შეფერხების საფუძველზე, სადაც განახლების სიხშირეა 70 Hz, რაც ადამიანის თვალისთვის უხილავია.
• ღილაკების დაჭერა. ისინი გამოიყენება დროის დასადგენად, ერთი საათის დასადგენად და ერთი წუთის დასადგენად. დროის დაყენების რეჟიმის გასააქტიურებლად საჭიროა ორივე ღილაკის დაჭერა. დროის დაყენების რეჟიმის არჩევისას ყვითელი led მუდმივად ჩართული იქნება. ღილაკების გამოუყენებლობის 5 წამის შემდეგ საათი უბრუნდება ნორმალურ დროის მუშაობას და ყვითელი LED დაიწყებს ციმციმებას.

იხილეთ მეორე ვიდეო, თუ როგორ უნდა განსაზღვროთ დრო.

JAL წყაროს ფაილი და Intel Hex ფაილი PIC პროგრამირებისთვის მიმაგრებულია zip ფაილში. თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ PIC მიკროკონტროლის გამოყენებით JAL - პასკალის მსგავსი პროგრამირების ენა - ეწვიეთ JAL ვებსაიტს.

გაერთეთ საკუთარი პროექტის მშენებლობით და ველით თქვენს რეაქციებს.