აწყობა "ბრძენი საათი 2" (Arduino– ზე დაფუძნებული მაღვიძარა უამრავი დამატებითი ფუნქციით): 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:22

ეს გაკვეთილი გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა შევიკრიბოთ ნაკრები Wise Clock 2, ღია კოდის (აპარატურა და პროგრამული უზრუნველყოფა) პროექტი. სრული ბრძენი საათის 2 ნაკრების შეძენა აქ შეგიძლიათ. მოკლედ, ეს არის ის, რისი გაკეთებაც შეუძლია ბრძენმა საათმა 2 -მ (ახლანდელი ღია პროგრამული უზრუნველყოფის გამოშვებით): - აჩვენოს მიმდინარე დრო და თარიღი; - წაიკითხეთ მომხმარებლის მიერ რედაქტირებადი ფაილი SD ბარათიდან და აჩვენეთ მისი შინაარსი (რაც ჩვეულებრივ არის ციტატები, შესაბამისად სახელის "ბრძენი"); - განგაშის ფუნქციონირების უზრუნველყოფა; - უზრუნველყოს დისტანციური (ინფრაწითელი) კონტროლირებადობა. Wise Clock 2 ნაკრები მოიცავს შემდეგს: 1. Duino644 მიკროკონტროლის დაფა (როგორც გამზადებული შესაკრავად ნაკრები); 2. 16x32 (წითელი) LED მატრიცის ჩვენება; 3. დანართი (ორი აკრილის ფირფიტა და საჭირო ტექნიკა). შემდეგი ნაბიჯები აჩვენებს, თუ როგორ უნდა ავაშენოთ ბრძენი საათი 2, მათ შორის: - როგორ შევაერთოთ Duino644 დაფა; - როგორ დააკავშიროთ ეკრანი; - როგორ მოვათავსოთ საათი; - როგორ მივიღოთ ის ფუნქციონალურად (მოამზადეთ SD ბარათი, დააყენეთ დრო და ა.

ნაბიჯი 1: შინაარსი Duino644 ნაკრები

Duino644 არის მიკროკონტროლერის დაფის სახელი, რომელიც გამოიყენება Wise Clock 2. Duino644 ნაკრები შეიცავს შემდეგ კომპონენტებს: - PCB, რომელსაც აქვს SD ბარათის ბუდე, შედუღებული მასზე; - ATmega644 ჩიპი და მისთვის 40 პინიანი ბუდე; -DS1307 ჩიპი (რეალურ დროში კონტროლერი) 8 პინიანი DIP პაკეტში და 8 პინიანი სოკეტი მისთვის; -24LC256 EEPROM ჩიპი 8 პინიანი DIP პაკეტში და 8 პინიანი სოკეტი მისთვის; - CR1220 პატარა მონეტის უჯრედის ბატარეა და მისი პლასტიკური დამჭერი; - 16 MHz ბროლი და ორი 22pF კონდენსატორი; - 32768Hz ბროლი; - მიკრო სპიკერი; - მართკუთხა მიკრო კონცენტრატორები (4 ცალი); - USB miniB ტიპის კონექტორი; - 2x8 პინიანი ქალი სათაურები (2 ცალი); - მაღალი ინტენსივობის ლურჯი LED 1206 პაკეტში; - 40 პინიანი ქალი სათაური; - L78L33 ძაბვის რეგულატორი; -JST 2 პინიანი დენის კონექტორი და JST 2 პინიანი დენის ბუდე კაბელებით; - ინფრაწითელი მიმღები IC და 3 პინიანი ბუდე მისთვის; -6 პინიანი მართკუთხა მამრობითი სათაური (FTDI კონექტორისთვის); - 10K რეზისტორები (10 ცალი); - 4K7 რეზისტორები (3 ცალი); - 75R რეზისტორი; - 100nF კონდენსატორების დაშლა (3 ცალი); - 2x3 პინიანი მამრობითი სათაური (ICSP კონექტორისთვის). მას შემდეგ რაც შევამოწმეთ, რომ ყველა კომპონენტი მზად გვაქვს, შეგვიძლია გავაგრძელოთ შედუღება.

ნაბიჯი 2: შედუღება Duino644 დაფა

მიუხედავად იმისა, რომ არ არის რეკომენდირებული როგორც დაწყებული ნაკრები, Duino644 შედარებით ადვილი შესადუღებელი უნდა იყოს. მხოლოდ ორი კომპონენტი მოითხოვს შედუღების წინა გამოცდილებას (და კარგი თვალები და სტაბილური ხელი), რადგან ისინი ზედაპირზეა დამონტაჟებული: ერთი არის USB miniB კონექტორი, საკმაოდ მყარი პასიური კომპონენტი, რომელსაც შეუძლია ბევრი სითბოს გადაღება, ხოლო მეორე არის 2 ტერმინალური ლურჯი LED, (ერთ-ერთი) ყველაზე დიდი SMD პაკეტში. 1. (ფოტო 2.1) დავიწყოთ USB miniB კონექტორით. მოათავსეთ ისე, რომ 2 პლასტიკური მუწუკი შევიდეს მათ შესაბამის ხვრელში PCB- ში, ხოლო კონექტორი ყველაზე ახლოს დგას დაფასთან. შეაერთეთ ოთხი გვერდითი "ყური" ჯერ მის დასაფიქსირებლად, შემდეგ გააგრძელეთ კავშირის 5 ქინძისთავით. გამოიყენეთ გამადიდებელი, რათა დარწმუნდეთ, რომ მათ შორის არ არის შემორჩენილი ხიდები. შესაძლო ხიდების მოსაშორებლად გამოიყენეთ შედუღების ფითილი. მიიღეთ დრო, ეს არ არის (ასეთი) ტემპერატურისადმი მგრძნობიარე კომპონენტი. 2. შემდეგი, ჩვენ შევაერთებთ 75 ohm (მეწამული, მწვანე, შავი, ოქრო, ყავისფერი) რეზისტორს მის ადგილას, აღინიშნება R14. 3. მოდით გამოვიყენოთ SMD კონექტორის შედუღების გამოცდილება, LED- ზე. ამ კომპონენტის ორიენტაცია მნიშვნელოვანია, ამიტომ ის სწორად უნდა იყოს განლაგებული. LED- ის კათოდი (უარყოფითი ტერმინალი) აღინიშნება მწვანე წერტილით (გამადიდებელი შუშა ნამდვილად ეხმარება აქ). PCB– ზე, კათოდი აღინიშნება 3 წერტილით. გაადნეთ რამდენიმე შედუღება კათოდის ბალიშზე, შემდეგ განათავსეთ LED- ის კათოდი ამ ბალიშზე და შეაერთეთ არსებული ბუშტით. შემდეგ შეაერთეთ ანოდის ბალიში. 3. (ფოტო 2.2) ამ ეტაპზე ჩვენ ვატარებთ პირველ შემოწმებას, რათა დავრწმუნდეთ, რომ დაფა იღებს ენერგიას USB- დან. უბრალოდ შეაერთეთ USB კაბელი და LED უნდა გახდეს ნათელი ლურჯი. ჩვენ გვაქვს ანთება! 4. ჩვენ შემდეგ გავაკრავთ რეზისტორებს. დაიწყეთ სამი 4K7 რეზისტენტებით (ყვითელი, მეწამული, შავი, ყავისფერი, ყავისფერი): R5, R6, R7 (ორიენტაცია არ არის მნიშვნელოვანი). შემდეგ მოათავსეთ და შეაერთეთ დარჩენილი 10K რეზისტორები (ყავისფერი, შავი, ნარინჯისფერი, ოქრო): R1, R2, R3, R4, R8, R9, R10, R11, R12, R13. 5. (ფოტო 2.3) შემდეგი, მოათავსეთ და შეაერთეთ IC სოკეტები, დაწყებული დიდი 40 პინიანიდან და გააგრძელეთ 2 პატარა 8 პინიანით. მიაქციეთ ყურადღება სოკეტების პოზიციას ისე, რომ მათი ბუდეები ემთხვეოდეს აბრეშუმის ეკრანზე. ეს მოგვიანებით ხელს შეუწყობს თავად ინტეგრირებული სქემების სწორად ჩასმას. 6. შეაერთეთ ორი კრისტალი შესაბამისად "XTAL" და "Q2" მარკირებულ ადგილებში (მათი ორიენტაცია არ არის მნიშვნელოვანი). 7. შეაერთეთ 22pF კონდენსატორები (ფორთოხლისფერი) მათ ადგილას, აღინიშნება C1 და C2 (ორიენტაცია არ არის მნიშვნელოვანი). 8. შეაერთეთ სამი გათიშვა 100nF კონდენსატორებით (ცისფერი) მათ ადგილას, მონიშნული C3, C5, C8 (ორიენტაცია არ არის მნიშვნელოვანი). 9. მოათავსეთ და შეაერთეთ პლასტიკური ბატარეის დამჭერი თავის მითითებულ ადგილას, შემდეგ ჩადეთ მონეტის ბატარეა საყრდენში (დადებითი ბოძი დაფისკენ, უარყოფითი მიმართული ზემოთ). 10. ჩასვით და შეაერთეთ ორი 2x8 ქალი თავები მათ აღნიშნულ პოზიციებში (დაფის ქვედა კუთხეები). ეს არის ეკრანის პანელის კონექტორები. 11. შეაერთეთ ოთხი მიკრო კონცენტრატორი (დააჭირეთ ღილაკს) მათ მითითებულ პოზიციებში: - სამი მიდის დაფის ზედა ნაწილში და გამოიყენება საათის ფუნქციონირებისთვის (მაღვიძარის დაყენება, მენიუებზე წვდომა და ა.შ.); - ერთი მიდის დაფის მარცხენა მხარეს და არის გადატვირთვის ღილაკი. 12. შეაერთეთ მიკრო სპიკერი მის მონიშნულ ადგილას, დაფის ზედა ნაწილში (ორიენტაცია არ არის მნიშვნელოვანი). 13. ჩასვით 3-პინიანი ქალი სათაური დაფის ზედა მარცხენა კუთხეში (აღინიშნება IR). ეს არის სოკეტი ინფრაწითელი მიმღებისთვის. ჩადეთ IR მიმღები სოკეტში, დაფის შიგნით. შემდეგ წარმართეთ მისი ტერმინალები 90 გრადუსით, ასე რომ ის მთავრდება ზემოთ (ტელევიზიის დისტანციური მართვის ხაზში). 14. ჩადეთ L78L33 ძაბვის მარეგულირებელი ჩიპი, მიაქციეთ ყურადღება, რომ მისი ორიენტაცია ემთხვეოდეს აბრეშუმის ეკრანზე. 15. შეაერთეთ 6 პინიანი მარჯვენა კუთხის მამრობითი სათაური იმ ადგილას, სადაც აღინიშნება FTDI. 16. (ფოტო 2.4) ჩადეთ ინტეგრირებული სქემები მათ შესაბამის სოკეტებში, განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციეთ მათ ორიენტაციას. დიდ ATmega644 ჩიპს აქვს ხვრელი დაფის ზემოთ. დანარჩენ ორ პატარა ჩიპს აქვს დაფები დაფის ბოლოში. DS1307 უნდა განთავსდეს სოკეტში მონეტის ბატარეასთან ახლოს. 24LC256 უნდა იყოს მოთავსებული მის ბუდეში დაფის ქვედა კიდეზე ახლოს, როგორც აღნიშნულია. ამ ეტაპზე, Duino644 მიკროკონტროლის დაფა აწყობილია და მზად არის შესამოწმებლად (ან გამოსაყენებლად). ის უნდა გამოიყურებოდეს როგორც სურათზე 2.5. შემდეგი, ჩვენ შევაერთებთ ჩვენების დაფას შემდეგ, ჩვენ დავპროგრამებთ ATmega644 ჩიპს უახლესი გონიერი საათის ესკიზით, Arduino IDE- ს საშუალებით.

ნაბიჯი 3: შეაერთეთ ეკრანი და ჩასვით საათი

ჩადეთ ახლად მოჭრილი Duino644 ჩვენების ეკრანის უკანა ნაწილში (როგორც თანდართულ ფოტოზე 3.1), დარწმუნდით, რომ კონექტორის ორი ნაკრები (მამრობითი სათაურები ეკრანის პანელზე და ქალი სათაურები Duino644 დაფაზე) ერთმანეთზეა დამაგრებული. ნაზად დააჭირეთ სანამ კონექტორები სრულად არ არის შეკრული და დარწმუნდით, რომ ორი დაფა პარალელურია. ეს არის ერთადერთი დამაგრება ორ დაფას შორის (არ არის შესაკრავები და ხრახნები) და ის დაცული იქნება გარსით. დანართი შედგება ორი პლექსიგლასის ფირფიტისგან, რომლებიც მოთავსებულია ორ დაფაზე (Duino644 და ეკრანი). ეს ფირფიტები იჭრება ადგილზე ხრახნიანი შუასადებით (და ხრახნებითა და თხილით). მოდით გავაგრძელოთ თეთრი ნეილონის შუალედების მიმაგრება ჩვენების პანელის ორივე მხარეს, კუთხეების ოთხ ხვრელში. რაც უფრო მოკლე შუასადებები მიდის ეკრანის წინ, უფრო გრძელია ხრახნიანი უკანა მხარეს (როგორც ნაჩვენებია ფოტო 3.2 -ში). ყურადღება მიაქციეთ საყელურებს, რომლებიც გამოიყენება მოკლე გამყოფებთან, ისინი ქმნიან მცირე ადგილს წინა პლექსიგლასის პანელსა და თავად LED ეკრანს შორის, ისე რომ არ შეეხოთ. მას შემდეგ, რაც შუალედები გამკაცრდება, მოათავსეთ და ხრახნიანი წინა პლექსიგლასის ფირფიტაში, შემდეგ გადადით უკანა ფირფიტაზე. გამკაცრეთ ყველა ხრახნი და კაკალი, სანამ გარსი ჰორიზონტალურ ზედაპირზე (მაგიდაზე) ზის, რათა დარწმუნდეთ, რომ შეკრება არის მტკიცე და არ აქვს ბრუნვა. მას შემდეგ, რაც ჩვენ მოვამზადებთ SD ბარათს, ჩვენ მზად უნდა ვიყოთ საათის შესამოწმებლად.

ნაბიჯი 4: მოამზადეთ SD ბარათი

ბრძენი საათი 2 აჩვენებს SD ბარათზე შენახული ტექსტური ფაილიდან ამოღებულ ციტატებს (ფოტო 4.1). ამ ფაილის სახელია "quotes.txt" და არის ესკიზის შემცველი zip ფაილის ნაწილი (გადმოწერეთ აქედან). ის ასევე შეიძლება შეიქმნას ნულიდან, როგორც ASCII ტექსტური ფაილი, რომ შეიტანოს საყვარელი ციტატები, სასურველი თანმიმდევრობით. ერთადერთი შეზღუდვა (პროგრამულ უზრუნველყოფაში) არის ხაზის სიგრძე, რომელიც არ უნდა აღემატებოდეს 150 სიმბოლოს. ხაზები გამოყოფილია CR/LF (ვაგონის დაბრუნების/ხაზის კვება, ან ASCII კოდები 13/10). SD ბარათი უნდა იყოს ფორმატირებული როგორც FAT (ასევე ცნობილია როგორც FAT16). ეს შეიძლება გაკეთდეს Windows– ში, File Explorer– ში „ფორმატის“არჩევით, რომელიც აჩვენებს ფოტო 4.2 – ში ნაჩვენებ დიალოგურ ფანჯარას. შენიშვნა: მაქსიმალური ტევადობა, რომელსაც FAT16 შეუძლია გაუმკლავდეს არის 2 GB. SD ბარათის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ფაილია "time.txt", რომელიც საჭიროა საათის დასაყენებლად. "Time.txt" ფაილი შეიცავს ასეთ სტრიქონს: 12: 22: 45Z2009-11-14-6, რომელიც უნდა შეიცვალოს, რათა ასახოს მიმდინარე დრო და თარიღი. როდესაც საათი იკვებება (ჩადეთ SD ბარათი), ამ ხაზიდან წაკითხული დრო და თარიღი დადგება რეალურ დროში, როგორც შესაბამისი დრო და თარიღი, შესაბამისად. საათის ჩართვის (ავტომატურად) ჩართვის შემდეგ, ფაილი "time.txt" აღინიშნება წაშლილად, ასე რომ მომავალ ჯერზე საათის ჩართვისას ფაილი არ მოიძებნება. ორი ფაილი, quotes.txt და time.txt, შეგიძლიათ ნახოთ ესკიზის შემცველი zip ფაილი.

ნაბიჯი 5: პროგრამა Duino644 ესკიზით "ბრძენი საათი 2"

1. ჩამოტვირთეთ ბრძენი საათის ესკიზი მითითებული ადგილიდან. 2. დაამატეთ Sanguino ბიბლიოთეკები თქვენს Arduino IDE- ს. (თუ გნებავთ Duino644 არის სანგუინოს არომატი. ის თავსებადია სანგუინოსთან და იყენებს იგივე ბიბლიოთეკებს, რომლებიც შემუშავებულია სანგუინოს გუნდის მიერ საკუთარი დაფის დასახმარებლად. და ჩვენ მათ მადლობას ვუხდით მათ.) 3. გაუშვით Arduino IDE და აირჩიეთ "Sanguino" როგორც სამიზნე დაფა (იხ. სურათი 5.1). 4. გახსენით ბრძენი საათის ესკიზი Arduino IDE– ში და შეადგინეთ იგი. 5. FTDI კაბელის ან FTDI გარღვევის გამოყენებით (დაკავშირებულია USB და 6 პინიანი FTDI კონექტორს შორის Duino644 დაფაზე), ატვირთეთ შედგენილი ესკიზი (იხ. ფოტო 5.2). შენიშვნა: ზემოაღნიშნული კოდი შემოწმებულია და დადასტურებულია, რომ მუშაობს Arduino IDE 17 ვერსიასთან.

ნაბიჯი 6: ჩართეთ საათი და ისიამოვნეთ

ახლა, როდესაც საათი აწყობილი და დაპროგრამებულია, დროა მისი ჩართვა USB კაბელით, სასურველია USB ადაპტერიდან, ისევე როგორც ის, რაც გამოიყენება iPhone– ებისა და სხვა მობილური მოწყობილობების დასატენად (ფოტო 2). Ისიამოვნე!