Vreckové hodinky pre domácich majstrov: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

V tomto uponáhľanom svete je sledovanie času nevyhnutné pre lepší výkon a ako nadšenca, prečo si nevyrobiť zariadenie na sledovanie času. Vďaka technológii existujú zariadenia s názvom „hodinky“, ale! keď robíte veci sami, potešenie je odlišné, takže v tomto návode vám ukážem, ako som vyrobil tieto malé malé hodinky.

Krok 1: Myšlienka

Cieľom je udržať ho čo najjednoduchší a používať minimálne komponenty.

1. Displej na zobrazenie času.
2. Komponent na sledovanie času.
3. Ďalší komponent potrebuje určitý čas na odoslanie na zobrazenie.
4. A zdroj energie.

// Vývojový diagram nápadu

Krok 2: Mozog

Brain by mal byť určite mikrokontrolér, pretože má výhody jednoduchého programovania a menších rozmerov. Najprv som si myslel, že attiny85 bude perfektne sedieť, ale potom kvôli obmedzeným GPIO pinom bolo náročné s ním postupovať. potom som sa rozhodol ísť s Atmega328p dostupným v balíku tqfp, ale so zanedbateľnými skúsenosťami s spájkovaním takého malého balíka som sa rozhodol ísť s arduino pro mini. Aj keď je táto rada oficiálna na dôchodku, ale ako otvorený zdroj je stále k dispozícii.

Krok 3: Zobrazenie

0,91 palcový zobrazovací modul OLED by bol dobrou voľbou pre zobrazenie, pretože vyzerá modernejšie, ale potom je problémom spotreba energie, v priemere spotrebuje 20 mA, čo by bolo na batériu náročné. Keď som premýšľal, čo použiť ako displej, našiel som tento DVD displej ležať okolo. Tento displej má štyri číslice zo sedem segmentového displeja s niektorými doplnkovými LED diódami. Všetky LED diódy sú nakonfigurované ako spoločná katóda, takže na ich pohon musíme použiť metódu nazývanú mutliplexing, ktorá neznamená nič iné, ako riadiť každú číslicu jednu po druhej tak rýchlo, že to vyzerá, že sa všetky rozsvietia súčasne. Atmega328 môže tiež klesnúť až na 20 mA, takže potreba tranzistorov je znížená. Každá LED dióda funguje celkom dobre so 100 ohmami pri 3,3 V.

Krok 4: RTC

Arduino pro mini môže sledovať, ale problémom je jeho spotreba energie. Pri 3,3 V odoberá asi 3 mA pri 8 MHz a navyše máme aj displej, ktorý tiež spotrebuje časť šťavy. Rozhodol som sa použiť čip DS3231 RTC, pretože sa ľahko používa vďaka rozhraniu I2C. Tiež sleduje čas presnejšie ako atmega328 a dokonca spotrebuje menej energie.

Krok 5: Rozhranie s používateľom

Rozhranie je jednoduché - používateľ chce čas, zariadenie mu na to dáva, mohli sme použiť zložité veci, ako napríklad gesto rukou, alebo jednoduché ako tlačidlo. Kedykoľvek chce používateľ vedieť čas, stlačte tlačidlo a čas sa zobrazí na displeji. Plán pre kód bol zistiť, či je tlačidlo stlačené, a po stlačení požiadať o aktuálny čas z RTC a zobraziť ho na displeji, ale potom som si uvedomil, že arduino pro mini má tlačidlo na resetovanie, tak prečo ho nepoužiť namiesto kontroly pre tlačidlo stačí vziať aktuálny čas a jedenkrát zobraziť a počkať do ďalšieho resetovania.

Krok 6: Twist

Takže teraz máme naše súčasti nastavené na arduino pro min, DVD displej, čip DS3231 RTC a gombíkový článok CR2032 ako energetický dom, bez toho, aby sme veľmi premýšľali nad výberom batérie. Takže s obvodom v mysli som navrhol rozloženie DPS. A tesne predtým, ako som si mohol objednať PCB, ma jedna vec pohladila po mysli … ak vezmem do úvahy držiak čipu RTC a gombíkového článku, potom sú už spájkované v module RTC DS3231, tak prečo plytvať zdrojmi pri získavaní vlastného plošného spoja v skutočnosti v tomto prípade máme iba spájkovaciu silu, I2C linky a DVD displej na pro mini. V prípade, že sa chcete pozrieť na rozloženie DPS, je uvedené nižšie.

Krok 7: Problém s gombíkovou bunkou

Chybu, ktorej som sa dopustil tým, že som nedal čas výberu zvoleného typu batérie, je jeho cena. Keď bolo zariadenie napájané prostredníctvom arduino uno, ako som ho používal na programovanie arduino pro mini, fungovalo to dobre, ale keď bolo napájané gombíkovou bunkou, správalo sa to zvláštne. Potom, čo som strávil veľa času zisťovaním, v čom je problém - v skutočnosti to bolo tak, že CR2032 môže poskytovať prúd až 2mA a požiadavka na zariadenie bola oveľa väčšia, takže som nakoniec namiesto toho použil lipo batériu.

Krok 8: Kód

Kód môže vyzerať dlhý a opakujúci sa, ale v skutočnosti je zrozumiteľný. Všetko je vložené do sekcie nastavenia, pretože veci robíme iba raz a čakáme na ďalší príkaz na reset.

Tok kódu inicializuje všetko -> odoberie aktuálny čas z RTC -> manipuluje s údajmi tak, aby ich bolo možné použiť na multiplexovanie zobrazovaných číslic -> a potom údaje (čas) zobrazoval na 2 sekundy multiplexovaním každej číslice jednu po druhej.

Krok 9: Hotovo

Nechal by som k tomu vytlačiť puzdro 3D, ale bez puzdra to vyzerá skvele, pretože sú odhalené všetky súčasti.