Hodiny, LCD displej, infračervené nastavenie: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Vybudujte si hodiny v reálnom čase, ktoré udržia čas v činnosti v priebehu niekoľkých minút za rok. Kód a komponenty je možné ľahko prepracovať do iných projektov.

Tento projekt vyžaduje minimálne množstvo kabeláže a žiadne spájkovanie. Časomerač sú hodiny reálneho času DS3231. Čas je zobrazený na lacnom 1602 LCD displeji. Oba moduly používajú komunikáciu I2C. Pri pripájaní k Arduinu I2C používa iba 2 vodiče na modul. Používam Arduino Nano, pretože krásne sedí na doske. Nasledujúce pokyny budú fungovať s Arduino Uno, pretože má pre tento projekt rovnaké čísla pinov ako Nano. Ďalším komponentom je infračervený prijímač. Umožňuje vám použiť bežný diaľkový ovládač, napríklad diaľkový ovládač k televízoru, na nastavenie času rovnako, ako by ste to urobili na našej inteligentnej televízii. Na pripojenie infračerveného prijímača k Arduinu je potrebný iba jeden vodič.

Prvým krokom je otestovanie Arduina a jeho zapojenie na dosku. Nasledujúce kroky sú navrhnuté tak, aby fungovali nezávisle. Každý krok obsahuje pokyny na zapojenie a testovanie. Pri vytváraní projektov zapojím a otestujem každý komponent, aby som potvrdil, že funguje. Pomáha to pri integrácii viacerých komponentov, pretože viem, že každá práca a ja sa môžem zamerať na požiadavky integrácie.

Tento návod vyžaduje, aby ste mali nainštalované IDE Arduino. Musíte tiež mať základné znalosti na stiahnutie programu skici Arduino z odkazov v tomto projekte, vytvorenia adresára pre program (názov adresára rovnaký ako názov programu). Ďalším krokom je načítanie, zobrazenie a úprava programu v IDE. Potom nahrajte program pomocou kábla USB na dosku Arduino.

Zásoby

• Doska mikroovládača Nano V3 ATmega328P CH340G pre Arduino. Ako alternatívu môžete použiť Uno.
• Hodiny DS3231 v reálnom čase a batéria CR2032.
• 1602 LCD s modulom I2C
• Infračervený prijímač a diaľkové ovládanie. Použil som súpravy modulov IR bezdrôtového diaľkového ovládania, ktoré boli dodané s infračerveným prijímačom a infračerveným diaľkovým ovládaním.
• Breadboard
• Drôtené káble
• 5 voltový nástenný adaptér

Diely som kúpil na eBay, väčšinou od distribútorov v Hongkongu alebo Číne. Americkí distribútori majú niekedy rovnaké alebo podobné diely za rozumné ceny a rýchlejšie dodanie. Dodanie čínskych dielov trvá 3 až 6 týždňov. Všetci distribútori, ktorých som použil, boli spoľahliví.

Približné náklady: Nano 3 doláre, DS3231 dolár 1 dolár, LCD 3 doláre, infračervená súprava 1 dolár, doštička 2 doláre, balík 40 káblových káblov 1 dolár, 1 dolár za 5 voltový nástenný adaptér. Celkovo asi 11 dolárov. Všimnite si toho, že som kúpil Nano a LCD s kolíkmi na doske už spájkovanými na mieste, pretože moje spájkovacie schopnosti sú slabé. K hodinovej batérii som kúpil 5 balení lítiových batérií CR2032 za približne 1,25 dolára. Kúpil som si tiež 5 balení DS3231s, pretože mám rád časové kusy. Tento projekt používa 1 breadboard. Kúpil som balík 3 breadboard za približne 7 dolárov; výhodnejšia ponuka ako kúpiť jednotlivú dosku.

Krok 1: Pridajte Arduino Nano na Breadboard

Zapojte Arduino Nano do Breadboardu. Alebo, ak chcete, môžete na tento projekt použiť Arduino Uno; obaja na tento projekt používajú rovnaké piny. Pripojte Nano (alebo Uno) k počítaču pomocou kábla USB.

Pripojte napájanie a uzemnenie z Arduina k napájaciemu panelu nepájivého poľa. Pripojte kolík Arduino 5+ k pozitívnej lište nepájivého poľa. Pripojte kolík Arduino GRN (uzemnenie) k zápornému (uzemňovaciemu) panelu nepájivého poľa. Toto budú používať ostatné komponenty.

Stiahnite si a spustite základný testovací program Arduino: arduinoTest.ino. Pri spustení programu sa integrované LED svetlo zapne na 1 sekundu a potom na 1 sekundu zhasne. Zverejňujú sa aj správy, ktoré je možné zobraziť v nástrojoch Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Nastavenie.

+ Inicializoval digitálny pin integrovaný LED na výstup. LED nesvieti. ++ Prejsť na slučku. + Počítadlo slučky = 1 + Počítadlo slučky = 2 + Počítadlo slučky = 3…

Pri cvičení zmeňte časové oneskorenie na blikajúcom svetle, nahrajte zmenený program a potvrďte zmenu.

Na vyššie uvedenej fotografii je 140 -dielna spájkovacia prepojovacia krabica na nepájivú dosku, ktorú môžete dostať za 3 až 5 dolárov. Robia dosky úhľadnejšie, ktoré používajú dlhé káble na krátke spojenia.

Krok 2: Pridajte hodinový modul DS3231 a pripojte ho k Arduinu

Pripojte modul hodín k doske na chlieb. Pripojte kolík GND hodinového modulu k uzemňovacej lište nepájivej dosky. Pripojte kolík VCC hodinového modulu k kladnému panelu lišty nepájivého poľa. Pripojte pin hodinového modulu SDA (dátový) k kolíku A4 Arduino (dátový pin I2C). Pripojte pin hodinového modulu SCL (hodiny) k kolíku A5 Arduino (hodinový kolík I2C).

Do Arduino IDE nainštalujte knižnicu hodín DS3231. Vyberte položku Nástroje/Spravovať knižnice. Filtrujte svoje vyhľadávanie zadaním „rtclib“. Vyberte RTClib od spoločnosti Adafruit (pre odkaz, odkaz na knižnicu).

Stiahnite si a spustite základný testovací program: clockTest.ino. Pri spustení programu sa uverejňujú správy o čase, ktoré je možné zobraziť v nástrojoch Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Nastavenie.

+ Sada hodín. ++ Prejsť na slučku. ---------------------------------------- + Aktuálny dátum a čas: 2020/3/ 22 (nedeľa) 11: 42: 3 + Aktuálny dátum a čas: 2020/3/22 (nedeľa) 11: 42: 4 + Aktuálny dátum a čas: 2020/3/22 (nedeľa) 11: 42: 5…

Pri cvičení použite rtc.adjust () na nastavenie času a dátumu, nahrajte zmenený program a potvrďte zmenu.

rtc.adjust (DateTime (2020, 3, 19, 10, 59, 50)); // Prvý jarný deň 2020.

Krok 3: Pridajte modul LCD displeja 1602 a pripojte ho k Arduinu

Zapojte modul LCD do nepájivej dosky. Pripojte kolík GND hodinového modulu k uzemňovacej lište nepájivej dosky. Pripojte kolík VCC hodinového modulu k kladnému panelu lišty nepájivého poľa. Pripojte pin hodinového modulu SDA (dátový) k kolíku A4 Arduino (dátový pin I2C). Pripojte pin hodinového modulu SCL (hodiny) k kolíku A5 Arduino (hodinový kolík I2C).

Do Arduino IDE nainštalujte knižnicu LCD 1602. Vyberte položku Nástroje/Spravovať knižnice. Filtrujte svoje vyhľadávanie zadaním „LiquidCrystal“. Vyberte LiquidCrystal I2C od Franka de Barbander (odkaz, odkaz na knižnicu).

Stiahnite si a spustite základný testovací program: lcd1602Test.ino. Pri spustení programu sa uverejňujú správy o čase, ktoré je možné zobraziť v nástrojoch Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Nastavenie.

+ LCD pripravený na použitie. +++ Prejsť na slučku. + počítadlo = 1 + počítadlo = 2 + počítadlo = 3 …

Pri cvičení zmeňte správy na displeji LCD, nahrajte zmenený program a potvrďte zmenu.

Krok 4: Pridajte infračervený prijímač a pripojte ho k Arduinu

Zapojte káblové vodiče samec do samec do infračerveného prijímača (dutinky). Pripojte uzemňovací kolík hodinového modulu k uzemňovacej lište nepájivej dosky. Pripojte napájací kolík hodinového modulu k kladnému panelu lišty nepájivého poľa. Pripojte výstupný kolík infračerveného prijímača k kolíku Arduino A1.

Pripojte infračervený prijímač, kolíky zhora zľava doprava:

Vľavo najviac (vedľa X) - nano kolík A1 stred - 5V vpravo - zem

A1 + - - Pripojenia nano kolíkmi

| | | -Kolíky infračerveného prijímača --------- | S | | | | --- | | | | | | --- | | | ---------

Do Arduino IDE nainštalujte infračervenú knižnicu. Vyberte položku Nástroje/Spravovať knižnice. Filtrujte svoje vyhľadávanie zadaním „IRremote“. Vyberte IRremote od Shirriffa (pre odkaz, odkaz na knižnicu).

Stiahnite si a spustite základný testovací program: infraredReceiverTest.ino. Pri spustení programu namierte diaľkový ovládač na prijímač a stlačte rôzne tlačidlá, napríklad číslo od 0 do 9. Výstupom sú (vytlačené) sériové správy, ktoré je možné zobraziť v nástrojoch Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Nastavenie.

+ Inicializoval sa infračervený prijímač. ++ Prejsť na slučku. + Kláves OK - Prepnúť + Kláves> - nasledujúci + Kláves < - predchádzajúci + Kláves hore + Kláves dole + Kláves 1: + Kláves 2: + Kláves 3: + Kláves 4: + Kláves 6: + Kláves 7: + Kláves 8: + Kláves 9: + Kľúč 0: + Kľúč * (Návrat) + Kľúč # (Ukončiť)

Pri cvičení si vytlačené hodnoty pozrite pomocou diaľkového ovládača televízora. Potom môžete program upraviť tak, aby používal hodnoty v príkaze prepínača funkcie infraredSwitch (). Napríklad stlačte kláves „0“a získajte hodnotu pre svoj diaľkový ovládač, napríklad „0xE0E08877“. Potom pridajte do príkazu switch prípad ako v nasledujúcom útržku kódu.

prípad 0xFF9867:

prípad 0xE0E08877: Serial.print ("+ Kľúč 0:"); Serial.println (""); prestávka;

Krok 5: Načítajte projekt hodín Arduino Sketch Program a otestujte ho

Teraz, keď sú všetky komponenty pridané na dosku, zapojené a testované; je čas načítať hlavný hodinový program a spustiť ho. Hodinový program získava čas z hodinového modulu, zobrazuje čas na LCD displeji a umožňuje vám nastaviť čas pomocou infračerveného diaľkového ovládača.

Stiahnite a spustite program hodín projektu: clockLcdSet.ino.

Po spustení programu zobrazí čas DS3231 na obrazovke LCD 1602. Správy je možné zobraziť v nástrojoch Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Nastavenie.

+ LCD súprava. + syncCountWithClock, theCounterHours = 13 theCounterMinutes = 12 theCounterSeconds = 13 + Hodiny nastavené a synchronizované s programovými premennými. + Povolený infračervený prijímač. ++ Prejsť na slučku. + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 15 + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 16 + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 17…

Namierte diaľkový ovládač na prijímač a stlačte tlačidlo so šípkou doprava. Na nastavenie sa zobrazí rok. Viackrát stlačte tlačidlo so šípkou doprava, aby ste zistili, či môžete nastaviť rok, mesiac, deň, hodinu, minútu a sekundy. Ak chcete nastaviť hodnotu času, prejdite na hodnotu. Pomocou šípok hore a dole nastavte zobrazovanú hodnotu. Potom pomocou klávesu „OK“nastavte hodnotu hodín. Naraz je nastavená jedna hodnota.

Krok 6: Externé napájanie

Teraz, keď sú vaše hodiny testované a fungujú, môžete ich odpojiť od počítača a použiť nezávislé napájanie. Pre jednoduchosť používam 5 -voltový nástenný adaptér, ktorý sa dá kúpiť zhruba za dolár, a USB kábel, ďalší dolár. Kábel spája Arduino s nástenným adaptérom +5V. Pretože napájacie a uzemňovacie kolíky Arduino sú prepojené s doskou, napájajú sa tým ostatné komponenty.

Pretože je to jednoduché a nízke náklady, používam rovnakú kombináciu na napájanie ďalších projektov.

Dúfam, že ste boli úspešní a že sa vám páčilo stavať hodiny s infračerveným ovládaním.