Binárne hodiny V1.0: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Každý miluje binárne hodiny, obzvlášť hlúpi výrobcovia ako ja. V tomto návode vám ukážem, ako si môžete vytvoriť svoje vlastné binárne hodiny pomocou bežných a perfboardových modulov.

Nebol som spokojný s návrhom hotových binárnych hodín z ebay alebo iných zdrojov, a tak som si vyrobil vlastné. Používa iba jednu farbu a čelná doska je symetrická, takže vyzerá oveľa krajšie.

Zásoby

Komponenty:

• Arduino Nano (ľubovoľný ovládač s 18 výstupmi a I2C)
• Modul DS1307 (je možné použiť aj DS3231)
• 18 ks 5 mm super jasná LED (použil som modré)
• 18 ks odpor 10 kOhm (použil som SMD)
• 18 ks odpor 100 kOhm (použil som SMD)
• 18 ks generická dióda
• Konektor DC jack
• Napájanie 12V
• Malá drevená krabička
• Drôty
• Teplom zmrštiteľné trubice (voliteľné)
• Perfboard

Náradie:

• Spájkovačka a spájkovačka
• Elektrická vŕtačka
• Horúca lepiaca pištoľ
• Základné nástroje

Krok 1: Spájkovanie dosky LED

Najprv si musíte zvoliť veľkosť hodín. Hneď ako bude jasné, musíte vybrať kus perfboardu vhodnej veľkosti. Môžete ho ľahko narezať do tvaru tak, že ho niekoľkokrát označíte nožom a zacvaknete. LED diódy musíte spájkovať na päť stĺpcov. Stĺpce číslo 1, 3 a 5 budú obsahovať 4 LED diódy, zatiaľ čo stĺpce číslo 2 a 4 budú obsahovať 3 kusy. LED diódy na perfboarde by mali vyzerať takto:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- O

Os reprezentujú polohy LED.

Prvý stĺpec zobrazuje hodiny od 0 do 12 v binárnom formáte. Najnižšia LED je LSB a najvyššia LED je MSB. Druhý stĺpec predstavuje desiatky minút od 0 do 5. V treťom stĺpci je zvyšok minút od 0 do 9. V ostatných stĺpcoch sú sekundy zobrazené rovnakým spôsobom ako minúty. Nasledujúce obrázky ukazujú čas, kedy sú Os vypnuté a X sú zapnuté:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OX --- X --- O --- O --- XČas je 1:10:01

X -------- O -------- XO --- O --- O --- X --- OO --- X --- X --- O --- OO --- O --- X --- O --- XČas je 8:23:49

Pripojenie diód LED je na krokových obrázkoch. Všetky LED diódy majú na svojich spojoch rovnaký GND a VCC. Pre VCC môžete použiť 5 V (alebo 3,3 V). S odporom 100 kOhm budú diódy LED veľmi slabé. Ak zapnete LED diódu výstupom Arduino, prúd prejde menším odporom (10 kOhm) a LED dióda bude jasnejšia. Ak nie je dostatočný rozdiel medzi tmavou a jasnou LED diódou, môžete LED dosku VCC pripojiť na 3,3 V. V obvode je potrebná dióda, takže ak je váš výstup znížený, prúd stále preteká diódou LED. Dúfam, že je to každému jasné.

Aby som mal relatívne malú tvár, použil som na zadnej strane perfboard rezistory SMD. Ak na ne máte dostatok miesta, môžete použiť bežné rezistory (THD). Tiež som kvôli miestu musel spájkovať diódy na samostatnom kuse perfboardu. Pokiaľ máte, môžete použiť diódy SMD, takže všetko môže ísť na jednu dosku.

Spájkujte vodiče s linkami GND a VCC dosky a tiež s každou pravidelnou diódou anódy. Ak chcete vytvoriť aj samostatnú diódovú dosku, vytvorte prepojenie medzi diódovými katódami a odpormi 10 kOhm.

Vodiče z diódových anód pôjdu na výstupy Arduino.

Krok 2: Výroba škatule

Potom, čo sme vyrobili LED dosku našich hodín, musíme pre ňu vybrať kontajner. Vybrala som si malú šperkovnicu. Vlastne som si najskôr vybral krabicu a potom vyrobil LED dosku, môžete to urobiť aj vy.

Na prednej strane škatule musíte označiť polohu LED diód. Môžete vypočítať polohy alebo vám môže pomôcť iný kus perfboardu. Vzdialenosť medzi malými dierkami je 2,54 mm alebo 1/10 palca.

Po označení 18 polôh na prednej strane škatule musíte vyvŕtať otvory. Urobil som otvory 4 mm, takže diódy LED nevykúkajú, ale môžete vytvoriť otvory 5 mm, takže diódy LED budú viditeľné aj z bočného pohľadu. Tiež musíte vyvŕtať 8 mm otvor na zadnej strane škatule pre konektor DC.

Na drevenú škatuľu môžete teraz použiť farbu alebo lak. Predtým možno budete chcieť odstrániť pánty a zámok z krabice. Keď ste spokojní so vzhľadom, naskrutkujte závesy a zámok.

Krok 3: Spojenie vecí

Na tento krok budete potrebovať niekoľko vodičov a spájkovanie.

DC konektor musíte pripojiť k Arduino VIN a GND. Ak budete používať stabilizovaný 5V zdroj, môžete ho namiesto VIN pripojiť k Arduino 5V.

Modul RTC má 4 piny: GND, 5V, SDA a SCL. Pripojte GND a 5V k Arduino GND a 5V. Pripojte SDA k Arduino A4 a SCL k Arduino A5. Ak používate iný mikrokontrolér, skontrolujte piny I2C.

Pripojte LED dosku VCC na 5V alebo 3,3V a GND k Arduino GND. Pripojte anódy diód nasledovne:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 znamená najmenej významný bit v stĺpci hodín. Je to spodná ľavá LED dióda. S8 predstavuje 8 sekúnd, toto je pravá horná dióda LED.

Krok 4: Programovanie

Pred odovzdaním čohokoľvek si budete musieť stiahnuť knižnicu RTC a môj programový kód. Po stiahnutí presuňte knižnicu RTC do priečinka Knižnice Arduino a projekt do priečinka vašich projektov. Potom musíte IDE spustiť alebo reštartovať.

Pred nahraním môjho programového kódu musíme zapísať správne časové údaje do čipu RTC. Predtým než to urobíte, uistite sa, že máte nabitú batériu. Otvorte príklad „Nastaviť čas a zobraziť“z knižnice RTC. Vyplňte správne časové hodnoty. Dátum nás skutočne nezaujíma, môžete ho nechať tak, ako je, alebo ho môžete tiež vyplniť. Časové hodnoty budú zapísané na čip RTC, keď nahráme kód a spustí sa naše Arduino. Je dôležité neresetovať ovládač. Môžete tiež nastaviť čas o jednu minútu dopredu, aby sa vaše hodiny s časom nahrávania a začatím nezdržiavali.

Pred stlačením tlačidla nahrávania vyberte správny port a typ dosky.

Po nahraní príkladu RTC musíte nahrať môj náčrt bez odpojenia Arduina, pretože pri každom resetovaní sa nastaví čas uvedený v príklade. Po nahraní môjho programu by sa na diódach LED mal objaviť čas. Skontrolujte, či všetko funguje správne (malo by). Ak je všetko v poriadku, môžete začať dávať všetko dohromady.

Krok 5: Dokončite to

Keď odpojíte Arduino, hodiny nezabudnú na čas, kým sa batérii RTC nevybije energia. Teraz môžete zaistiť všetko na svojom mieste. Použite horúce lepidlo, epoxid, obojstrannú pásku, skrutky, skrutky alebo čokoľvek chcete.

Pripojte svoje hodiny k 12V (alebo napätiu, ktoré používate) a sledujte ich a milujte ich. Na prednú stranu som tiež pridal refrakčnú vrstvu z monitora, takže vzhľad je lepší. Môžete tiež pridať kus papiera alebo niečo na dosiahnutie iného vizuálneho efektu. Podeľte sa so mnou o svoje nápady.

Dúfam, že sa vám tento návod páčil a možno niekomu bude užitočný. Neváhajte sa opýtať v komentároch. Tento pokyn je zaradený do súťaže Farby dúhy so svojou jasne modrou farbou.