Miniatúrne multimódové hodiny M-Clock: 11 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

Minimalistické hodiny? Hodiny s viacerými režimami? Maticové hodiny?

Jedná sa o viacrežimový hodinový projekt založený na MSP430G2432. Je možné ho zostaviť bez spájkovania a s minimálnym použitím nástrojov. Vďaka obmedzenému rozlíšeniu displeja 8 x 8 pixelov tieto 12 -hodinové hodiny ukazujú čas v 6 rôznych režimoch. Zamestnáva minimálne komponenty (iba 5 až 7 dielov) a minimálne zapojenie (4 vodiče). Celý projekt vrátane batérie je uložený v 1,5 "x 2" doske. Bonusové veľkonočné vajíčko ako hra „Tetris“, pozrite si posledné kroky projektu.

Vlastnosti

• Minimálny počet komponentov, 5 dielov.
• Minimálne zapojenie, potrebné sú iba 4 vodiče. Batéria funguje od 3V do 3,6V.
• Použitie časovača strážneho psa na udržanie času, spánkový režim pri vypnutí (LPM3) spotrebúva energiu uA.
• Kryštál 32 kHz na udržanie presného času v spánku.
• Keď je aktívny (zobrazuje čas), beží 1Mhz hodiny kalibrované DCO.
• Toto sú hodiny 12 hodín, nie 24 hodín a bez indikátora AM/PM.
• Aplikácia veľkonočných vajíčok v hre Tetris.

Krok 1: Režim HHMM

Režim HHMM, typické hodiny plus minúty posúvanie číslic s oddeľovačom dvojbodky. Nasledujúca fotografia nie je jasná, pretože číslice sa posúvajú.

Krok 2: Sekundový režim

Sekundový režim, zobrazuje iba sekundy

Krok 3: Režim Tix

Režim Tix, LED dióda je rozdelená na kvadranty, horné kvadranty zobrazujú hodinu v bcd (binárne kódovaných desatinných) hodnotách. na označenie číslic sú reprezentované počtom bodiek. dolné kvadranty ukazujú minútu v bcd. tj. 4:32 nezobrazuje žiadnu bodku + 4 bodky v hornej polovici a 3 bodky + 2 bodky v dolnej polovici.

Krok 4: Režim kocky

Režim kocky, LED dióda je rozdelená na dve sady „kociek“. pričom horný pár ukazuje hodinu od 1 do 12, dolný pár kociek ukazuje minúty v 5 -minútových krokoch. Kocky sa budú otáčať každú sekundu medzi možnými hodnotami. Štvrtú hodinu môže predstavovať napríklad kombinácia 0 + 4, 1 + 3 a 2 + 2 po 1 alebo 2 kockách. Ďalej, 4:32, ukazuje hodnotu kociek hornú 4 + dolnú 6 (5 + 1), vyjde to na 4 hodiny, 6 x 5 = 30 minút, pričom nepárne 2 minúty budú skrátené, pretože reprezentujeme iba hodnoty v 5 -minútových krokoch.

Krok 5: Režim číslic

Režim číslic, malé kondenzované písmo 3x3 sa používa na zobrazenie hodiny a minúty bez nutnosti posúvania číslic. Číslice minút sa na druhej posúvajú doľava a doprava a hodinová číslica (v hodinách od 1 do 9) sa posúva sprava doľava, aby indikovala postup každých 10 sekúnd počas minúty. 4:33 a na fotografii je zhruba 30+ sekúnd.

Krok 6: Binárny režim

Binárny režim (v skutočnosti je to bcd alebo binárne kódované desatinné miesto), hodiny, minúty a druhé číslice sú zobrazené ako binárne body v rôznych stĺpcoch v matici LED. stĺpce 0 a 1 (zľava) predstavujú číslice hodín, stĺpec 2 je prázdny, stĺpce 3 a 4 predstavujú minúty, stĺpce 5 sú prázdne a stĺpce 6 a 7 predstavujú druhé číslice. Nasleduje čas 4:34:16.

Krok 7: Ako to funguje

Okruh využíva multiplexovanie riadkov a stĺpcov na napájanie LED diód, jeden rad naraz, čo dáva 12,5% pracovný cyklus, keď sa krátko zapnú „sady“LED (8 z nich v každom z 8 radov). odpory obmedzujúce prúd sú eliminované, aby sa šetrilo na doske, a pretože nebudeme neustále viesť jednotlivé LED diódy, nebudú poškodené.

Ovládanie (používateľské rozhranie) je tiež usporiadané tak, že na vstup používame iba jedno hmatové tlačidlo. dlhé stlačenie tlačidla snímania firmvéru (stlačenie a podržanie) na otáčanie ponuky a normálne stlačenie tlačidiel na výber ponuky. Migráciou tohto projektu z AVR mcu na msp430 mcu som umožnil oveľa presnejšie udržať čas. Počas zobrazovania (tj. Svieti) projekt beží na 1MHz DCO. MSP430 mcu má továrne kalibrované hodnoty hodín. Keď sa tento projekt nezobrazuje, vstupuje do LPM3 (režim 3 s nízkym výkonom), aby šetril energiu. Na LPM3 nie je možné použiť hodiny DCO a projekt sa prepne na používanie 32kHz kryštálového AClk, aby zachoval čas.

Krok 8: Komponenty / diely

• MSP430G2432 (alebo iné 20 -pinové zariadenia radu G s bleskom 4k+)
• 8x8 LED maticový displej (iba červený, toto je 3V projekt)
• hmatové tlačidlo, na aktiváciu hry Tetris potrebujete 3
• Kryštál hodín 32 kHz
• CR2032 alebo iný zdroj 3 V batérie

Krok 9: Rozloženie Breadboard

Matica LED 8x8 má veľkosť bodu 1,9 mm a má bežnú katódu. Ak máte spoločný typ anódy, môžete v kóde zmeniť niekoľko riadkov na prijatie. Pozrite si priložené fotografie a schému a zistite, či máte správne vývody. Zdá sa, že sú celkom bežné, a ak nakupujete cez ebay, väčšina dodávateľov má rovnaký pin-out, aj keď je číslo modelu odlišné.

Krok 10: Schéma / montáž

• Postupujte podľa rozmiestnenia breadboardu a umiestnite dva prepojovacie vodiče na mini breadboard
• Umiestnite MSP430G2432 mcu
• Umiestnite kryštál 32 kHz
• Umiestnite hmatové tlačidlo
• Umiestnite zdroj napájania (používam gombíkový článok CR2032)
• Nakoniec umiestnite maticu LED 8x8 na vrch MSP430G2432

Zdrojový kód a firmvér projektu je možné stiahnuť z môjho úložiska github, potrebné súbory sú mclock.c (zdroj) a M-Clock.hex (binárny firmvér)

Krok 11: Hra pripomínajúca veľkonočné vajíčko / Tetris

Vďaka ďalšiemu flash priestoru na MCU som schopný vtesnať sa do hry podobnej Tetrisu. Táto aplikácia pre veľkonočné vajíčka sa deaktivuje umiestnením ďalších / voliteľných hmatových tlačidiel do správnych polôh dosky.

Hru spustíte stlačením ktoréhokoľvek tlačidla hry (vľavo alebo vpravo), keď sú zobrazené hodiny. Ovládanie hry sa vykonáva pomocou ľavého a pravého tlačidla na horizontálne posúvanie figúrky a tlačidlo hodín v hernom režime slúži ako tlačidlo otáčania figúrky. V tejto implementácii nedochádza k žiadnemu poklesu rýchlosti. Keď sa hra skončí (hracie figúrky naskladané až po strop), skóre (počet vylúčených radov) sa nakrátko zobrazí ako 2 blikajúce číslice.