DIY Word Clock: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Dnes vám ukážem, ako vytvoriť hodiny vo formáte Word. V zásade ide o hodiny, ktoré pomocou slov zobrazujú čas. Tiež vám ukážem, ako používať posuvný register a RTC pomocou mikrokontroléra. Shift Register môže byť veľmi užitočný, ak vám dôjdu piny v mikrokontroléri, takže je dobré sa o nich dozvedieť.

Nečakajte a pusťte sa do toho.

Krok 1: Pozrite si video

Video obsahuje podrobné vysvetlenie všetkých krokov, ktoré sú súčasťou zostavenia. Preto si to najskôr pozrite, aby ste lepšie pochopili projekt.

Krok 2: Získajte požadované diely

Arduino: INDIA - https://amzn.to/2FAOfxMUS - https://amzn.to/2FAOfxMUK -

Posuvný register 74HC595: INDIA: https://amzn.to/2pGA8MDUS: https://amzn.to/2pGA8MDUK:

DS3231 RTC: INDIA: https://amzn.to/2pGTxh4US: https://amzn.to/2pGTxh4UK:

ULN2803 Darlingtonovo tranzistorové pole: INDIA: https://amzn.to/2GculoXUS: https://amzn.to/2GculoXUK:

Krok 3: Otestujte posuvný register

Existujú štyri druhy posuvných registrov - Sériový paralelný výstup (SIPO), SISO, PISO a PIPO. Budeme používať 74HC595, čo je 8 -bitový posuvný register SIPO, čo znamená, že bude potrebovať 8 bitové sériové údaje a skonvertovať ich. do 8 bitových paralelných dát. Mohlo by vás zaujímať, prečo potrebujeme posuvný register. Pozrime sa. Uno má 14 digitálnych I/O pinov a 6 analógových vstupných pinov. Aj keď ich skombinujeme, máme iba 20 pinov, z ktorých nie všetky sú schopné výstupu. A to je problém, pretože v tomto projekte budeme pracovať s mnohými diódami LED. Posuvný register spotrebuje oveľa menej pinov mikrokontroléra, v tomto konkrétnom prípade 3 a môže pomocou neho ovládať veľký počet diód LED, čo je 8. v tomto prípade. A to nie je ono. Tento posuvný register môže byť tiež zapojený do reťazca s iným posuvným registrom, aby sa ovládalo ešte viac LED diód, a druhý môže byť reťazovo zapojený s ďalším posuvným registrom a podobne. Snažím sa povedať, že pomocou troch pinov môžete ovládať veľa digitálnych zariadení.

Pozrite si pinový diagram posuvného registra. Pin číslo 1 až 7 spolu s kolíkom 15 sú paralelné výstupné údaje. Rovnako ako všetky integrované obvody série 74, 8 a 16 sú napájacie piny. Pin 14 - aka sériový vstup, pin 12 - aka západka, pin 11 - aka hodiny, sú ovládacie prvky piny, o ktorých som hovoril. Pin 10 sa nazýva sériové vymazanie a používa sa na vymazanie výstupu posuvného registra, bude v celom projekte držaný vysoko; kolík 13 nazývaný umožnenie výstupu, ako naznačuje názov, umožňuje výstup, bude držaný na nízkej úrovni. Kolík 9 sa používa na reťazenie a je spojený s ďalším 74595.

Pozrime sa na fungovanie. Pred odoslaním sériových údajov je západka stiahnutá nadol. Potom je každý z 8 bitov odoslaný jeden po druhom. Posuvný register určuje, že prichádzajú nové údaje, a to kontrolou stavu hodinového pinu, ak je hodinový kolík vysoký, údaje sú nové. Keď sú všetky bity úplne odoslané, západka je vytiahnutá vysoko, aby skutočne odrážala údaje v 8 výstupných kolíkoch.

Na vykonanie tohto všetkého v Arduino IDE existuje funkcia nazývaná shift out so štyrmi parametrami (pozri obrázok). Prvé dva sú samovysvetľujúce, štvrtý sú 8-bitové sériové údaje zapísané v binárnom formáte tu. Ak je tretím parametrom najskôr MSB, potom sa najskôr odošle MSB sériových údajov, ktoré sa v skutočnosti prejavia na kolíku „Qh“registra predchádzajúceho zostávajúcim údajom, a ak je tretím parametrom najskôr LSB, LSB bude zobrazené na pine „Qh“.

Teraz je súčasná výstupná schopnosť tohto posuvného registra iba 20 mA na kolík a budeme potrebovať viac, to je miesto, kde prichádza ULN2803.

Ak si chcete vyskúšať fungovanie posuvného registra, priložil som k tomuto náčrtu skicu spolu s obrázkami, stačí zapojiť napájanie, pripojiť kolíky 11, 12 a 14 k akýmkoľvek digitálnym kolíkom Arduina a skicu nahrať. Pre lepšie pochopenie si pozrite video.

Krok 4: Nastavte dátum a čas RTC

Pripojil som RTC k Arduinu ako akékoľvek iné zariadenie I2C (SDA na A4 a SCL na A5) a použil som napájanie. Potom som otvoril náčrt priložený v tomto kroku a nastavil parametre „setDS3231time“odkazovaním na komentovaný riadok tesne nad ním, aby som nastavil správny dátum a čas RTC. Potom som odkomentoval tento riadok a nahral program do Arduina. Bez toho, aby som čokoľvek odpojil, som znova komentoval riadok a nahral skicu do Arduina. Teraz odpojte napájanie z RTC, nechajte ho minútu alebo dve, znova ho pripojte k Arduinu a otvorte sériový monitor. Ak je dátum a čas zobrazený na monitore správny, viete, že RTC funguje správne.

Krok 5: Vytvorte obvodovú dosku

Schéma pripojenia je priložená v tomto kroku. Môžete ho buď spájkovať ručne, alebo si objednať dosku plošných spojov. Je to všetko na tebe. Objednal som si PCB, ako som kedysi PCB spájkoval ručne, a trvalo to dlho a spodok bol tiež nemotorný.

Objednal som si svoju DPS z JLCPCB.

Odkaz na schému a PCB:

Krok 6: Pripravte LED diódy

1. Skontrolujte všetky LED diódy pomocou 3V batérie.

2. Odrežte hornú časť diódy LED.

3. Skráťte jednu nohu rezistora a anódu (dlhšia noha) LED.

4. Spájkujte krátku nohu rezistora a anódu.

Vykonajte to so všetkými diódami LED, ktoré budete používať.

Krok 7: Vybudujte si chrbticu a záverečný test

Keď sú LED diódy hotové, vybral som kartón z obalu zariadenia s rozmermi 8 x 8 palcov.

Šablónu priloženú v tomto kroku som vytlačil na biely papier a dve kópie na priehľadný list, pretože atrament je trochu svetlý.

Teraz som šablónu vystrihol na skutočnú veľkosť a pomocou lepidla nalepil na lepenku. Potom som podľa dĺžky slov urobil diódy pre LED diódy, aby nevyzerali matne, keď LED diódy svietia. Potom som vzal 4 pevné medené drôty a zasunul ich medzi dva rady diód LED. Potom som zatlačil LED diódy do otvorov tak, aby odpor rezistora viedol blízko medeného drôtu. Potom som spájkoval odpor na medený drôt a spájkoval som katódu LED diód rovnakého slova. Potom som preťal prebytočné vodiče.

Teraz som vzal tri stužkové káble, z ktorých každý mal osem vodičov, a na jednom konci som spájkoval zástrčky a druhý koniec sa spájkoval s LED diódami. Tieto hlavičky potom prejdú ženskými hlavičkami PCB. Ale ktorý drôt bude spájkovaný s akým slovom? K tomuto kroku je pripojená postupnosť pripojenia hlavičiek podľa programu, ktorý som napísal. Preto prvý drôt záhlavia 1 by mal ísť na slovo dvadsaťpäť, druhý až tridsať, prvý vodič druhého záhlavia na jeden a tak ďalej.

Teraz si všimnete, že posledné 4 záhlavia nie sú k ničomu spojené a mohli by ste si všimnúť, že medený drôt vzadu musí byť spájkovaný na 5 voltov. Takže som ich všetky skratoval a pripojil k úplne poslednej hlavičke, a ak si pamätáte, pripojil ste aj poslednú ženskú hlavičku k Vcc alebo 5 voltom. Slovo „je“a „hodiny“musí byť vždy zapnuté, preto som ich spájkoval na druhý posledný kolík záhlavia a na doske plošných spojov som ich uzemnil. Napokon, slovo „minúty“nie je vždy zapnuté a potrebuje tiež ovládanie, a preto som ho spájkoval s piatym kolíkom tretieho záhlavia a dôvod, prečo sme pri zostavovaní DPS ako kolíka 3 skrátili kolík 3 na piaty ženský záhlavie minúta slova v programe, ktorý som napísal.

Ako už bolo povedané, je načase skontrolovať funkčnosť prepojením hlavičiek na príslušných miestach, nahraním náčrtu do Arduina a použitím 5 voltov a môj funguje skvele. Rýchlo som spájkoval DC konektorový konektor k napájacím kolíkom, pretože budem používať 5 voltový adaptér, inak by som použil 7805, pre ktorý som už nechal priestor v doske plošných spojov.

Krok 8: Odstráňte ľahké krvácanie

Na odstránenie slabého krvácania inými slovami som použil 1 cm vysoký kartón a prilepil ho horúcim lepidlom medzi každé slovo. Začal som od stredu a potom som prišiel úplne von. Potom som zmeral a vyrezal kartón pre každé miesto a potom ho znova prilepil pomocou dvoch kvapiek horúceho lepidla.

Krok 9: Vložte všetko do prílohy

Vytvoril som skriňu z 12 mm MDF s vnútornými rozmermi 8 x 8 palcov a ubezpečil som sa, že kartón dokonale zapadá. Odstrihla som aj akrylový plech príslušnej veľkosti a majte na pamäti, že tentoraz nesmie byť príliš hrubý. Pripevnil som akrylový list a tiež som urobil otvor pre sudový zdvihák na jednej strane krytu.

Teraz som upravil každý z vinylov na veľkosť tak, že som odstránil rohy, a potom som ich spojil a zošil na dvoch protiľahlých stranách. Na zadnú stranu vinylu nalepím nepriehľadnú pásku na slová, ktoré boli zbytočné.

Potom som hodil vinyl na ohradu a tiež kartón, ktorý som pripravil a napájal, a všetko vyzerá skvele.

Odrezal som kus lepenky z rohov, aby ich bolo možné v prípade potreby ľahko odstrániť.

Niekoľko zmien (nie je to skutočne potrebné): Zmenil som napájací vodič na hrubší merač, aby mohol ľahko prenášať požadovaný prúd, a tiež som pripojil RTC pomocou ženskej hlavičky (odporúčané), pretože niekedy to vyžaduje zmenu dátumu a času. V prípade potreby môžete pridať horúce lepidlo na udržanie lepenky na mieste, ale moje má dostatočné trenie, aby tam bolo aj pri zemetrasení.

Krok 10: Hotovo

Dúfam, že ste sa dnes niečo naučili. Neváhajte sa podeliť o svoje myšlienky a tipy o projekte a zvážte prihlásenie sa na odber kanála Instructables a nášho kanála YouTube.

Užite si svoju tvorbu:)