O zi buna. În articolul de astăzi vom face ceasuri binare neobișnuite folosind Bazat pe Arduino al lor mâinile. După ce am înțeles procesul de creare a unui astfel de meşteşuguri, în viitor veți putea repeta ceasurile binare de orice design.

Pasul 1: Ce este un ceas binar?

În primul rând, să ne amintim ce este un număr binar - acesta este un număr reprezentat în sistem binar calcul, valori numerice că sunt folosite doar două caractere: 0 (zero) și 1 (unu).

Un ceas binar este un ceas care afișează ora în format binar. Proiectul folosește 6 coloane de LED-uri pentru a afișa zerouri și unu. Fiecare coloană afișează o cifră/cifră, un format cunoscut ca Numărul BCD(DDC). Fiecare linie reprezintă o putere de doi, de la 2^0 (sau 1), la 2^3 (sau 8). Prin urmare, tot ce trebuie să faceți atunci când citiți informații de pe ceas este să însumați valorile coloanelor cu LED-urile aprinse. De exemplu, în prima coloană, LED-urile 4 și 1 sunt aprinse. Adăugați 8 la 1 și obțineți 9 (numărul de secunde este 9). Următoarea coloană are zecimi de secunde, doar al 3-lea LED este aprins în ea, deci sens general va fi egal cu 49 de secunde, exact la fel cu minutele și orele. Vă rugăm să rețineți că ceasul afișează ora în format de 24 de ore.

Pasul 2: Componente

• Arduino Pro Mini 328 5 V — Am folosit această placă, dar de fapt poți folosi oricare alta. Dacă nu ați folosit niciodată Pro Mini, atunci probabil vei avea nevoie C.P.2102 (programator) pentru a conecta placa la un computer;

• D.S.1302 - modul de ceas în timp real;

• 20 LED-uri difuze „cald” de 10 mm(te sfatuiesc sa o iei cu rezerva);

• 20 de rezistențe cu o valoare a rezistenței de 10Ω;

• 2 butoane tactile;

• 2 rezistențe cu o valoare a rezistenței de 10kΩ (utilizate ca rezistențe de sarcină).

Pasul 3: Realizarea unui prototip

Să începem să facem un prototip al viitorului meşteşuguri. Practic, nu este condiție cerută, dar trebuie să vă uitați la modul în care matricea LED, Arduino și modulul de ceas vor funcționa împreună. La prototipare am folosit Arduino Mega și LED-uri roșii simple. Totul funcționează bine conform așteptărilor.

Pasul 4: Corpul

Cadru produse de casă(constă din două jumătăți ) va fi din lemn. Va arăta contrastant pe fundalul ceasurilor binare și va da meşteşuguri stilul retro.

Pasul 5: Contur

LED-urile sunt grupate într-o matrice pentru a reduce numărul de LED-uri implicate pini arduino. În cazul nostru, 9 pini sunt alocați pentru matrice. După realizarea matricei LED, lipim pinii la arduino, apoi modulul ceasului, butoanele pentru setarea orei și, în final, sursa de alimentare.

Pasul 6: Cod

Codul se bazează pe un exemplu din postarea Arduino Playgroud pentru modulul de ceas DS1302. După care s-au făcut modificări pentru afișarea orei pe matricea LED.

Ceas în timp real - un modul care stochează data curentași nu îl resetează când alimentarea este oprită datorită bateriei încorporate. Poate ați auzit despre ceasuri bazate pe cipul DS1307. Acest cip are o precizie extrem de scăzută a ceasului. O întârziere de o oră pe zi este prea mare. Recomand să folosiți un modul bazat pe un cip DS3231 de înaltă precizie, care este echipat cu un termometru pentru a regla frecvența ceasului în funcție de temperatură. Precizia ceasului acestui cip este la un nivel bun ceas de mânăși este de 2 ppm la temperatură mediu inconjurator 0°-40°. În același timp, modulul este compatibil cu toate bibliotecile scrise pentru modul bazat pe cipul DS1307. Articolul vorbește despre conectarea modulului la Arduino și interacțiunea cu ele folosind biblioteca Time. Puteți cumpăra un astfel de modul de la un vânzător pe care l-am verificat.

Conexiune ceas în timp real

Ceasul este conectat folosind protocolul I2C cu doar două fire. Este necesar să strângeți suplimentar bornele la care ceasul este conectat la șina de alimentare folosind rezistențe de 2 KΩ. Ieșirea ceasului arată astfel:

Pinii 32K și SQW pot fi ignorați. Scopul lor nu este discutat în acest articol. SCL și SDA sunt pinii interfeței I2C. Acestea trebuie conectate la controler. VCC și GND sunt +5V și, respectiv, masă.

SCL și SDA activate diferite placi situate pe diferiți pini:

Pinul SDA al ceasului este conectat la pinul SDA al controlerului. Ceasul SDL, respectiv, către controlerul SDL. După conectarea firelor, ar trebui să obțineți următoarea imagine:

Cel mai convenabil mod de a lucra cu modulul de ceas în timp real este utilizarea bibliotecii. Cel mai convenabil în acest sens se numește: Timp ( Engleză timp).
Biblioteca este un „înveliș” pentru o altă bibliotecă populară pentru lucrul cu modulul de ceas: DS1307RTC. În ciuda faptului că biblioteca a fost dezvoltată pentru cipul DS1307, funcționează perfect cu DS3231, deoarece protocoalele de comunicare sunt compatibile.

Descărcați ambele biblioteci.

După descărcare, plasați conținutul arhivelor în folderul biblioteci, care se află în folderul de mediu Dezvoltare Arduino. Alerga Mediul Arduino IDE și deschis exemplu standard biblioteci: Exemple->Timp->TimeRTC
Sau doar copiați acest cod:

#include #include #include void setup() ( Serial.begin(9600); while (!Serial) ; // așteptați până când Arduino Monitor serial deschide setSyncProvider(RTC.get); // funcția pentru a obține ora de la RTC if(timeStatus()!= timeSet) Serial.println("Nu se poate sincroniza cu RTC"); else Serial.println("RTC a setat ora sistemului"); ) void loop() ( if (timeStatus() == timeSet) ( digitalClockDisplay(); ) else ( Serial.println("Ora nu a fost setată. Vă rugăm să rulați Ora"); Serial.println("Exemplu TimeRTCSet, sau exemplu DS1307RTC SetTime."); Serial.println(); delay(4000); ) delay(1000); ) void digitalClockDisplay())( // afișarea ceasului digital al orei Serial.print(hour()); printDigits (minut()); printDigits(second()); Serial.print()) void printDigits( // utilitar funcția pentru afișarea ceasului digital: afișează două puncte înainte și înainte 0 Serial.print(":") ;< 10) Serial.print("0"); Serial.print(digits); }

După ce ați încărcat schița pe placă, lansați monitorul portului (Tools->port monitor). Veți vedea mesaje din bibliotecă. Ora afișată va fi incorectă sau biblioteca se va plânge că ceasul nu este configurat. Pentru a seta ceasul, încărcați un exemplu din biblioteca „SetTime” DS1307RTC pe placă (Exemple->DS1307RTC->SetTime). Încărcați acest exemplu în tabla dvs. După descărcare, ceasul va fi setat la timpul de compilare a schițelor. Întârziere între compilare și complet încărcat va fi destul de puțin, ceea ce va fi suficient pentru un ceas fin reglat. Dar dacă deconectați și reconectați alimentarea plăcii, chiar și după câteva ore, ora ceasului va fi totuși resetată la momentul compilării și va fi incorectă. Prin urmare, utilizați acest exemplu numai pentru configurare, după configurare, opriți ceasul sau încărcați o altă schiță pe tablă.

Unul dintre primele proiecte pe care începătorii le construiesc folosind o placă Arduino este ceas simplu, numărătoarea inversă. Practic, astfel de ceasuri se bazează pe un modul RTC (Real Time Clock) conectat la Arduino. Pe piață astăzi componente electronice disponibil diferite modele RTC-uri care variază ca precizie și preț. Modelele comune includ DS1302, DS1307, DS3231.

Dar puteți face un ceas pe Arduino fără a utiliza un RTC, mai ales dacă nu puteți obține astfel de module. Desigur, acuratețea este în acest caz, va fi mic, așa că proiectul ar trebui mai degrabă considerat ca un proiect de formare.

Principiul de funcționare al unor astfel de ceasuri este destul de simplu. De fiecare dată când porniți acest ceas Arduino, va trebui să îl setați la ora curentă, la fel ca oricare ceas analogic. Cu siguranță este mai bine să nu folosiți astfel de ceasuri la dvs Viata de zi cu zi când sunt active mult timp fără repornire și personalizare ulterioară, deoarece desincronizarea cu ora curentă în timpul funcționării pe termen lung poate fi semnificativă.

Acest ceas poate fi asamblat pe o placă obișnuită, deoarece nu necesită multe componente. Linkul nostru principal aici va fi taxa Arduino Uno. Pentru a afișa ora, puteți lua un afișaj LCD 16x2. Pentru a modifica setările de timp, trebuie să conectați două butoane (pentru ore și minute). Butoanele sunt conectate la Aduino prin rezistențe de 10KΩ. Pentru a schimba luminozitatea afișajului veți avea nevoie de un potențiometru de 10 kOhm. Schema de conectare a tuturor acestor componente la Placa Arduino Uno este prezentat mai jos.

Acum trebuie să programați Arduino. Un cod simplu (schiță) care vă permite să afișați ora pe ecranul LCD este prezentat mai jos.