Binární hodiny V1.0: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Každý má rád binární hodiny, zvláště hloupí tvůrci jako já. V tomto instruktážním programu vám ukážu, jak si můžete vytvořit vlastní binární hodiny pomocí běžných a perfboardových modulů.

Nebyl jsem spokojen s návrhem hotových binárních hodin z ebay nebo jiných zdrojů, takže jsem si vytvořil vlastní. Používá pouze jednu barvu a čelní deska je symetrická, takže vypadá mnohem hezčí.

Zásoby

Složky:

• Arduino Nano (libovolný ovladač s 18 výstupy a I2C)
• Modul DS1307 (lze použít také DS3231)
• 18 ks 5 mm super jasná LED (použil jsem modré)
• 18 ks odpor 10 kOhm (použil jsem SMD)
• 18 ks odpor 100 kOhm (použil jsem SMD)
• 18 ks generická dioda
• DC konektor
• Napájení 12V
• Malá dřevěná krabička
• Dráty
• Smršťovací bužírky (volitelně)
• Perfboard

Nástroje:

• Páječka a pájka
• Elektrická vrtačka
• Horká lepicí pistole
• Základní nástroje

Krok 1: Pájení desky LED

Nejprve si musíte vybrat velikost hodin. Jakmile je jasné, musíte vybrat kus perfboardu s odpovídající velikostí. Můžete jej snadno nařezat do tvaru tak, že ho několikrát označíte užitkovým nožem a zacvaknete. Musíte pájet LED na místě v pěti sloupcích. Sloupce číslo 1, 3 a 5 budou obsahovat 4 LED diody, zatímco sloupce číslo 2 a 4 budou obsahovat 3 kusy. LED diody na perfboardu by měly vypadat nějak takto:

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

Os představují polohy LED.

První sloupec zobrazuje hodiny od 0 do 12 v binárním formátu. Nejnižší LED je LSB a nejvyšší LED je MSB. Druhý sloupec je desítky minut od 0 do 5. Třetí sloupec je zbývající část minut od 0 do 9. Zbytek zobrazuje sekundy stejným způsobem jako minuty. Následující obrázky ukazují čas, kdy jsou Os vypnuty a Xs jsou zapnuty:

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

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

Připojení pro LED diody je na krokových obrázcích. Všechny LED diody mají na svých spojích stejný GND a VCC. Pro VCC můžete použít 5V (nebo 3,3V). S rezistorem 100 kOhm budou LED velmi slabé. Pokud zapnete LED diodu výstupem Arduino, proud projde menším odporem (10 kOhm) a LED bude jasnější. Pokud není dostatečný rozdíl mezi tlumenou a jasnou LED, můžete připojit desku LED VCC na 3,3 V. Dioda je v obvodu potřebná, takže pokud je váš výstup nízko, proud stále protéká LED. Doufám, že je to každému jasné.

Abych měl relativně malou tvář, použil jsem SMD rezistory na zadní straně perfboardu. Pokud pro ně máte dostatek místa, můžete použít běžné rezistory (THD). Také jsem musel kvůli místu pájet diody na samostatném kusu perfboardu. Pokud máte, můžete použít diody SMD, takže vše může jít na jednu desku.

Pájecí vodiče připojte k linkám GND a VCC desky a také ke každé běžné anodě diody. Pokud chcete také vytvořit samostatnou diodovou desku, proveďte spojení mezi diodovými katodami a odpory 10 kOhm.

Vodiče z diodových anod půjdou na výstupy Arduino.

Krok 2: Výroba krabice

Poté, co vyrobíme LED desku našich hodin, musíme pro ni vybrat kontejner. Vybrala jsem si malou šperkovnici. Vlastně jsem nejprve vybral krabici a poté vyrobil LED desku, můžete to udělat také.

Na přední straně krabice musíte označit polohu LED diod. Můžete vypočítat pozice nebo můžete použít jiný kus desky. Vzdálenost mezi malými otvory je 2,54 mm nebo 1/10 palce.

Po označení 18 pozic na přední straně krabice musíte vyvrtat otvory. Udělal jsem otvory 4 mm, takže diody LED nevykukují, ale můžete vytvořit otvory 5 mm, takže diody LED budou viditelné také z bočního pohledu. Také musíte vyvrtat 8 mm otvor na zadní straně krabice pro DC konektor.

Na dřevěnou krabici nyní můžete použít barvu nebo lak. Předtím možná budete chtít vyjmout závěsy a zámek z krabice. Jakmile budete se vzhledem spokojeni, našroubujte zpět závěsy a zámek.

Krok 3: Propojení věcí

K tomuto kroku budete potřebovat několik vodičů a pájení.

Musíte připojit DC konektor k Arduino VIN a GND. Pokud budete používat stabilizovaný 5V zdroj, můžete jej místo VIN připojit k Arduino 5V.

Modul RTC má 4 piny: GND, 5V, SDA a SCL. Připojte GND a 5V k Arduino GND a 5V. Připojte SDA k Arduino A4 a SCL k Arduino A5. Pokud používáte jiný mikrokontrolér, nezapomeňte zkontrolovat piny I2C.

Připojte desku LED VCC na 5V nebo 3,3V a GND k Arduino GND. Připojte anody diod následujícím způsobem:

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 nejméně významný bit ve sloupci hodin. Je to spodní LED dioda. S8 představuje 8 sekund, toto je LED vpravo nahoře.

Krok 4: Programování

Než něco nahrajete, budete si muset stáhnout knihovnu RTC a můj programový kód. Po stažení přesuňte knihovnu RTC do složky knihoven Arduino a projekt do složky vašich projektů. Poté musíte IDE spustit nebo restartovat.

Před nahráním mého programového kódu musíme do čipu RTC zapsat správná časová data. Před tím se ujistěte, že máte nabitou baterii. Otevřete příklad „Nastavit čas a zobrazit“z knihovny RTC. Vyplňte správné časové hodnoty. Datum nás opravdu nezajímá, můžete to nechat tak, jak to je, nebo to také vyplnit. Časové hodnoty budou zapsány na čip RTC, když nahrajeme kód a spustí se naše Arduino. Je důležité neresetovat ovladač. Také můžete nastavit čas o jednu minutu dopředu, aby se vaše hodiny nezdržovaly s časem nahrávání a časem zahájení.

Před stisknutím tlačítka pro odeslání nezapomeňte vybrat správný port a typ desky.

Po nahrání příkladu RTC musíte nahrát můj náčrt bez odpojení Arduina, protože každý reset nastaví čas uvedený v příkladu. Jakmile nahrajete můj program, na LEDkách by se měl objevit čas. Zkontrolujte, zda vše funguje správně (mělo by). Pokud je vše v pořádku, můžete začít dávat vše dohromady.

Krok 5: Dokončete to

Jakmile odpojíte Arduino, hodiny nezapomenou na čas, dokud se baterie RTC nevybije. Nyní můžete zajistit vše na svém místě. Použijte horké lepidlo, epoxid, oboustrannou pásku, šrouby, šrouby nebo cokoli chcete.

Připojte své hodiny k 12V (nebo napětí, které používáte) a sledujte je a milujte je. Na přední stranu jsem také přidal refrakční vrstvu z monitoru, takže vzhled je lepší. Můžete také přidat kousek papíru nebo něco pro dosažení jiného vizuálního efektu. Podělte se se mnou o své nápady.

Doufám, že se vám tento návod líbil, a možná to někomu bude užitečné. Neváhejte se zeptat v komentářích. Tento instruktáž je svou jasně modrou barvou zařazen do soutěže Barvy duhy.