Miniaturní multimódové hodiny M-Clock: 11 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Minimalistické hodiny? Hodiny s více režimy? Maticové hodiny?

Toto je projekt s více režimy hodin založený na MSP430G2432. Lze jej sestavit bez pájení a minimálního použití nástrojů. S omezeným rozlišením displeje 8x8 pixelů ukazují tyto 12hodinové hodiny čas v 6 různých režimech. Využívá minimální komponenty (pouze 5 až 7 dílů) a minimální zapojení (4 vodiče). Celý projekt včetně baterie je umístěn na 1,5 "x 2" prkénku. Bonusové velikonoční vajíčko jako hra „Tetris“, viz poslední kroky projektu.

Funkce

• Minimální počet součástí, 5 dílů.
• Minimální kabeláž, pouze 4 vodiče. Baterie napájená od 3V do 3,6V.
• Použití časovače hlídacího času k udržení času, režim spánku při vypnutí (LPM3) spotřebovává energii uA.
• 32Khz krystal pro udržení přesného času při spánku.
• Pokud je aktivní (zobrazuje čas), běží 1Mhz hodiny kalibrované DCO.
• Toto jsou hodiny 12H, ne 24H a nemají indikátor AM/PM.
• Aplikace velikonočních vajíček hry Tetris.

Krok 1: Režim HHMM

Režim HHMM, typické hodiny plus minuty posouvání číslic s oddělovačem dvojtečky. Níže uvedená fotografie není jasná, protože číslice se posouvají.

Krok 2: Sekundový režim

Sekundový režim, zobrazuje pouze sekundy

Krok 3: Režim Tix

Režim Tix, led matice je rozdělena do kvadrantu, horní kvadranty ukazují hodinu v bcd (binárně kódovaných desítkových) hodnotách. jsou reprezentovány počtem teček k označení číslic. spodní kvadranty ukazují minutu v bcd. tj. pro 4:32 nezobrazuje žádnou tečku + 4 body v horní polovině a 3 body + 2 body v dolní polovině.

Krok 4: Režim kostky

Kostkový režim, led matice je rozdělena do dvou sad 'kostek'. přičemž horní pár ukazuje hodinu od 1 do 12, spodní pár kostek ukazuje minuty v 5minutových krocích. Každou sekundu se kostky budou otáčet mezi možnými hodnotami. 4. hodinu lze například znázornit kombinací 0 + 4, 1 + 3 a 2 + 2 po 1 nebo 2 kostkách. Níže pro 4:32 ukazuje hodnotu kostek horní 4 + dolní 6 (5 + 1), vyjde to na 4 hodiny, 6 x 5 = 30 minut, přičemž liché 2 minuty budou zkráceny, protože reprezentujeme pouze hodnoty v 5minutových přírůstcích.

Krok 5: Režim číslic

Režim číslic, malé 3x3 kondenzované písmo se používá k zobrazení hodiny i minuty bez nutnosti posouvání číslic. Číslice minut se na druhé posunou doleva a doprava a číslice hodin (v hodině 1 až 9) se posouvá zprava doleva, aby indikovala postup každých 10 sekund během minuty. Na fotografii je zobrazeno 4:33 a asi 30+ sekund.

Krok 6: Binární režim

Binární režim (ve skutečnosti je to bcd nebo binárně kódované desetinné číslo), hodiny, minuty a druhé číslice jsou zobrazeny jako binární tečka na různých sloupcích v matici LED. sloupce 0 a 1 (zleva) představují číslice hodin, sloupec 2 je prázdný, sloupce 3 a 4 představují číslice minut, sloupec 5 je prázdný, sloupce 6 a 7 představují druhé číslice. Níže představuje čas 4:34:16.

Krok 7: Jak to funguje

Obvod využívá multiplexování řádků a sloupců k napájení diod, jeden řádek po druhém, což dává 12,5% pracovní cyklus, když se krátce zapnou „sady“diod (8 z nich v každé z 8 řad). odpory omezující proud jsou eliminovány, aby se ušetřilo pole, a protože nebudeme neustále řídit jednotlivé LED diody, nebudou poškozeny.

Ovládání (uživatelské rozhraní) je také uspořádáno tak, že pro vstup používáme pouze jedno hmatové tlačítko. dlouhé stisknutí tlačítka pro zachycení firmwaru (stisknutí a podržení) pro otáčení nabídky a normální stisknutí tlačítka pro výběr nabídky. Migrací tohoto projektu z AVR mcu na msp430 mcu jsem umožnil udržet čas mnohem přesněji. Během zobrazení (tj. LED svítí) projekt běží na 1MHz DCO. MSP430 mcu má továrně kalibrované hodnoty hodin. Pokud se tento projekt nezobrazuje, vstupuje do LPM3 (režim nízké spotřeby 3), aby šetřil energii. Na LPM3 nelze použít hodiny DCO a projekt se přepne tak, aby používal ACK na 32kHz krystalech, aby ušetřil čas.

Krok 8: Součásti / díly

• MSP430G2432 (nebo jiná 20pinová zařízení řady G s 4k+ bleskem)
• 8x8 LED maticový displej (pouze červený, toto je 3V projekt)
• hmatové tlačítko, potřebujete 3, pokud chcete povolit hru Tetris
• 32Khz hodinový krystal
• CR2032 nebo jiný zdroj 3V baterie

Krok 9: Rozložení Breadboardu

Matice LED 8x8 má velikost bodu 1,9 mm a je běžné katody, pokud máte společný typ anody, můžete v kódu změnit několik řádků pro přijetí. Podívejte se na přiložené fotografie a schéma a zjistěte, zda máte správné vývody. Zdá se, že jsou docela běžné, a pokud nakupujete přes ebay, většina dodavatelů má stejný pin-out, i když je číslo modelu jiné.

Krok 10: Schéma / Sestavení

• Postupujte podle rozvržení na breadboardu a umístěte dva propojovací vodiče na mini breadboard
• Umístěte MSP430G2432 mcu
• Umístěte krystal 32 kHz
• Umístěte hmatové tlačítko
• Umístit zdroj energie (používám knoflíkovou buňku CR2032)
• Nakonec umístěte matici LED 8x8 na MSP430G2432

Zdrojový kód a firmware pro projekt lze stáhnout z mého úložiště github, potřebné soubory jsou mclock.c (zdroj) a M-Clock.hex (binární firmware)

Krok 11: Hra Velikonoční vajíčko / Tetris

Díky extra flash prostoru na MCU jsem schopen vtlačit hru podobnou Tetrisu. Tato aplikace velikonočních vajíček se deaktivuje umístěním dalších / volitelných hmatových tlačítek do správných poloh prkénka.

Hru spustíte stisknutím libovolného tlačítka hry (doleva nebo doprava), když se zobrazují hodiny. Ovládání hry se provádí pomocí levého a pravého tlačítka pro horizontální posunutí figurky a tlačítko hodin v herním režimu funguje jako tlačítko pro otočení figurky. V této implementaci nedochází k žádnému poklesu rychlosti. Když hra skončí (herní figurky naskládané až ke stropu), skóre (počet vyřazených řad) se krátce zobrazí jako 2 blikající číslice.