Часовник, LCD дисплей, инфрачервена настройка: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Изградете часовник в реално време, който поддържа актуалното време в рамките на няколко минути годишно. Кодът и компонентите могат лесно да бъдат пренасочени в други проекти.

Този проект изисква минимално количество окабеляване и без запояване. Пазителят на времето е часовник в реално време DS3231. Часът се показва на евтин 1602 LCD. И двата модула използват I2C комуникации. I2C използва само 2 проводника на модул, когато се свързва към Arduino. Използвам Arduino Nano, защото се вписва добре на дъската. Следните инструкции ще работят с Arduino Uno, тъй като той има същите пинови номера като Nano за този проект. Другият компонент е инфрачервеният приемник. Позволява ви да използвате обичайно дистанционно управление, като например дистанционно за телевизор, за да настроите часа точно както бихте направили на нашия смарт телевизор. Инфрачервеният приемник изисква само един проводник, за да го свърже с Arduino.

Първата стъпка е тестването на Arduino и свързването му към макета. Следващите стъпки са предназначени да работят независимо. Всяка стъпка има инструкции за окабеляване и инструкции за тестване. Когато изграждам проекти, свързвам и тествам всеки компонент, за да се уверя, че работят. Това помага за интегрирането на редица компоненти, защото знайте, че всяка работа и аз можем да се съсредоточим върху изискванията за интеграция.

Този Instructable изисква да имате инсталирана Arduino IDE. От вас се изисква също така да имате основни умения, за да изтеглите програма за скициране на Arduino от връзките в този проект, да създадете директория за програмата (името на директорията е същото като името на програмата). Следващите стъпки са зареждане, преглед и редактиране на програмата в IDE. След това качете програмата чрез USB кабел на вашата дъска Arduino.

Консумативи

• Nano V3 ATmega328P CH340G Микро контролна платка за Arduino. Като алтернатива можете да използвате Uno.
• Часовник в реално време DS3231 и батерия CR2032.
• 1602 LCD с I2C модул
• Инфрачервен приемник и дистанционно управление. Използвах комплекти модули за безжично дистанционно управление, които се предлагат с инфрачервен приемник и инфрачервено дистанционно управление.
• Платка
• Жични кабели
• 5 -волтов адаптер за стена

Купих частите в eBay, предимно от дистрибутори в Хонконг или Китай. Дистрибуторите в САЩ понякога имат същите или подобни части за разумни цени и по -бърза доставка. Доставките на китайските части отнемат от 3 до 6 седмици. Всички дистрибутори, които използвах, бяха надеждни.

Приблизителни разходи: Nano $ 3, DS3231 $ 1, LCD $ 3, Инфрачервен комплект $ 1, платка $ 2, пакет от 40 жични кабела $ 1, $ 1 за 5 -волтов адаптер за стена. Общо около 11 долара. Обърнете внимание, че купих Nano и LCD с вече запоени щифтове за макет, тъй като уменията ми за запояване са лоши. За батерията на часовника купих 5 пакета литиеви батерии CR2032 за около 1,25 долара. Купих и 5 опаковки DS3231, защото харесвам парчета от време. Този проект използва 1 макет. Купих пакет с 3 макета за около $ 7; по -добра сделка от закупуването на индивидуална дъска.

Стъпка 1: Добавете Arduino Nano към платката

Включете Arduino Nano в платката. Или, ако предпочитате, можете да използвате Arduino Uno за този проект; и двамата използват едни и същи щифтове за този проект. Свържете Nano (или Uno) към компютъра си чрез USB кабел.

Свържете захранването и земята от Arduino към захранващата лента на чертежа. Свържете щифта Arduino 5+ към положителната лента на макета. Свържете щифта на Arduino GRN (земя) към отрицателната лента на земята. Това ще се използва от други компоненти.

Изтеглете и стартирайте основната програма за тестване на Arduino: arduinoTest.ino. Когато стартирате програмата, вградената LED светлина ще се включи за 1 секунда, след което ще се изключи за 1 секунда. Също така се публикуват съобщения, които могат да се видят в Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Настройка.

+ Инициализира вградения LED цифров щифт за изход. LED е изключен. ++ Отидете на цикъл. + Брояч на контури = 1 + Брояч на контури = 2 + Брояч на контури = 3…

Като упражнение променете закъснението на мигащата лампа, качете променената програма и потвърдете промяната.

На снимката по -горе е комплект от 140 броя споени джъмпери, без спойка, които можете да получите за 3 до 5 долара. Те правят дъските по -чисти, като използват дълги кабели за къси връзки.

Стъпка 2: Добавете модула на часовника DS3231 и го свържете към Arduino

Включете часовника в платката. Свържете щифта GND на часовниковия модул към лентата за заземяване на основната платка. Свържете VCC щифта на часовниковия модул към положителната лента на платката. Свържете щифта SDA (данни) на часовника към модула A4 към щифта A4 на Arduino (щифт за данни I2C). Свържете SCL (часовник) щифт на модула на часовника към щифт A5 на Arduino (I2C часовник).

В IDE на Arduino инсталирайте библиотека с часовници DS3231. Изберете Инструменти/Управление на библиотеки. Филтрирайте търсенето си, като въведете „rtclib“. Изберете RTClib от Adafruit (за справка връзката към библиотеката).

Изтеглете и стартирайте основната тестова програма: clockTest.ino. При стартиране на програмата се публикуват часовникови съобщения, които могат да се видят в Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Настройка.

+ Часовник. ++ Отидете на цикъл. ---------------------------------------- + Текуща дата и час: 2020/3/ 22 (неделя) 11: 42: 3 + Текуща дата и час: 2020/3/22 (неделя) 11: 42: 4 + Текуща дата и час: 2020/3/22 (неделя) 11: 42: 5…

Като упражнение използвайте rtc.adjust (), за да зададете часа и датата на часовника, да качите променената програма и да потвърдите промяната.

rtc.adjust (DateTime (2020, 3, 19, 10, 59, 50)); // Първият ден на пролетта, 2020.

Стъпка 3: Добавете модула за LCD дисплей 1602 и го свържете към Arduino

Включете LCD модула в чертежа. Свържете щифта GND на часовниковия модул към лентата за заземяване на основната платка. Свържете VCC щифта на модула на часовника към положителната лента на платката. Свържете щифта SDA (данни) на часовника към модула A4 към щифта A4 на Arduino (щифт за данни I2C). Свържете SCL (часовник) щифт на модула на часовника към щифт A5 на Arduino (I2C часовник).

В Arduino IDE инсталирайте 1602 LCD библиотека. Изберете Инструменти/Управление на библиотеки. Филтрирайте търсенето си, като въведете „LiquidCrystal“. Изберете LiquidCrystal I2C от Frank de Barbander (за справка, връзката към библиотеката).

Изтеглете и стартирайте основната тестова програма: lcd1602Test.ino. При стартиране на програмата се публикуват часовникови съобщения, които могат да се видят в Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Настройка.

+ LCD готов за употреба. +++ Към цикъла. + брояч = 1 + брояч = 2 + брояч = 3 …

Като упражнение променете съобщенията на LCD дисплея, качете променената програма и потвърдете промяната.

Стъпка 4: Добавете инфрачервения приемник и го свържете към Arduino

Включете женския към мъжкия кабелен проводник в инфрачервения приемник (женски краища). Свържете заземяващия щифт на часовниковия модул към лентата за заземяване на основната платка. Свържете захранващия щифт на часовниковия модул към положителната лента на платката. Свържете изходния щифт на инфрачервения приемник към щифта Arduino A1.

Свържете инфрачервения приемник, щифтове отгоре вляво надясно:

Най -отляво (до X) - Nano щифт A1 център - 5V дясно - маса

A1 + - - Нано -пинови връзки

| | | -Инфрачервени приемни щифтове --------- | S | | | | --- | | | | | | --- | | | ---------

В Arduino IDE инсталирайте инфрачервена библиотека. Изберете Инструменти/Управление на библиотеки. Филтрирайте търсенето си, като въведете „IRremote“. Изберете IRremote от Shirriff (за справка връзката към библиотеката).

Изтеглете и стартирайте основната тестова програма: infraredReceiverTest.ino. Когато стартирате програмата, насочете дистанционното си управление към приемника и натиснете различни бутони, като например номера от 0 до 9. Извеждат се (отпечатват) серийни съобщения, които могат да се видят в Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Настройка.

+ Инициализира инфрачервения приемник. ++ Отидете на цикъл. + Клавиш OK - превключване + клавиш> - следващ + клавиш < - предишен + клавиш нагоре + клавиш надолу + ключ 1: + ключ 2: + ключ 3: + ключ 4: + ключ 6: + ключ 7: + клавиш 8: + Ключ 9: + Ключ 0: + Ключ * (Връщане) + Ключ # (Изход)

Като упражнение използвайте дистанционно за телевизор, за да видите отпечатаните стойности. След това можете да промените програмата, така че да използва стойностите в инструкцията за превключване на функцията infraredSwitch (). Например, натиснете клавиша "0" и получете стойността за вашето дистанционно, например "0xE0E08877". След това добавете регистър в инструкцията за превключване, както в следния кодов фрагмент.

случай 0xFF9867:

регистър 0xE0E08877: Serial.print ("+ ключ 0:"); Serial.println (""); прекъсване;

Стъпка 5: Заредете програмата за проектиране на часовника Arduino Sketch и я тествайте

Сега, когато всички компоненти са добавени към основната платка, свързани и тествани; време е да заредите основната програма за часовник и да я стартирате. Програмата за часовник получава времето от часовника, показва времето на LCD дисплея и ви позволява да зададете часа с помощта на инфрачервено дистанционно управление.

Изтеглете и стартирайте часовника на проекта: clockLcdSet.ino.

Когато програмата стартира, тя ще показва часа на DS3231 на 1602 LCD екрана. Съобщенията могат да се видят в Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ Настройка.

+ LCD комплект. + syncCountWithClock, theCounterHours = 13 theCounterMinutes = 12 theCounterSeconds = 13 + Часовникът е настроен и синхронизиран с програмните променливи. + Инфрачервен приемник активиран. ++ Отидете на цикъл. + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 15 + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 16 + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 17…

Насочете дистанционното си управление към приемника и натиснете бутона със стрелка надясно. Годината ще бъде показана за настройка. Натиснете бутона със стрелка надясно няколко пъти, за да видите, че можете да зададете година, месец, ден, час, минута и секунди. За да зададете стойност на времето, отидете на стойността. Използвайте стрелките нагоре и надолу, за да зададете стойността на дисплея. След това използвайте бутона "OK", за да зададете стойността на часовника. Една стойност се задава наведнъж.

Стъпка 6: Външно захранване

Сега, когато часовникът ви е тестван и работи, можете да го изключите от компютъра и да използвате независимо захранване. За простота използвам 5 -волтов адаптер за стена, който може да се купи за около долар, и USB кабел, още един долар. Кабелът свързва Arduino към стенен адаптер +5V. Тъй като щифтовете за захранване и заземяване на Arduino са свързани към макет, това ще захранва другите компоненти.

Поради своята простота и ниска цена, използвам същата тази комбинация, за да захранвам други проекти.

Надявам се да сте успели и да се радвате на изграждането на инфрачервен LCD часовник.