Радиомагнитни радиолюбителски цифрови часовници: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Общ преглед

Радиолюбителите (известни още като HAM Radio) използват 24 часа UTC (универсално координирано време) за голяма част от работата си. Реших да направя цифров часовник, използвайки евтини 4-цифрени дисплеи TM1637 и Raspberry Pi Zero W, вместо просто часовник с графичен интерфейс. (Хардуерът е забавен!)

Дисплеят с задвижване TM1637 има четири 7 сегментни светодиода с централно двоеточие „:“между два набора от цифри. Изисква два проводника за задвижване на дисплея плюс 5V + и заземяване за общо 4 проводника.

За този конкретен проект исках Raspi да получава времето си от NTP (Network Time Protocol) сървъри през Интернет. Планирам друга версия на този часовник да работи на Arduino Uno и модул Часовник в реално време, когато няма наличен WiFi и за по-преносима работа.

Исках също така часовникът да показва местното време във формат 12 часа и 24 часа, както и UTC във формат 12 часа и 24 часа. Софтуерът е проектиран да ви позволява да използвате само UTC 24 часа (типични шунки) или различно време на до 4 различни дисплея.

Можете също така да зададете ЧАСОВАТА ЗОНА, която искате да използвате вместо стандартното местно време. Така че всеки от четирите дисплея може да показва различна часова зона и във формат 12 часа или 24 часа.

Този проект изисква запояване на конектори или проводници към модулите Pi и/или tm1637.

Пълни инструкции са достъпни и на GITHUB:

Стъпка 1: Изисквания

• Raspberry Pi2, 3 или Zero W. (т.е. всяко пи с 40 -пинов заглавие и Ethernet/Wifi)

• 4-TM1637 4-цифрени дисплейни модули

И/или

ЗАБЕЛЕЖКА: можете да използвате по -големи или по -малки, стига да са съвместими с TM1637.

• Кабел с 16 жици (всеки TM1637 се нуждае от 4 проводника)

• Планка и проводници без запояване Or

• Спояваща платка и различни щифтови конектори.

• 8GB MicroSD или по -голям за Pi

• 5v захранване за Pi.

Стъпка 2: Инсталиране на софтуер

Това приложение използва лесната за използване TM1637.py библиотека на python, написана от Tim Waizenegger. (Ако искате подробности за библиотеката, разгледайте:

Знаеше ли?

Ако инсталирате Raspbian на SD карта с компютър, можете да създадете два файла на картата, за да конфигурирате WiFi и SSH достъп, преди да го стартирате на Raspberry?

За това приемете, че вашата SD карта в момента е монтирана като K: на вашия компютър:

1) Инсталирайте изображението на Raspbian Lite на SD.

www.raspberrypi.org/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-32-bit

2) С бележник създайте файл, наречен просто „ssh“и използвайте Запазване като „Всички файлове“в K: / ssh

Файлът може да съдържа всичко. Името на файла е важно. НЕ трябва да бъде „ssh.txt“!!!

3) С бележник създайте втори файл, наречен „wpa_supplicant.conf“със следното:

ctrl_interface = DIR =/var/run/wpa_supplicant GROUP = netdevupdate_config = 1 мрежа = {ssid = "mySSID" psk = "mypassword" key_mgmt = WPA-PSK}

Използвайте Запазване като „Всички файлове“в K: / wpa_supplicant.conf

Отново, не позволявайте на Notepad да го промени на „wpa_supplicant.conf.txt“!!

Когато стартирате Raspberry за първи път, Raspbian ще ги потърси и ще се свърже с вашия Wifi. Ще трябва да потърсите на вашия рутер IP адреса, тъй като той е автоматично присвоен.

Стъпка 3: Инсталиране на софтуер - Pt.2

1. Ако все още не сте инсталирали Raspbian Lite версия на 8GB или по -голяма microSD карта. НЕ се нуждаете от GUI версията, тъй като този проект не използва монитор или клавиатура.

ЗАБЕЛЕЖКА !: Този проект изисква Python2.7!

www.raspberrypi.org/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-32-bit

2. Ще трябва да получите достъп до Raspberry от разстояние чрез SSH. В Windows можете да използвате терминална програма PUTTY SSH. На Mac просто отворете прозореца на командния терминал.

3. Поставете microSD картата в Pi и включете захранването сега. Зареждането ще отнеме няколко минути.

4. За да влезете дистанционно във вашия Raspberry Pi, ще трябва да намерите неговия IP адрес. Можете да опитате: $ ssh [email protected] (Или от Putty, въведете име на хост [email protected] В противен случай ще трябва да видите дали вашият маршрутизатор ще показва IP адресите на вашите локални устройства. По подразбиране id/passwd е „pi /малина”

След като сте влезли като потребител на pi:

5. Актуализирайте вашия Raspbian: $ sudo apt update $ sudo apt upgrade

6. Конфигурирайте малината: $ sudo raspi-config a. Промяна на потребителска парола b. Опции за локализация -> Промяна на часовата зона Изберете вашата местна часова зона c. Tab за завършване

7. Инсталирайте софтуера RaspiDigiHamClock: $ cd/home/pi $ sudo apt update $ sudo apt install git $ git clone

8. Изключете вашия Pi за настройка на хардуерното $ shutdown сега След като LED изгасне, изключете захранването

Стъпка 4: Хардуерно окабеляване

Можете да запоявате конектори към модулите TM1637 и Raspberry Pi (ако все още няма конектор). Преди да започнете, решете как искате да монтирате дисплеите и дали ще използвате макет или спойка проводници директно върху модулите Pi и дисплея.

Пинове на модула TM1637

Забележка за окабеляване: Някои модули tm1637 обръщат щифтовете +5v и GND! Така че може да не изглеждат същите като снимките.

Модулът TM1637 е 4-цифрен светодиоден модул, който използва чип драйвер TM1637. Нужни са само две връзки за управление на 4-цифрения 8-сегментен дисплей. Други два проводника захранват 5+ волта и заземяват.

PIN DESC CLK Часовник DIO данни в GND заземяване 5V +5 волта

Някои модули tm1637 обръщат щифтовете +5v и GND, така че проверете маркировките на вашия модул

Тествайте всеки модул Предлагам да започнете с един 4 -жилен женски съединителен кабел с мъжки конектори, запоени към един от модулите и Pi. След това временно свържете първия модул до щифтовете, показани по -долу.

ВРЕМЕНЕН ТЕСТ A MODULETM1637 Модул Pin Pi Физически пин# 5V 2 GND 6 CLK 40 DIO 38 Вижте графиките GPIO по -долу, за да намерите оформленията на щифтовете.

Втората снимка показва два дисплея, временно свързани към Raspberry Pi 3 с работещ софтуер.

1. След като имате временно свързан модул и проверите кабелите си

2. Включете Raspberry Pi. Червеният светодиод на модула трябва да светне, но все още няма да има дисплей.

3. SSH отново във вашия Pi, както преди.

$ cd RaspiDigiHamClock

$ python test.py

Трябва да видите цикъла на показване чрез различни кратки съобщения. Ако не го направите, първо проверете отново кабелите си! Лесно е да обърнете проводник или да включите в грешния GPIO щифт на Pi. Ако получите съобщение за грешка на Python, проверете версията на Python, като използвате:

$ python -V (главна буква "V")

Python 2.7. X

Не съм тествал срещу Python 3, така че не съм сигурен дали библиотеката е съвместима.

Копирайте съобщението за грешка (обикновено последният ред на грешката) и поставете в търсенето с Google. Това може да даде представа за случилото се.

Ако вашият модул работи, поздравления! Знаете, че модулът и Pi работят. Сега повторете за всеки модул, за да го тествате. (Предлагам да изключите Pi и да изключите преди да включите/изключите модулите !!)

$ sudo изключване сега

Стъпка 5: GPIO щифтове на Raspi

Този проект използва физическите идентификатори на борда на GPIO за щифтовете.

Това е пин 1 до пин 40. Не „BCM“GPIO номериране на щифтове. (Да, малко объркващо, но BOARD е само броят на щифтовете отгоре вляво до долу вдясно.)

Модул на дисплея TM1637 Модул Pin Pin Физически пин#Захранване 5V 2 Заземяване GND 6

Модул #1 CLK 33

DIO 31

Модул #2 CLK 36

DIO 32

Модул #3 CLK 37

DIO 35

Модул #4 CLK 40

DIO 38

Забележка: Не е необходимо да добавяте всички 4 модула, ако желаете. Можете да имате между 1 и 4 модула. (Да, възможно е да преминете към повече модули, но трябва да промените кода, за да поддържате повече.)

НО, ТРЯБВА да включите модулите последователно, започвайки от Модул #1

Това е така, защото библиотеката TM1637 очаква ACK от модула, така че изглежда да виси в противен случай.

Примерни снимки на споена платка Трябва да следвате собствения си модел на окабеляване, за да съответства на показаните по -горе пинове GPIO, тъй като използваните от мен конектори и модули може да не съвпадат с вашите.

Стъпка 6: Тестване

Уау, това беше малко окабеляване! Сега е време за тестване на дим …

Тъй като вече знаете, че отделните модули и Pi работят (проверихте ли модулите, както е описано по -горе?), Следващата стъпка е да настроите. INI файла и да стартирате часовника:

1. Редактирайте raspiclock.ini

$ cd/home/pi/RaspiDigiHamClock

$ nano raspiclock.ini

2. Променете num_modules на колко сте свързали. Това е важно, тъй като библиотеката ще виси в очакване на ACK, ако не може да говори с модул. Не забравяйте да посочите броя на модулите, В ПОРЪЧКАТА, ПОКАЗАНА в. INI Забележка: Допълнителните TZ и HR и GPIO PINS се игнорират, ако num_modules е по -малко от 4.

3. Добавете часови зони за всеки модул.

Това са имена на TZ на Linux, като „America/New_York“, EST5EDT, UTC или „Local“за вашата местна часова зона, зададени чрез raspi-config. По подразбиране е UTC

4. Задайте дали да се показва режим 12 часа или 24 часа за всеки модул

[ЧАСОВНИК]; Брой модули TM1637 (между 1 и 4) num_modules = 2

; Часови зони за всеки модул

; Използвайте raspi-config, за да зададете Местна часова зона; По подразбиране е UTC; Форматът е Linux TZ имена или „Local“за местно време; 'America/New_York', EST5EDT, UTC, 'Local' TZ1 = Local TZ2 = UTC TZ3 = TZ4 =

; 12/24 часа за всеки модул

HR1 = 12 HR2 = 24 HR3 = 12 HR4 = 24

; ЯРКОСТ (диапазон 1..7)

LUM = 1

5. Не трябва да редактирате GPIO пиновете, освен ако не ги включите в различни пинове #на Pi.

6. Запазете промените и след това стартирайте часовника:

$ python raspiclock.py

Ако всичко е наред, всички ваши дисплейни модули трябва да светят с времето, както е настроено във файла. INI.

Честито! Пропуснете отстраняването на неизправности и отидете на окончателната инсталация …

Стъпка 7: Отстраняване на неизправности

Трябва да видите някои прости съобщения за отстраняване на грешки:

Инициализиране … Брой модули = 4 Начален цикъл на часовник … Модул#1 displayTM () Модул#2 displayTM () Модул#3 displayTM () Модул#4 displayTM () (повтарящ се …)

Ако преди това сте тествали модулите и всички те са работили, тогава знаете, че модулите и Raspberry са добри.

A) HANG - Ако съобщенията за отстраняване на грешки изглеждат висящи на едно място, програмата чака ACK от този модул#.

Първо проверете кабелите си! Лесно е да обърнете проводник или да включите в грешния GPIO щифт на Pi.

Второ, разменете модулите, за да видите дали даден модул изведнъж се е повредил.

Трето, проверете файла raspiclock.ini за грешки. Ако е необходимо, изтрийте цялата директория и направете друг GIT CLONE, за да изтеглите отново.

Четвърто, проверете отново кабелите си!;-)

Б) Ако получите съобщение за грешка на Python, проверете версията на Python, като използвате:

$ python -V (главна буква "V")

Python 2.7. X

Не съм тествал срещу Python 3, така че не съм сигурен дали библиотеката е съвместима. Копирайте съобщението за грешка (обикновено последният ред на грешката) и поставете в търсенето с Google. Това може да даде представа за случилото се.

Стъпка 8: Окончателна инсталация

1. Редактирайте отново. INI файла и задайте debug = 0. $ cd/home/pi/RaspiDigiHamClock

$ nano raspiclock.ini

2. Проверете също така часовите зони TZ и настройките на HR 12/24 часа, както желаете.

3. Задайте яркостта по желание между 1 и 7.

4. Изпълнете скрипта install.sh, за да добавите към pi crontab за автоматично стартиране при зареждане.

$ sh install.sh

5. Рестартирайте

$ sudo рестартиране

6. Трябва да се рестартира и след това да стартира.

ЗАВЕРШЕНО!