Часовник за думи DIY: 10 стъпки (със снимки)

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

Днес ще ви покажа как да изградите часовник на Word. По същество това е часовник, който показва времето с помощта на думи. Ще ви покажа и как да използвате Shift Register и RTC с помощта на микроконтролер. Shift Register може да бъде много полезен, ако свършите щифтове в микроконтролер, така че е добре да научите за тях.

Не чакайте повече и влезте направо.

Стъпка 1: Гледайте видеото

Видеото има подробно обяснение на всички стъпки, свързани с изграждането. Затова първо го гледайте, за да разберете по -добре проекта.

Стъпка 2: Вземете необходимите части

Arduino: ИНДИЯ - https://amzn.to/2FAOfxMUS - https://amzn.to/2FAOfxMUK -

74HC595 Shift регистър: ИНДИЯ: https://amzn.to/2pGA8MDUS:

DS3231 RTC: ИНДИЯ: https://amzn.to/2pGTxh4US:

ULN2803 Дарлингтънски транзисторен масив: ИНДИЯ: https://amzn.to/2GculoXUS:

Стъпка 3: Тествайте регистъра за смяна

Има четири вида регистър на смяна - Serial In Parallel Out (SIPO), SISO, PISO и PIPO. Ще използваме 74HC595, който е 8 -битов SIPO регистър за смяна, което означава, че ще отнеме 8 -битови серийни данни и ще ги преобразува в 8 -битови паралелни данни. Може би се чудите защо се нуждаем от смяна на регистъра. Да видим. Uno има 14 цифрови I/O пина и 6 аналогови входни пина. Дори след комбинирането им имаме само 20 броя пинове, от които не всички са способни на изход. И това е проблемът, защото в този проект ще работим с много светодиоди. Променливият регистър консумира много по -малко изводи на микроконтролера, 3 в този конкретен случай, и може да контролира голям брой светодиоди с него, което е 8 в такъв случай. И това не е това. Този регистър за смяна може също да бъде верижно свързан с друг регистър за смяна, за да управлява още повече светодиоди, а вторият може да бъде верига, свързан със следващия регистър на смяна и т.н. Това, което се опитвам да кажа, е просто като използвате три пина, можете да контролирате много и много цифрови устройства.

Вижте диаграма на извода на регистъра Shift. Пин от номер 1 до 7 заедно с щифт 15 са паралелните изходни данни. Подобно на всички 74 серии IC, 8 и 16 са захранващи щифтове. Pin 14 - известен още като сериен вход, Pin 12 - известен още като ключалка, Pin 11 - известен още като часовник, са контролът щифтове, за които говорих. Pin 10 се нарича сериен изчистване и се използва за изчистване на изхода на регистъра за смяна, ще се държи високо през целия проект; пин 13, наречен изход за разрешаване, както подсказва името, позволява изхода, ще бъде задържан ниско. пин 9 се използва за верижно свързване и е свързан към следващия 74595.

Да видим работещите. Резето се изтегля надолу, преди да се изпратят серийните данни. След това всеки от 8 -те бита се изпраща един по един. Регистърът за смяна определя, че идват нови данни, като проверява състоянието на часовника, ако пина на часовника е висок, данните са нови. Когато всички битове са изпратени напълно, ключалката се издърпва високо, за да отрази действително данните в 8 -те изходни щифта.

За да изпълните всичко това в Arduino IDE, има функция, наречена shift out, която има четири параметъра (вижте снимката). Първите две са обясними, четвъртият е 8-битовите серийни данни, записани тук в двоичен формат. Ако третият параметър е първо MSB, тогава MSB на серийните данни ще бъде изпратен първи и действително ще бъде отразен в пина „Qh“на регистъра, предхождащ останалите данни и ако третият параметър е първо LSB, LSB ще бъде показано в щифта „Qh“.

Сега текущата изходна способност на този регистър за смяна е само 20 mA на пин и ще имаме нужда от повече от това, там идва ULN2803.

Ако искате да тествате функционирането на регистъра за смяна, прикачих скица към тази скица заедно със снимките, просто приложете захранване, свържете щифт 11, 12 и 14 към всички цифрови щифтове на Arduino и качете скицата. Вижте видеото за по -добро разбиране.

Стъпка 4: Задайте датата и часа на RTC

Свързах RTC към Arduino като всяко друго I2C устройство (SDA към A4 и SCL към A5) и приложих захранване. След това отворих скицата, приложена в тази стъпка, и зададох параметрите на "setDS3231time", като се позова на коментирания ред точно над него, за да задам правилната дата и час на RTC. След това разкомментирах този ред и качих програмата в Arduino. Без да прекъсвам нищо, отново коментирах реда и качих скицата в Arduino. Сега изключете захранването от RTC, оставете го за минута или две, свържете го отново с Arduino и отворете серийния монитор. Ако датата и часът, показани на монитора, са правилни, знаете, че RTC работи добре.

Стъпка 5: Направете печатната платка

Схемата за свързване е приложена в тази стъпка. Можете да го запоите ръчно или да поръчате печатна платка. Всичко зависи от теб. Поръчах печатни платки, тъй като веднъж ръчно съм запоял печатната платка и отне доста време, а дъното също беше наистина тромаво.

Поръчах моята печатна платка от JLCPCB.

Връзка за схеми и печатни платки:

Стъпка 6: Подгответе светодиодите

1. Проверете всички светодиоди с 3V батерия.

2. Отсечете горната част на светодиода.

3. Съкратете единия крак на резистора и анода (по -дългия крак) на LED.

4. Запоявайте късия крак на резистора и анода заедно.

Направете това с всички светодиоди, които ще използвате.

Стъпка 7: Изградете гръбнака и финалния тест

След като светодиодите са направени, взех картон от опаковката на уреда, с размери 8x8 инча.

Отпечатах шаблона, приложен към тази стъпка, върху бяла хартия и две копия върху прозрачен лист, тъй като мастилото е малко светло.

Сега изрязах шаблона до действителния размер и го залепих върху картона с помощта на малко лепило. След това направих дупки за светодиодите според дължината на думите, така че да не изглеждат тъмни, когато светодиодите светят. След това взех 4 плътни медни проводника и ги залепих между два реда светодиоди. След това натиснах светодиодите в отворите, като държах резистора да е близо до медната жица. След това запоявах резистора към медната жица и запоявах катода на светодиоди със същата дума заедно. След това отрязах излишните проводници.

Сега взех три лентови кабела с по осем проводника всеки и в единия край запоявах мъжки заглавки, а другият край ще бъде запоен към светодиоди. Тези заглавки след това ще отидат женските заглавия на печатната платка. Но кой проводник ще бъде запоен към коя дума? Към тази стъпка е приложена последователността на свързването на заглавките според програмата, която съм написал. Следователно, първият проводник на заглавие 1 трябва да отиде до думата двадесет и пет, втори до тридесет, първи проводник от втори заглавие до един и така нататък.

Сега ще забележите, че последните 4 заглавия не са свързани с нищо и може да забележите, че медната жица отзад трябва да бъде запоена към 5 волта. И така, съкратих ги всичките и ги свързах с последния заглавие и ако си спомняте също свързах последния женски хедър с Vcc или 5 волта. Думите „това е“и „часът“трябва да са включени винаги, затова ги запоявах към втория последен щифт на заглавката и ги заземих на печатната платка. И накрая, думата „минути“не винаги е включена и също се нуждае от контрол, така че я запоявах към петия щифт на третия заглавие и причината, поради която скъсихме щифт 3 до пета женска заглавка, докато сглобяваме печатната платка, тъй като щифт 3 контролира word minute в програмата, която съм написал.

Като се има предвид това, сега е време да проверим функционирането, като свържем заглавията на съответните им места, качим скицата в Arduino и приложим 5 волта и моят работи чудесно. Бързо запоявах конектор за постоянен ток към захранващите щифтове, тъй като ще използвам 5 -волтов адаптер, в противен случай щях да използвам 7805, за който вече съм оставил място в печатната платка.

Стъпка 8: Премахнете лекото кървене

За да премахна лекото кървене с други думи, използвах картон с височина 1 см и го залепих с помощта на горещо лепило между всяка дума. Започнах от центъра, после излязох докрай. След това измерих и изрязах картона за всяко място и след това го залепих отново с две капки горещо лепило.

Стъпка 9: Поставете всичко в кутията

Направих заграждение от 12 мм MDF с вътрешни размери 8x8 инча и се уверих, че картонът се вписва идеално. Нарязах и акрилен лист с подходящ размер и имайте предвид, че този път не трябва да е много дебел. Прикрепих акрилния лист и също направих дупка за крика на цевта от едната страна на корпуса.

Сега докарах всеки от винила до размера, като премахнах ъглите и след това ги подредих заедно и ги закопчах на две противоположни страни. На гърба на винила залепвам и непрозрачна лента към думите, които не са били полезни.

След това пуснах винила в кутията, както и картона, който съм подготвил и го захранвах, и всичко изглежда страхотно.

Изрязах парче картон от ъглите, така че да е лесно да ги махна, ако е необходимо.

Няколко промени (всъщност не са необходими): Промених захранващия проводник с по -дебел габарит, така че да може да пренася с ток необходимия ток и също така свързах RTC с помощта на женска заглавка (препоръчително), тъй като понякога се налага да се променят датата и часът. Можете да добавите горещо лепило, за да задържите картона на място, ако е необходимо, но моето има достатъчно триене, за да бъде там дори при земетресение.

Стъпка 10: Готово

Надявам се, че сте научили нещо днес. Не се колебайте да споделите вашите мисли и съвети относно проекта и да помислите за абониране за Instructables и за нашия канал в YouTube.

Насладете се на вашето творение:)