Rellotge de butxaca DIY: 9 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

En aquest món atrafegat és imprescindible fer un seguiment del temps per obtenir un millor rendiment i ser aficionat, per què no fer un dispositiu per fer un seguiment del temps. Gràcies a la tecnologia, existeixen dispositius anomenats "watch", però! quan fas coses per tu mateix, el plaer és diferent, així que en aquest instructiu et mostraré com he fabricat aquest petit rellotge.

Pas 1: la idea

La idea és que sigui el més senzill possible i que s’utilitzin components mínims.

1. Una pantalla per mostrar l'hora.
2. Un component per fer un seguiment del temps.
3. Un altre component per trigar i enviar-lo a la pantalla.
4. I una font d’energia.

// Organigrama de la idea

Pas 2: El cervell

El cervell hauria de ser definitivament un microcontrolador, ja que té avantatges de programació fàcil i de mida més petita. Al principi, vaig pensar que attiny85 s’adaptava perfectament, però, aleshores, els pins GPIO limitats feien que fos difícil de processar. llavors vaig decidir anar amb Atmega328p disponible en paquet tqfp, però amb una experiència insignificant en la soldadura de paquets tan petits, vaig decidir anar amb arduino pro mini. Tot i que aquest fòrum està retirat oficialment, però sent de codi obert, encara estan disponibles.

Pas 3: visualització

Un mòdul de pantalla OLED de 0,91 polzades seria una bona opció per a la pantalla, cosa que la fa semblar més moderna, però el problema és que consumeix energia, de mitjana consumeix 20 mA, cosa que seria molt important per a la bateria. Mentre em preguntava què fer servir com a pantalla, vaig trobar aquesta pantalla de DVD. Aquesta pantalla té quatre dígits de set segments amb alguns leds complementaris. Tots els leds es configuren com a càtode comú, de manera que, per accionar-los, hem d’utilitzar un mètode anomenat mutliplexing, que no és més que conduir cada dígit un a un tan ràpid que sembla que s’il·luminen al mateix temps. També Atmega328 pot enfonsar-se fins a 20 mA, de manera que es redueix la necessitat de transistors. Cada led funciona bastant bé amb 100 ohms a 3,3v.

Pas 4: RTC

Arduino pro mini pot fer un seguiment, però el problema és que consumeix energia. A 3,3 v es dibuixa uns 3 mA a 8 MHz i, a més, també tenim una pantalla que també consumirà una mica de suc. Decideixo anar amb el xip RTC DS3231, ja que és fàcil d’utilitzar gràcies a la seva interfície I2C. A més, fa un seguiment del temps amb més precisió que atmega328 i fins i tot consumeix menys energia.

Pas 5: Interfície amb l'usuari

La interfície és senzilla: l'usuari vol temps, el dispositiu li dóna per això, podríem haver utilitzat coses complexes com el gest de la mà o tan simple com un polsador. Per tant, sempre que l’usuari vulgui conèixer l’hora, premeu el botó i es mostrarà l’hora a la pantalla. El pla per al codi era detectar si es prem el botó, quan es prem, sol·liciteu l’hora actual de RTC i mostreu-lo a través de la pantalla, però em vaig adonar que arduino pro mini té un polsador per restablir-se, per què no fer-lo servir en lloc de comprovar-ho per al botó només heu d’agafar l’hora actual i mostrar-lo una vegada i esperar al següent reinici.

Pas 6: el gir

Per tant, ara tenim els nostres components arduino pro min, pantalla de DVD, xip DS3231 RTC i botó cel·la CR2032 com a alimentador, sense pensar tant en l'elecció de la bateria. Per tant, amb el circuit al cap, vaig dissenyar el disseny del PCB. I just abans de poder ordenar PCB, una cosa em va colpejar la ment … si considero el suport de cel·la de botó i xip RTC, llavors ja estan soldats al mòdul RTC DS3231, per què malgastar recursos en obtenir un PCB personalitzat, de fet, en aquest cas, només tenim soldadura, Línies I2C i la pantalla de DVD a pro mini. Per si voleu fer un cop d'ull al disseny del PCB, s'adjunta a continuació.

Pas 7: problema amb la cel·la de botó

L’error que he comès en no donar temps a triar el tipus de bateria ha pagat el seu preu. Quan el dispositiu es va alimentar mitjançant arduino uno, ja que el feia servir per programar arduino pro mini, va funcionar bé, però quan s’alimentava amb un botó, es va comportar estranyament. Després de dedicar molt de temps a esbrinar quin era el problema, en realitat era que el CR2032 pot proporcionar fins a 2 mA de corrent i el requisit del dispositiu era molt superior al que, finalment, vaig acabar utilitzant una bateria lipo.

Pas 8: el codi

El codi pot semblar llarg i repetitiu, però en realitat és senzill d’entendre. Tot es posa a la secció de configuració, ja que fem les coses només una vegada i esperem fins a la següent ordre de restabliment.

El flux de codi és inicialitzar-ho tot -> prendre el temps actual de RTC -> manipular les dades de manera que es pugui utilitzar per multiplexar els dígits de la pantalla -> i després mostrar les dades (temps) durant 2 segons multiplexant cada dígit un per un.

Pas 9: Fet

Voldria imprimir-li una funda en 3D, però sense funda queda molt bé ja que estan exposats tots els components.