Rellotge binari V1.0: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

A tothom li encanten els rellotges binaris, especialment els fabricants nerd com jo. En aquest instructiu us mostraré com es pot fer el vostre propi rellotge binari mitjançant mòduls fora de la plataforma i perfboard.

No em va quedar satisfet amb el disseny dels rellotges binaris ja fets d’eBay o d’altres fonts, així que els vaig fer els meus. Utilitza només un color i la placa frontal és simètrica, cosa que fa que sembli molt més agradable.

Subministraments

Components:

• Arduino Nano (qualsevol controlador amb 18 sortides i I2C)
• Mòdul DS1307 (també es pot utilitzar DS3231)
• 18 unitats LED súper brillants de 5 mm (he utilitzat uns de color blau)
• 18 unitats de resistència de 10kOhm (he utilitzat SMD)
• 18 unitats de resistència de 100kOhm (he utilitzat SMD)
• 18 unitats de díode genèric
• Connector de presa de corrent continu
• Alimentació de 12V
• Petita caixa de fusta
• Filferros
• Tubs termorretractables (opcional)
• Perfboard

Eines:

• Soldador i soldador
• Trepant elèctric
• Pistola de cola calenta
• Eines bàsiques

Pas 1: soldar la placa LED

Primer de tot, heu de triar la mida del rellotge. Un cop estigui clar, heu de seleccionar la peça de perfboard amb la mida adequada. Podeu tallar-lo fàcilment per donar-li forma marcant-lo amb un ganivet utilitari unes quantes vegades i encaixant-lo. Heu de soldar els LED al seu lloc en cinc columnes. Les columnes número 1, 3 i 5 conteniran 4 LEDs, mentre que les columnes número 2 i 4 contindran 3 peces. Els LED del perfboard haurien de ser semblants a aquests:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- O

Els Os representen les posicions del LED.

La primera columna mostra les hores de 0 a 12 en binari. El LED més baix és el LSB i el LED més alt és el MSB. La segona columna és la desena de minuts de 0 a 5. La tercera columna és la resta de minuts de 0 a 9. La resta mostra els segons de la mateixa manera que funcionen els minuts. Les següents xifres mostren l'hora, on Os estan DESACTIVATS i les X estan ACTIVADES:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OX --- X --- O --- O --- X El temps és 1:10:01

X -------- O -------- XO --- O --- O --- X --- OO --- X --- X --- O --- OO --- O --- X --- O --- X L'hora és a les 8:23:49

La connexió dels LED es troba a les imatges del pas. Tots els LED tenen el mateix GND i VCC a les seves connexions. Per a VCC podeu utilitzar 5V (o 3,3V). Amb la resistència de 100kOhm, els LED seran molt foscos. Si enceneu el LED amb la sortida Arduino, el corrent passarà per una resistència menor (10kOhm) i el LED serà més brillant. Si no hi ha prou diferència entre el LED feble i el brillant, podeu connectar la placa LED VCC a 3,3V. El díode es necessita al circuit, de manera que si la vostra sortida baixa, el corrent encara flueix pel LED. Espero que quedi clar per a tothom.

Per tenir una cara relativament petita vaig utilitzar resistències SMD a la part posterior del perfboard. Podeu utilitzar resistències normals (THD) si teniu prou espai per a elles. També vaig haver de soldar els díodes en una peça de perfboard independent, de nou, a causa de l'espai. Podeu utilitzar díodes SMD si ho teniu, de manera que tot pot anar a una sola placa.

Cables de soldar a les línies GND i VCC de la placa i també a tots els ànodes de díodes normals. Si també voleu crear una placa de díodes separada, feu connexions entre els càtodes de díodes i les resistències de 10 kOhm.

Els cables dels ànodes del díode aniran a les sortides Arduino.

Pas 2: fer la caixa

Després de fer la placa LED del nostre rellotge, hem de triar un contenidor per a ell. Vaig escollir una petita joieria. En realitat, vaig triar la caixa primer i vaig crear la placa LED després, també podeu fer-ho.

Heu de marcar la posició dels LED a la part frontal de la caixa. Podeu calcular les posicions o utilitzar un altre tros de perfboard per ajudar-vos. La distància entre els petits forats és de 2,54 mm o 1/10 de polzada.

Després de marcar les 18 posicions a la part frontal de la caixa, heu de perforar els forats. He fet forats de 4 mm, de manera que els LED no s’observen, però podeu fer forats de 5 mm, de manera que els LED també seran visibles des de la vista lateral. També heu de foradar un forat de 8 mm a la part posterior de la caixa per al connector de CC.

Ara podeu utilitzar pintura o vernís a la caixa de fusta. Abans d’això, és possible que vulgueu treure les frontisses i el pany de la caixa. Quan estigueu satisfet amb l’aspecte, torneu a cargolar les frontisses i el pany.

Pas 3: connectar les coses

Necessitareu uns quants cables i algunes soldadures per a aquest pas.

Heu de connectar el connector de CC a Arduino VIN i GND. Si feu servir una font d’alimentació de 5V estabilitzada, podeu connectar-la a Arduino 5V en lloc de VIN.

El mòdul RTC té 4 pins: GND, 5V, SDA i SCL. Connecteu GND i 5V a Arduino GND i 5V. Connecteu SDA a Arduino A4 i SCL a Arduino A5. Si utilitzeu un altre microcontrolador, assegureu-vos de comprovar els pins I2C.

Connecteu la placa LED VCC a 5V o 3.3V i GND a Arduino GND. Connecteu els ànodes dels díodes de la manera següent:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 significa el bit menys significatiu de la columna d'hores. És el LED inferior esquerre. S8 representa 8 segons, aquest és el LED superior dret.

Pas 4: Programació

Abans de penjar res, haureu de descarregar la biblioteca RTC i el codi del meu programa. Després de la descàrrega, moveu la biblioteca RTC a la carpeta Arduino biblioteques i el projecte a la carpeta dels vostres projectes. Haureu d'iniciar o reiniciar l'IDE després d'això.

Abans de penjar el codi del meu programa, hem d’escriure les dades horàries correctes al xip RTC. Assegureu-vos de tenir la bateria carregada abans de fer-ho. Obriu l'exemple "Establir hora i visualització" de la biblioteca RTC. Empleneu els valors horaris correctes. Realment no ens importa la data, podeu deixar-la tal qual o potser també emplenar-la. Els valors d’hora s’escriuran al xip RTC quan carreguem el codi i s’iniciï el nostre Arduino. És important no restablir el controlador. També podeu definir l’hora amb un minut d’antelació, de manera que el rellotge no es retardarà amb l’hora de pujada i d’inici.

Assegureu-vos de seleccionar el port i el tipus de placa adequats abans de prémer el botó de càrrega.

Després de carregar l'exemple RTC, heu de carregar el meu esbós sense connectar l'Arduino, ja que cada reinici establirà el temps indicat a l'exemple. Un cop carregueu el meu programa, l’hora hauria d’aparèixer als LED. Comproveu si tot funciona correctament (hauria de ser). Si tot està bé, podeu començar a muntar-ho tot.

Pas 5: Acabeu-ho

Un cop desconnecteu el vostre Arduino, el rellotge no oblidarà el temps fins que la bateria del RTC es quedi sense energia. Ara podeu assegurar-ho tot al seu lloc. Utilitzeu cola calenta, epoxi, cinta de doble cara, cargols, cargols o qualsevol cosa que desitgeu.

Connecteu el rellotge a 12V (o el voltatge que utilitzeu) i observeu-lo i encanteu-lo. També he afegit una capa refractiva d’un monitor a la part frontal, de manera que l’aspecte és millor. També podeu afegir un tros de paper o alguna cosa per aconseguir un efecte visual diferent. Comparteix amb mi les teves idees.

Espero que us hagi agradat aquest instructiu i potser algú ho trobi útil. No dubteu a fer preguntes als comentaris. Aquest instructiu és per al concurs Colors of the Rainbow amb el seu color blau brillant.