Rellotge de paraules DIY: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Avui us mostraré com construir un Word Clock. Bàsicament és un rellotge que mostra el temps amb paraules. També us mostraré com utilitzar un Shift Register i un RTC mitjançant un microcontrolador. Shift Register pot ser molt útil si us quedeu sense pins en un microcontrolador, de manera que és bo conèixer-ne.

No esperis més i hi fiques.

Pas 1: mireu el vídeo

El vídeo conté una explicació detallada de tots els passos de la construcció. Mireu-ho primer per conèixer millor el projecte.

Pas 2: obteniu les peces necessàries

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

74HC595 Registre de canvis: ÍNDIA: https://amzn.to/2pGA8MDUS:

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

ULN2803 Matriu de transistors de Darlington: ÍNDIA: https://amzn.to/2GculoXUS:

Pas 3: proveu el registre de majúscules

Hi ha quatre tipus de registres de desplaçament: SIPO (Serial In Parallel Out), SISO, PISO i PIPO. Utilitzarem 74HC595, que és un registre de desplaçament SIPO de 8 bits que significa que prendrà dades de sèrie de 8 bits i les convertirà en dades paral·leles de 8 bits. Us podeu preguntar per què necessitem un registre de torns. A veure. Un Uno té 14 pins d'E / S digitals i 6 pins d'entrada analògica. Fins i tot després de combinar-los només tenim 20 números de pins, dels quals no tots són capaços de sortir. I aquest és el problema, perquè treballarem amb molts LEDs en aquest projecte: un registre de torns consumeix molt menys pins del microcontrolador, 3 en aquest cas concret, i pot controlar un gran nombre de LED, que és 8 en aquest cas. I això no és tot. Aquest registre de desplaçament també es pot encadenar amb un altre registre de desplaçament per controlar encara més LED, i el segon es pot encadenar amb el següent registre de desplaçaments, etc. El que intento dir és només amb tres pins: podeu controlar molts dispositius digitals.

Vegeu el diagrama de pins del registre Shift. El pin del número 1 al 7 juntament amb el pin 15 són les dades de sortida paral·leles. Igual que tots els circuits integrats de la sèrie 74, el 8 i el 16 són pins d’alimentació. El pin 14 - entrada sèrie també coneguda, el pin 12 - també pestell, el pin 11 - també rellotge, són el control pins del qual he parlat. El pin 10 s’anomena clear clear i s’utilitza per esborrar la sortida del registre de desplaçaments i es mantindrà elevat durant tot el projecte; El pin 13 anomenat output enable, com el seu nom indica, permetrà la sortida, es mantindrà baix. El pin 9 s’utilitza per encadenar margarides i està connectat al següent 74595.

Vegem el funcionament. El pestell es tira cap avall abans d’enviar les dades de sèrie. Llavors, cadascun dels 8 bits s'envia un per un. El registre de desplaçament determina que arriben noves dades comprovant l'estat del pin del rellotge; si el pin del rellotge és alt, les dades són noves. Quan tots els bits s’envien completament, el pestell s’estira per reflectir realment les dades als 8 pins de sortida.

Per executar tot això a Arduino IDE, hi ha una funció anomenada shift out que té quatre paràmetres (vegeu la imatge). Els dos primers s’expliquen per si mateixos; el quart és les dades de sèrie de 8 bits, escrites aquí en format binari. Si el tercer paràmetre és MSB primer, el MSB de les dades de sèrie s’enviarà primer i es reflectirà en el pin 'Qh' del registre anterior a la resta de dades i si el tercer paràmetre és LSB primer, el LSB serà es mostra al pin "Qh".

Ara, la capacitat de sortida actual d’aquest registre de desplaçament és de només 20 mA per pin i necessitarem més que allà, aquí és on entra ULN2803.

Si voleu provar el funcionament del registre de desplaçaments, he adjuntat un esbós en aquest esbós juntament amb les imatges, només heu d'aplicar l'alimentació, connecteu els pins 11, 12 i 14 a qualsevol dels pins digitals d'Arduino i pengeu l'esbós. Mireu el vídeo per obtenir una millor comprensió.

Pas 4: definiu la data i l'hora de RTC

Vaig connectar el RTC a Arduino com qualsevol altre dispositiu I2C (SDA a A4 i SCL a A5) i vaig aplicar alimentació. A continuació, vaig obrir l'esbós adjunt en aquest pas i vaig establir els paràmetres del "setDS3231time" remetent la línia comentada just a sobre, per establir la data i l'hora correctes del RTC. Després vaig descomentar aquesta línia i vaig penjar el programa a Arduino. Sense desconnectar res, vaig tornar a comentar la línia i vaig penjar l'esbós a Arduino. Ara traieu l'alimentació del RTC, deixeu-lo un minut o dos, connecteu-lo a Arduino una vegada més i obriu el monitor sèrie. Si la data i l'hora que es mostren al monitor són correctes, sabreu que l'RTC funciona bé.

Pas 5: feu la placa de circuit

El diagrama de connexió s’adjunta en aquest pas. Podeu soldar-lo manualment o bé demanar un PCB. Tot depèn de tu. Vaig demanar PCB, ja que una vegada he soldat a mà el PCB, i va passar força temps i la part inferior també era molt maldestre.

He demanat el meu PCB a JLCPCB.

Enllaç per a esquemes i PCB:

Pas 6: prepareu els LED

1. Comproveu tots els LEDs amb una bateria de 3V.

2. Talleu la part superior del LED.

3. Escurceu una pota de resistència i un ànode (pota més llarga) de LED.

4. Soldeu la cama curta de la resistència i l’ànode junts.

Feu-ho amb tots els LED que utilitzeu.

Pas 7: creeu la columna vertebral i la prova final

Un cop acabats els LEDs, vaig agafar un cartró d’un embalatge d’aparells de 8 x 8 polzades.

Vaig imprimir la plantilla adjunta a aquest pas en un paper blanc i dues còpies en un full transparent, ja que la tinta és una mica clara.

Ara tallo la plantilla a la mida real i l’enganxo al cartró amb una mica de cola. Després d'això, he fet forats per als LED segons la longitud de les paraules perquè no semblin tenues quan els LED brillen. Després vaig agafar 4 cables de coure sòlids i els vaig enganxar entre dues files de LED. Després vaig empènyer els LED als forats mantenint el led de la resistència a prop del fil de coure. Després d'això, heu soldat la resistència al fil de coure i heu soldat junts el càtode de LEDs de la mateixa paraula. Després vaig tallar l’excés de plom.

Ara vaig agafar tres cables de cinta amb vuit cables cadascun i en un extrem, vaig soldar capçaleres masculines i l'altre extrem es soldaria a LED. Aquestes capçaleres aniran a les capçaleres femenines del PCB. Però, quin filferro es soldarà amb quina paraula? A aquest pas s’adjunta la seqüència de la connexió de capçaleres segons el programa que he escrit. Per tant, el primer fil de la capçalera 1 hauria d’anar a la paraula vint-i-cinc, el segon a trenta, el primer fil de la segona capçalera a un, etc.

Ara notareu que les darreres 4 capçaleres no estan connectades a res i és possible que observeu que el fil de coure de la part posterior s’ha de soldar a 5 volts. Per tant, els vaig reduir tots i els vaig connectar a l'última capçalera i, si recordeu, també vaig connectar l'última capçalera femenina a Vcc o 5 volts. La paraula "és" i "en punt" ha d'estar sempre activada, per tant, els heu soldat al segon darrer pin de la capçalera i al PCB els he posat a terra. Finalment, la paraula "minuts" no sempre està activada i també cal controlar-la, de manera que la vaig soldar al cinquè pin del tercer capçal, i el motiu pel qual vam reduir el pin del capçal femení del pin 3 al cinquè mentre ensamblàvem el PCB com a pin 3. minut de paraula al programa que he escrit.

Dit això, ara és hora de comprovar el funcionament connectant les capçaleres als seus llocs respectius, carregant l'esbós a Arduino i aplicant 5 volts i el meu funciona molt bé. Vaig soldar ràpidament un connector de barril de CC als pins d'alimentació, ja que faré servir un adaptador de 5 volts, en cas contrari hauria fet servir el 7805, per al qual ja he deixat un espai a la PCB.

Pas 8: traieu el sagnat lleuger

Per eliminar el sagnat clar d’altres paraules, he utilitzat una peça de cartró d’1 cm d’alçada i l’he enganxat amb una mica de cola calenta entre cada paraula. Vaig començar des del centre i després vaig sortir. Després d'això vaig mesurar i tallar el cartró de cada lloc i després enganxar-lo de nou amb dues gotes de cola calenta.

Pas 9: poseu-ho tot al recinte

Vaig fer un recinte amb un MDF de 12 mm de dimensions internes de 8x8 polzades i vaig assegurar-me que el cartró s’adaptava perfectament. També vaig tallar una làmina acrílica de la mida de l’adaptació i recordo que aquesta vegada no ha de ser molt gruixuda. He adjuntat la làmina acrílica i també he fet un forat per a la presa del canó a un costat del recinte.

Ara he portat cadascun dels vinils a la mida traient les cantonades i després els he apilat i grapat en dos costats oposats. A la part posterior del vinil, enganxo una cinta opaca a les paraules que no servien de res.

Després vaig deixar caure el vinil al recinte i també el cartró que he preparat i alimentat, i tot queda molt bé.

He tallat un tros de cartró de les cantonades perquè sigui fàcil treure’l si cal.

Pocs canvis (realment no necessaris): he canviat el cable d'alimentació per un calibre més gruixut perquè pugui transmetre el corrent requerit amb facilitat i també he connectat l'RTC mitjançant una capçalera femenina (recomanat), ja que de vegades requereix canviar la data i l'hora. Podeu afegir cola calenta per mantenir el cartró al seu lloc si és necessari, però la meva té prou fricció per estar-hi fins i tot en un terratrèmol.

Pas 10: Fet

Espero que hàgiu après alguna cosa. No dubteu a compartir els vostres suggeriments i suggeriments sobre el projecte i penseu en subscriure-us a Instructables i al nostre canal de YouTube.

Gaudeix de la teva creació:)