Binary Clock V1.0: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ทุกคนชอบนาฬิกาเลขฐานสอง โดยเฉพาะผู้ผลิตเนิร์ดอย่างฉัน ในคำแนะนำนี้ฉันจะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีสร้างนาฬิกาไบนารีของคุณเองโดยใช้โมดูลนอกชั้นวางและโมดูล perfboard

ฉันไม่พอใจกับการออกแบบนาฬิกาไบนารีสำเร็จรูปจากอีเบย์หรือแหล่งอื่นๆ ดังนั้นฉันจึงสร้างนาฬิกาขึ้นมาเอง ใช้สีเดียวเท่านั้น และแผ่นปิดหน้ามีความสมมาตร ซึ่งทำให้ดูดีขึ้นมาก

เสบียง

ส่วนประกอบ:

• Arduino Nano (ตัวควบคุมใด ๆ ที่มี 18 เอาต์พุตและ I2C)
• โมดูล DS1307 (สามารถใช้ DS3231 ได้)
• ไฟ LED สว่างมาก 18 ชิ้น 5 มม. (ฉันใช้สีน้ำเงิน)
• ตัวต้านทาน 10kOhm 18 ชิ้น (ฉันใช้ SMD)
• ตัวต้านทาน 100kOhm 18 ชิ้น (ฉันใช้ SMD)
• ไดโอดทั่วไป 18 ชิ้น
• ขั้วต่อแจ็ค DC
• แหล่งจ่ายไฟ 12V
• กล่องไม้เล็ก
• สายไฟ
• ท่อหดความร้อน (อุปกรณ์เสริม)
• Perfboard

เครื่องมือ:

• หัวแร้งและหัวแร้ง
• สว่านไฟฟ้า
• ปืนกาวร้อน
• เครื่องมือพื้นฐาน

ขั้นตอนที่ 1: บัดกรีบอร์ด LED

ก่อนอื่นคุณต้องเลือกขนาดของนาฬิกา เมื่อชัดเจนแล้ว คุณต้องเลือกชิ้นส่วนของแผ่นต่อที่มีขนาดเหมาะสม คุณสามารถตัดให้เป็นรูปร่างได้อย่างง่ายดายโดยทำเครื่องหมายด้วยมีดยูทิลิตี้สองสามครั้งแล้วหักมัน คุณต้องประสานไฟ LED เข้าที่ในห้าคอลัมน์ คอลัมน์หมายเลข 1, 3 และ 5 จะมีไฟ LED 4 ดวง ในขณะที่คอลัมน์หมายเลข 2 และ 4 จะมี 3 ชิ้น ไฟ LED บน perfboard ควรมีลักษณะดังนี้:

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

Os แสดงถึงตำแหน่ง LED

คอลัมน์แรกแสดงชั่วโมงตั้งแต่ 0 ถึง 12 เป็นเลขฐานสอง LED ต่ำสุดคือ LSB และ LED สูงสุดคือ MSB คอลัมน์ที่สองคือสิบนาทีตั้งแต่ 0 ถึง 5 คอลัมน์ที่สามคือส่วนที่เหลือของนาทีตั้งแต่ 0 ถึง 9 ส่วนที่เหลือจะแสดงวินาทีในลักษณะเดียวกับการทำงานของนาที ตัวเลขถัดไปแสดงเวลาที่ Os ปิดและ Xs เปิดอยู่:

O---------O--------OO---O---O---O---OO---O---O---O--- OX---X---O---O---Xเวลาคือ 1:10:01

X ----- O ----- XO---O---O---X---OO---X---X---O--- OO---O---X---O---Xเวลาคือ 8:23:49

การเชื่อมต่อสำหรับ LED อยู่ในรูปภาพขั้นตอน ไฟ LED ทั้งหมดมี GND และ VCC เหมือนกันในการเชื่อมต่อ สำหรับ VCC คุณสามารถใช้ 5V (หรือ 3.3V) ด้วยตัวต้านทาน 100kOhm ไฟ LED จะสลัวมาก หากคุณเปิด LED ด้วยเอาต์พุต Arduino กระแสไฟจะผ่านแนวต้านที่น้อยกว่า (10kOhm) และ LED จะสว่างขึ้น หาก LED สลัวและสว่างไม่เพียงพอคุณสามารถเชื่อมต่อบอร์ด LED VCC กับ 3.3V จำเป็นต้องใช้ไดโอดในวงจร ดังนั้นหากเอาต์พุตของคุณถูกดึงต่ำ กระแสจะยังคงไหลผ่าน LED ฉันหวังว่ามันจะชัดเจนสำหรับทุกคน

เพื่อให้มีใบหน้าที่ค่อนข้างเล็ก ฉันจึงใช้ตัวต้านทาน SMD ที่ด้านหลังของแผ่นไม้อัด คุณสามารถใช้ตัวต้านทานแบบปกติ (THD) ได้หากคุณมีพื้นที่เพียงพอสำหรับตัวต้านทานเหล่านี้ นอกจากนี้ ฉันยังต้องประสานไดโอดบนแผ่นกระดานแยกส่วนอีกครั้ง เนื่องจากพื้นที่ คุณสามารถใช้ไดโอด SMD ได้ถ้ามี ดังนั้นทุกอย่างจึงสามารถรวมเป็นบอร์ดเดียวได้

บัดกรีสายไฟเข้ากับสาย GND และ VCC ของบอร์ดและกับขั้วบวกของไดโอดทุกตัว หากคุณต้องการสร้างบอร์ดไดโอดแยกต่างหาก ให้ทำการเชื่อมต่อระหว่างไดโอดแคโทดกับตัวต้านทาน 10kOhm

สายไฟจากไดโอดแอโนดจะไปที่เอาต์พุต Arduino

ขั้นตอนที่ 2: การทำกล่อง

หลังจากทำบอร์ด LED ของนาฬิกาแล้ว เราต้องเลือกภาชนะใส่นาฬิกา ฉันเลือกกล่องเครื่องประดับขนาดเล็ก อันที่จริงฉันเลือกกล่องไว้ก่อนแล้วทำบอร์ด LED หลังจากนั้นคุณก็ทำได้เช่นกัน

คุณต้องทำเครื่องหมายตำแหน่งของไฟ LED ที่ด้านหน้ากล่องของคุณ คุณสามารถคำนวณตำแหน่งหรือคุณสามารถใช้ perfboard ชิ้นอื่นเพื่อช่วยคุณ ระยะห่างระหว่างรูเล็กๆ 2.54 มม. หรือ 1/10 นิ้ว

หลังจากทำเครื่องหมาย 18 ตำแหน่งที่ด้านหน้ากล่องแล้ว คุณต้องเจาะรู ฉันทำรูขนาด 4 มม. เพื่อไม่ให้ไฟ LED มองออก แต่คุณสามารถสร้างรูขนาด 5 มม. ได้ ดังนั้นไฟ LED จะมองเห็นได้จากมุมมองด้านข้างด้วย คุณต้องเจาะรู 8 มม. ที่ด้านหลังของกล่องสำหรับขั้วต่อ DC

คุณสามารถใช้สีหรือเคลือบเงาบนกล่องไม้ได้แล้ว คุณอาจต้องการถอดบานพับและตัวล็อคออกจากกล่องก่อน เมื่อคุณพอใจกับรูปลักษณ์แล้ว ให้ขันบานพับและตัวล็อคกลับ

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อสิ่งต่าง ๆ เข้าด้วยกัน

คุณจะต้องใช้สายไฟสองสามเส้นและการบัดกรีในขั้นตอนนี้

คุณต้องเชื่อมต่อขั้วต่อ DC กับ Arduino VIN และ GND หากคุณจะใช้แหล่งจ่ายไฟ 5V ที่เสถียร คุณสามารถเชื่อมต่อกับ Arduino 5V แทน VIN ได้

โมดูล RTC มี 4 พิน: GND, 5V, SDA และ SCL เชื่อมต่อ GND และ 5V กับ Arduino GND และ 5V เชื่อมต่อ SDA กับ Arduino A4 และ SCL กับ Arduino A5 หากคุณใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น โปรดตรวจสอบพิน I2C

เชื่อมต่อบอร์ด LED VCC กับ 5V หรือ 3.3V และ GND กับ Arduino GND เชื่อมต่อขั้วบวกของไดโอดดังต่อไปนี้:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 หมายถึงบิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดของคอลัมน์ชั่วโมง เป็น LED ด้านซ้ายล่าง S8 แทน 8 วินาที นี่คือ LED ด้านขวาบน

ขั้นตอนที่ 4: การเขียนโปรแกรม

ก่อนอัปโหลดอะไร คุณจะต้องดาวน์โหลดไลบรารี RTC และรหัสโปรแกรมของฉันก่อน หลังจากดาวน์โหลดแล้ว ให้ย้ายไลบรารี RTC ไปยังโฟลเดอร์ไลบรารี Arduino และโครงการไปยังโฟลเดอร์โครงการของคุณ คุณต้องเริ่มหรือรีสตาร์ท IDE หลังจากนี้

ก่อนอัปโหลดรหัสโปรแกรม เราต้องเขียนข้อมูลเวลาที่ถูกต้องลงในชิป RTC ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ชาร์จแบตเตอรี่แล้วก่อนที่จะดำเนินการนี้ เปิดตัวอย่าง "Set time and display" จากไลบรารี RTC กรอกค่าเวลาที่ถูกต้อง เราไม่ค่อยสนใจเรื่องวันที่เท่าไหร่หรอกค่ะ จะปล่อยไว้เหมือนเดิมหรือจะกรอกก็ได้ค่ะ ค่าเวลาจะถูกเขียนลงในชิป RTC เมื่อเราอัปโหลดโค้ดและ Arduino เริ่มทำงาน สิ่งสำคัญคือต้องไม่รีเซ็ตคอนโทรลเลอร์ นอกจากนี้ คุณสามารถตั้งเวลาล่วงหน้าหนึ่งนาที ดังนั้นนาฬิกาของคุณจะไม่ล่าช้ากับเวลาที่อัปโหลดและเวลาเริ่มต้น

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกพอร์ตและประเภทบอร์ดที่ถูกต้องก่อนที่จะกดปุ่มอัพโหลด

หลังจากอัปโหลดตัวอย่าง RTC แล้ว คุณต้องอัปโหลดภาพสเก็ตช์ของฉันโดยไม่ต้องเสียบ Arduino เนื่องจากการรีเซ็ตทุกครั้งจะตั้งเวลาที่กำหนดไว้ในตัวอย่าง เมื่อคุณอัปโหลดโปรแกรมของฉัน เวลาควรปรากฏบนไฟ LED ตรวจสอบว่าทุกอย่างถูกต้อง (ควร) หากทุกอย่างเรียบร้อย คุณสามารถเริ่มรวมทุกอย่างเข้าด้วยกันได้

ขั้นตอนที่ 5: เสร็จสิ้น

เมื่อคุณยกเลิกการเชื่อมต่อ Arduino นาฬิกาจะไม่ลืมเวลาจนกว่าแบตเตอรี่ของ RTC จะหมด ตอนนี้คุณสามารถรักษาความปลอดภัยทุกอย่างให้เข้าที่ ใช้กาวร้อน อีพ็อกซี่ เทปสองหน้า สกรู สลักเกลียว หรืออะไรก็ได้ตามต้องการ

เชื่อมต่อนาฬิกาของคุณกับ 12V (หรือแรงดันไฟฟ้าที่คุณใช้) และดูและชอบมัน ฉันยังเพิ่มชั้นการหักเหของแสงจากจอภาพที่ด้านหน้าด้วย เพื่อให้ดูดีขึ้น คุณยังสามารถเพิ่มแผ่นกระดาษหรือบางอย่างเพื่อให้ได้เอฟเฟ็กต์ภาพที่แตกต่างออกไป กรุณาแบ่งปันความคิดของคุณกับฉัน

ฉันหวังว่าคุณจะชอบคำแนะนำนี้และอาจมีบางคนพบว่ามีประโยชน์ อย่าลังเลที่จะถามคำถามในความคิดเห็น คำแนะนำนี้อยู่ในการประกวด Colors of the Rainbow ด้วยสีฟ้าสดใส