M-Clock นาฬิกามัลติโหมดจิ๋ว: 11 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

นาฬิกาของ Minimalist? นาฬิกาหลายโหมด? นาฬิกาเมทริกซ์?

นี่เป็นโครงการนาฬิกาหลายโหมดที่ใช้ MSP430G2432 สามารถประกอบได้โดยไม่ต้องบัดกรีและใช้เครื่องมือขั้นต่ำ ด้วยความละเอียดในการแสดงผลแบบจำกัด 8x8 พิกเซล นาฬิกา 12 ชั่วโมงนี้แสดงเวลาใน 6 โหมดที่แตกต่างกัน ใช้ส่วนประกอบน้อยที่สุด (เพียง 5 ถึง 7 ส่วน) และการเดินสายน้อยที่สุด (4 สาย) โครงการทั้งหมดรวมทั้งแบตเตอรี่อยู่ในเขียงหั่นขนม 1.5 "x 2" โบนัสไข่อีสเตอร์ "Tetris" เหมือนเกม ดูขั้นตอนของโปรเจ็กต์สุดท้าย

คุณสมบัติ

• จำนวนส่วนประกอบขั้นต่ำ 5 ส่วน
• เดินสายไฟน้อยที่สุด ใช้สายไฟเพียง 4 เส้น ใช้แบตเตอรี่ตั้งแต่ 3V ถึง 3.6V
• การใช้ตัวจับเวลาจ้องจับผิดเพื่อรักษาเวลา โหมดปิดเครื่อง (LPM3) ใช้พลังงาน uA
• คริสตัล 32Khz ให้เวลาที่แม่นยำเมื่อนอนหลับ
• เรียกใช้นาฬิกาที่ปรับเทียบ DCO 1Mhz เมื่อใช้งาน (แสดงเวลา)
• นี่คือนาฬิกา 12H ไม่ใช่ 24H และไม่มีตัวบ่งชี้ AM/PM
• แอปพลิเคชั่นไข่อีสเตอร์ของเกม Tetris

ขั้นตอนที่ 1: โหมด HHMM

โหมด HHMM ตัวเลขเลื่อนแบบชั่วโมงบวกนาทีแบบปกติพร้อมตัวคั่นทวิภาค รูปด้านล่างไม่ชัดเพราะเลื่อนเป็นตัวเลข

ขั้นตอนที่ 2: โหมดวินาที

โหมดวินาที แสดงเฉพาะวินาที

ขั้นตอนที่ 3: โหมด Tix

โหมด Tix เมทริกซ์ led แบ่งออกเป็นควอแดรนท์ ควอแดรนท์บนแสดงชั่วโมงในค่า bcd (ทศนิยมรหัสไบนารี) จะแสดงด้วยจำนวนจุดเพื่อระบุตัวเลข จตุภาคล่างแสดงนาทีเป็น bcd เช่น สำหรับ 4:32 จะไม่แสดงจุด + 4 จุดที่ครึ่งบน และ 3 จุด + 2 จุดที่ครึ่งล่าง

ขั้นตอนที่ 4: โหมดลูกเต๋า

โหมดลูกเต๋า เมทริกซ์นำแบ่งออกเป็น 'ลูกเต๋า' สองชุด โดยคู่บนแสดงชั่วโมงตั้งแต่ 1 - 12 ลูกเต๋าคู่ล่างแสดงนาทีทีละ 5 นาที ทุกๆ วินาที ลูกเต๋าจะหมุนระหว่างค่าที่เป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น ชั่วโมงที่ 4 สามารถแสดงด้วย 0 + 4, 1 + 3 และ 2 + 2 ของลูกเต๋า 1 หรือ 2 ลูก ด้านล่าง สำหรับ 4:32 จะแสดงค่าลูกเต๋าบน 4 + ล่าง 6 (5 + 1) คิดเป็น 4 ชั่วโมง 6 x 5 = 30 นาที โดยเลขคี่ 2 นาทีจะตัดทอนเนื่องจากเราแทนค่าทีละ 5 นาทีเท่านั้น.

ขั้นตอนที่ 5: โหมดตัวเลข

โหมดตัวเลข ใช้ฟอนต์ย่อขนาด 3x3 ขนาดเล็กเพื่อแสดงทั้งชั่วโมงและนาทีโดยไม่ต้องเลื่อนตัวเลข ตัวเลขนาทีจะเลื่อนไปทางซ้ายและขวาบนหลักที่สองและหลักชั่วโมง (เมื่ออยู่ในชั่วโมงที่ 1 ถึง 9) จะเลื่อนจากขวาไปซ้ายเพื่อระบุความก้าวหน้าทุกๆ 10 วินาทีในระหว่างนาที 4:33 และประมาณ 30+ วินาทีแสดงในรูปภาพ

ขั้นตอนที่ 6: โหมดไบนารี

โหมดไบนารี (จริงๆ แล้วมันคือ bcd หรือเลขฐานสองทศนิยม) ตัวเลขชั่วโมง นาที และวินาทีจะแสดงเป็นจุดไบนารีบนคอลัมน์ต่างๆ ในเมทริกซ์นำ คอลัมน์ 0 และ 1 (จากซ้าย) แทนหลักชั่วโมง คอลัมน์ 2 ว่างเปล่า คอลัมน์ 3 และ 4 แทนหลักนาที คอลัมน์ 5 ว่างเปล่า คอลัมน์ 6 และ 7 แทนตัวเลขที่สอง ด้านล่างแสดงเวลา 4:34:16 น.

ขั้นตอนที่ 7: มันทำงานอย่างไร

วงจรนี้ใช้มัลติเพล็กซ์แบบแถวและคอลัมน์เพื่อขับเคลื่อนไฟ LED ทีละแถว ซึ่งจะให้รอบการทำงาน 12.5% เมื่อ "ชุด" ของไฟ LED (8 ตัวในแต่ละ 8 แถว) เปิดขึ้นชั่วครู่ ตัวต้านทานจำกัดกระแสจะถูกตัดออกเพื่อประหยัดพื้นที่เขียงหั่นขนม และเนื่องจากเราไม่ได้ขับไฟ LED แต่ละดวงอย่างต่อเนื่อง พวกมันจะไม่ได้รับความเสียหาย

การควบคุม (ส่วนต่อประสานผู้ใช้) ยังถูกจัดเรียงเพื่อให้เราใช้ปุ่มสัมผัสเพียงปุ่มเดียวสำหรับการป้อนข้อมูล เฟิร์มแวร์จับภาพการกดปุ่มแบบยาว (กดค้างไว้) เพื่อหมุนเมนูและกดปุ่มปกติเพื่อเลือกเมนู การย้ายโปรเจ็กต์นี้จาก AVR mcu เป็น msp430 mcu ทำให้ฉันรักษาเวลาได้แม่นยำมากขึ้น ระหว่างการแสดงผล (เช่น เปิดเครื่อง) โปรเจ็กต์จะทำงานที่ 1Mhz DCO MSP430 mcu มีค่านาฬิกาที่ปรับเทียบจากโรงงาน เมื่อไม่แสดง โปรเจ็กต์นี้จะเข้าสู่ LPM3 (โหมดพลังงานต่ำ 3) เพื่อประหยัดพลังงาน ที่ LPM3 นาฬิกา DCO จะไม่สามารถใช้งานได้ และโปรเจ็กต์จะเปลี่ยนไปใช้ AClk แบบคริสตัล 32 กิโลเฮิร์ตซ์เพื่อรักษาเวลา

ขั้นตอนที่ 8: ส่วนประกอบ / ชิ้นส่วน

• MSP430G2432 (หรืออุปกรณ์ 20 พินจุ่มซีรีย์ G อื่นๆ พร้อมแฟลช 4k+)
• จอแสดงผลเมทริกซ์ LED 8x8 (สีแดงเท่านั้น นี่คือโปรเจ็กต์ 3V)
• ปุ่มสัมผัสคุณต้องมี 3 หากคุณต้องการเปิดใช้งานเกม Tetris
• นาฬิกาคริสตัล 32Khz
• CR2032 หรือแหล่งแบตเตอรี่ 3V อื่นๆ

ขั้นตอนที่ 9: เค้าโครงเขียงหั่นขนม

เมทริกซ์นำ 8x8 มีขนาดจุด 1.9 มม. และเป็นแคโทดทั่วไป หากคุณมีประเภทแอโนดทั่วไป คุณสามารถเปลี่ยนสองสามบรรทัดในโค้ดเพื่อนำไปใช้ ดูรูปภาพและไดอะแกรมที่แนบมา และดูว่าคุณมีพินเอาต์ที่ถูกต้องหรือไม่ ดูเหมือนเป็นเรื่องปกติธรรมดาและหากคุณซื้อผ่านอีเบย์ ซัพพลายเออร์ส่วนใหญ่จะมีพินเอาต์เหมือนกันแม้ว่าหมายเลขรุ่นจะต่างกัน

ขั้นตอนที่ 10: แผนผัง / การประกอบ

• ทำตามรูปแบบเขียงหั่นขนมและวางสายจัมเปอร์สองสายบนเขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• วาง MSP430G2432 mcu
• วางคริสตัล 32Khz
• วางปุ่มสัมผัส
• วางแหล่งพลังงาน (ฉันใช้เซลล์ปุ่ม CR2032)
• ในที่สุดวางเมทริกซ์นำ 8x8 ที่ด้านบนของ MSP430G2432

ซอร์สโค้ดและเฟิร์มแวร์สำหรับโครงการสามารถดาวน์โหลดได้จากที่เก็บ github ของฉัน ไฟล์ที่ต้องการคือ mclock.c (ซอร์ส) และ M-Clock.hex (ไบนารีเฟิร์มแวร์)

ขั้นตอนที่ 11: ไข่อีสเตอร์ / เกม Tetris Like

ด้วยพื้นที่แฟลชเพิ่มเติมบน MCU ฉันสามารถบีบเกม Tetris ได้ แอปพลิเคชั่นไข่อีสเตอร์นี้เปิดใช้งานได้โดยการวางปุ่มสัมผัสเพิ่มเติม / ทางเลือกในตำแหน่งเขียงหั่นขนมด้านขวา

การกดปุ่มเกมใดปุ่มหนึ่ง (ซ้ายหรือขวา) เมื่อนาฬิกาแสดงจะเริ่มเกม การควบคุมเกมทำได้โดยใช้ปุ่มซ้ายและขวาเพื่อเลื่อนชิ้นส่วนเกมในแนวนอน และปุ่มนาฬิกาในโหมดเกมจะทำหน้าที่เป็นปุ่มหมุนชิ้นส่วนของเกม ไม่มีการลดความเร็วในการใช้งานนี้ เมื่อเกมจบลง (ชิ้นส่วนของเกมซ้อนกันถึงเพดาน) คะแนน (จำนวนแถวที่ตัดออก) จะแสดงเป็นตัวเลขกะพริบ 2 หลักชั่วครู่