Analog Digital Clock: 4 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang dahilan para gawin ang orasan na ito ay dahil hindi gumana ang aking orihinal na orasan ng IKEA at talagang nagustuhan ko ang pabahay ng orasan na ito. Natagpuan ko itong isang basura upang itapon ang orasan at nagpasyang gamitin itong muli para sa isang analog / digital na orasan.

Maaari akong gumawa ng isang karaniwang orasan ngunit nagpasya akong gumawa ng ibang bagay. Tulad ng anumang iba pang orasan ipinapakita nito ang oras ngunit hindi sa isang pamantayan na paraan. Gamit ang 60 bi-color red / green LEDs ang orasan ay nagpapakita ng oras. Ginagamit ang mga pulang LED upang ipakita ang oras at ipakita ng berde na LED ang minuto. Ang mga segundo ay ipinahiwatig ng isang naglalakad na dilaw (pula + berde) na LED at ng isang kumikislap na dilaw na LED sa gitna ng orasan.

Nangangailangan ito ng ilang kasanayan upang malaman kung paano basahin ang orasan. Dahil ang mga LED ay ginagamit upang ipakita ang parehong oras at minuto ang kailangan nito ng isang espesyal na paraan ng paglalahad ng oras. Ang oras ay ipinapakita bilang isang bar ng mga LED kung saan ang pinakamahabang bar ay nagpapakita ng alinman sa mga oras o minuto. Kung ang pinakamahabang bar ay ipinakita ng mga oras kung gayon ang mas maikling bar ay nagpapakita ng mga minuto sa berde at ang natitirang bahagi ay nagpapakita ng mga oras na pula. Upang mas mabasa ang orasan sa mga kaso ang mga bar ay maikli, nagdagdag ako ng isang oras na tagapagpahiwatig gamit ang pulang LED. Kung ang mga minuto ay naging mas malaki kaysa sa oras, ang mga bar ay nagpapalit, iyon ang lahat ng nakaraang mga berdeng minuto ay naging pula upang ipakita ang mga oras at ang natitirang bahagi ay ipapakita ang mga minuto kaya't sa katunayan halos lahat ng berde ay nagiging pula at iba pa.

Medyo mahirap ipaliwanag kung paano ito gumagana kaya mangyaring panoorin ang video. Dahil sa multiplexing ng LEDs mukhang ang mga LED ay kumikislap sa video. Nakukuha lamang ito ng camera, hindi ng mata ng tao.

Tulad ng nakasanayan na itinayo ko ang proyektong ito sa paligid ng aking paboritong micro controller ang PIC, gamit ang JAL na programa ng wika ngunit maaari mo ring gamitin ang isang Arduino.

Hakbang 1: Ang Mga Disenyo

Sa kabuuan ay gumawa ako ng tatlong magkakaibang bersyon ng orasan bago ako nasiyahan. Ang mga bersyon na ito ay dinisenyo tulad ng sumusunod:

1. Paggamit ng isang karaniwang 20 MHz na kristal para sa PIC. Sa disenyo na ito, ang orasan ay hindi naka-sync 1 segundo pagkatapos ng isang araw na operasyon. Ito ay sobra. Sa tabi nito nawala ang oras nang patayin mo ang orasan dahil walang back-up na baterya sa disenyo.
2. Paggamit ng isang module na orasan ng DS1302. Ang magandang bagay tungkol sa modyul na ito ay mayroon itong isang back-up na baterya kaya't ang oras ay hindi nawala kapag pinatay mo ang orasan. Kapag sinubukan ko ang orasan gamit ang modyul na ito ang orasan ay wala sa pag-sync 7 segundo! pagkatapos ng isang araw. Sa palagay ko ito ay sanhi ng alinman sa maling kristal o isang hindi magandang disenyo ng PCB.
3. Gamit ang isang module ng orasan ng DS3231. Ang module na ito ay mayroon ding backup na baterya at ito ay mas tumpak kaysa sa DS1302. Umandar ang orasan sa modyul na ito kaya ginamit ko ito para sa pangwakas na disenyo. Dahil doon, hindi na kailangan ng PIC ng isang kristal.

Ang kumpletong disenyo ay iginuhit sa tatlong mga diagram ng eskematiko:

1. Clock Controller gamit ang PIC
2. Humantong driver gamit ang mga rehistro ng shift
3. 60 Bi-color LEDs

Hakbang 2: Kinakailangan na Mga Sangkap

Kailangan mong magkaroon ng mga sumusunod na sangkap para sa proyektong ito:

• Isang piraso ng breadboard
• PIC microcontroller 16F1823
• 3 shift register 74HC595
• 1 Darlington Transistor Array ULN2803A
• Mga socket ng IC: 1 * 14-pin, 3 * 16-pin, 1 * 18-pin
• Clock module DS3231
• 2 switch ng push-button
• Mga lumalaban: 2 * 33k, 8 * 100 Ohm, 8 * 47 Ohm
• 1 electrolytic capacitor 100 uF / 16V
• 4 capacitors 100 nF
• Mga LED: 60 2 mm bi-kulay (pula / berde), 1 5 mm dilaw
• Jack plug 3 mm
• 5 Volt adapter, halimbawa ang ginagamit para sa pagsingil ng isang Smartphone. Tiyaking ito ay isang tunay na 5 Volt power supply.
• Opsyonal: Mga header para sa pagkonekta ng mga panlabas na bahagi sa breadboard
• Kynar wire & wire stripper
• Isang pabahay para sa iyong orasan.

Tingnan ang mga diagram ng eskematiko kung paano ikonekta ang mga sangkap. Nangangailangan ito ng ilang paghihinang, lalo na para sa pagkonekta sa 60 LEDs. Ang mga diagram ng iskematika ay kasama sa zip file.

Hakbang 3: Pagbuo ng Orasan

Tingnan ang mga larawan kung paano ko binubuo ang orasan. Nagsimula ako sa pamamagitan ng pag-alis ng mga panloob na orihinal na orasan pagkatapos na nag-drill ako ng 60 butas ng 2 mm para sa mga bi-color LED sa front plate. Pagkatapos ay pininturahan ko ng itim ang harapan ng plato at nagdagdag ng isang piraso ng plastik upang takpan ang butas kung saan nakaposisyon ang orihinal na mga kamay ng orasan. Ngayon ang isang dilaw na LED ay matatagpuan sa posisyon na iyon.

Pagkatapos ay na-mount ko ang lahat ng 60 LEDs, gumamit ng ilang mainit na pandikit upang mapanatili ang mga ito sa kanilang lokasyon at ikonekta ang mga ito sa Kynar wire sa bawat isa. Huling ngunit hindi pa huli na pinagsama ko ang breadboard kasama ang lahat ng mga bahagi.

Sa likod na takip ay na-mount ko ang dalawang mga push-button at ang power Jack. Kalimutan ang tungkol sa labis na plato na nakadikit ko sa likuran tulad ng palabas sa larawan. Idinagdag ko iyon dahil sa aking unang disenyo ang mga push-button ay matatagpuan doon ngunit kailangan kong ilipat ang mga ito dahil kailangan kong idagdag ang module ng DS3231 at mahahanap ko lamang ang isang lugar kung saan ang mga pindutang iyon ay noong ginawa ko ang aking unang disenyo.

Hakbang 4: Ang Software

Tulad ng nabanggit na, ang software ay nakasulat para sa isang PIC16F1823 gamit ang wika ng programa ng JAL. Ang PIC ay tumatakbo sa isang panloob na orasan na 32 MHz. Tulad ng nabanggit nang mas maaga, ang oras ng orasan ay ginagawa ng module ng orasan ng DS3231.

Ginagawa ng software ang mga sumusunod na pangunahing gawain:

• Pinasimulan ang module na DS3231 gamit ang isang interface ng I2C. Ang module ay bubuo ng isang 1 segundo signal na kung saan ay konektado sa makagambala pin ng PIC. Ginagamit ng PIC ang 1 segundo na nakakagambala upang mabasa ang oras mula sa module na DS3231.
• Pagmamaneho ng 60 bi-color LEDs sa pamamagitan ng shift registro. Sa diagram ng eskematiko makikita na ang mga LED ay konektado sa isang 16 by 8 matrix. Binabawasan nito ang bilang ng mga wire na kinakailangan upang ikonekta ang lahat ng mga LED. Kinakailangan ng disenyo ng matrix na kailangan ng PIC na i-multiplex ang mga LED upang mai-ilaw ang mga ito nang paisa-isa. Ang pag-multiplex ng mga LED ay ginagawa sa isang nakakagambalang batayan kung saan ang dalas ng pag-refresh ay 70 Hz kaya hindi nakikita ng mata ng tao.
• Pangangasiwa ng mga push-button. Ginagamit ang mga ito upang maitakda ang oras, isa para sa pagtatakda ng oras at isa para sa pagtatakda ng minuto. Ang parehong mga pindutan ay kailangang pindutin upang maisaaktibo ang mode ng setting ng oras. Kapag napili ang mode ng setting ng oras ang dilaw na humantong ay patuloy na magpapatuloy. Pagkatapos ng 5 segundo ng hindi paggamit ng mga push-button ay babalik ang orasan sa normal na operasyon ng oras at ang dilaw na LED ay magsisimulang kumurap.

Tingnan ang pangalawang video kung paano itakda ang oras.

Ang JAL source file at ang Intel Hex file para sa pagprograma ng PIC ay nakakabit sa zip-file. Kung interesado ka sa paggamit ng PIC microcontroller na may JAL - isang Pascal tulad ng wika sa programa - bisitahin ang website ng JAL.

Magsaya sa pagbuo ng iyong sariling proyekto at inaasahan ang iyong mga reaksyon.