Batay sa Arduino na Master Clock para sa Mga Paaralan: 9 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:16

Kung ang iyong paaralan, o paaralan ng mga bata, o iba pang lokasyon ay nakasalalay sa isang gitnang master na nasira, maaari kang magkaroon ng paggamit para sa aparatong ito. Ang mga bagong master na orasan ay magagamit siyempre, ngunit ang mga badyet ng paaralan ay nasa ilalim ng matinding presyon, at talagang isang kasiya-siyang proyekto kung mayroon kang mga kinakailangang kasanayan.

Kinokontrol ng master orasan na ito ang mga signal na ipinadala sa mga orasan ng alipin, at pinapanatili silang naka-synchronize. Ang firmware sa orasan ay kasalukuyang sumusuporta sa National Time syncingization protocol. Kinokontrol din ng master clock ang mga kampanilya na maaaring itakda sa mga naka-iskedyul na oras sa buong araw. Ang firmware sa orasan ay kasalukuyang sumusuporta sa dalawang mga zone ng kampanilya (panloob at panlabas na mga kampanilya). Ang firmware sa orasan ay awtomatiko ring inaakma sa oras ng pagtipid ng daylight (maaari itong i-off). Ang silid-aklatan na ito ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa iba pang mga orasan-proyekto (siguraduhin na makuha rin ang binagong aklatan ng DateTime). Ang orasan ay naka-set up sa pamamagitan ng pagkonekta nito sa isang computer sa pamamagitan ng Arduino USB port, at pagpapatakbo ng isang programa ng kontrol sa Java na may isang interface ng GUI. Kapag naitakda ang oras, at na-load ang iskedyul ng kampanilya, maaaring maalis sa pagkakakonekta ang computer. Ang disenyo ng orasan ay binibigyang diin ang pagiging simple, na may isang minimum na kontrol. Ang anumang kumplikadong pag-setup ay mas mahusay na hawakan sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng control program sa isang computer at pansamantalang pagkonekta sa orasan. Ipinapakita ng larawan ang front panel ng orasan. Pinapayagan ng switch na patayin ang mga kampanilya kung hindi nais ang mga kampanilya (piyesta opisyal, araw ng pagsasanay ng guro atbp.) Ang mga LED ay karaniwang lahat ng berde, anupaman ay nagpapahiwatig ng isang hindi pangkaraniwang estado.

Hakbang 1: Alamin ang Tungkol sa Master Clock na Pinapalitan Mo

Ang master orasan na pinalitan ng proyektong ito ay isang "Rauland 2490 Master Clock". Huminto ito sa pagtatrabaho sa panahon ng bagyo na may matinding kidlat. Ang mga orasan ng alipin ay mabilis na gumagalaw (patuloy na signal ng pag-synchronize), at ang master na orasan ay kasunod na na-shut off. Kaya't ang mga orasan sa paaralan ay nagpapakita ng halos parehong oras, ngunit lahat ng mali, at laging mali. Pinatunayan nito na ang pananalitang "kahit isang sirang orasan ay tama ng dalawang beses sa isang araw" ay hindi totoo. Kakailanganin mong malaman: * kung anong protokol ang ginagamit ng mga orasan ng alipin (maaaring hulaan batay sa pagbubuo ng mga orasan) * ilan ginagamit ang mga zone para sa mga kampanilya (panloob, panlabas, iba't ibang mga gusali atbp) Ang iyong paaralan (o iba pang lokasyon) ay maaaring magkaroon ng dokumentasyon sa anyo ng mga diagram ng mga kable. Maaari itong maging kapaki-pakinabang kapag nag-i-install ng bagong orasan.

Hakbang 2: Kailangan mo ang mga item na ito

Ipinapakita ng larawan ang ilan sa sangkap na kakailanganin mo. Kakailanganin mo pa. Mangyaring mag-iwan ng tala kung may nakalimutan ako. Sa kasamaang palad, ang itinuturo na ito ay itinayo pagkatapos ng katotohanan kaya wala sa akin ang lahat ng mga larawan na gusto ko. * Arduino (o katulad) na may isang Atmel '328 at isang koneksyon sa USB (ang Duemilanove ay perpekto) * 12v wall wart (sabihin na 250 mA, depende sa bilang ng mga relay na iyong pagmamaneho) * 9V na baterya, may hawak, at konektor * LED's (isang berde, dalawang pula / berde) * diode * resistors * relay (isa para sa bawat bell zone, at isa o higit pa para sa signal ng pagsabay) * LCD (karaniwang 2x20 character na HD44780 na katugmang display) * mga angkop na enclosure (malaki, daluyan, at maliit na mga kahon ng proyekto) * plug at jack para sa lakas (halimbawa ng 5.5 / 2.1 mm) * iba't ibang mga turnilyo at sari-saring hardwareComputer na may naka-install na * Arduino IDE (na kailangan ng mga aklatan, tingnan ang hakbang 5) * ang programang Master Clock Control na nakabatay sa Java (at isang kapaligiran sa runtime ng Java, at ang library ng rxtx) * Magagamit ang USB port * USB cable para sa pagkonekta sa Arduino * na itinakda sa oras na makatwiran

Hakbang 3: Isama Ito sa Hardware

Gumamit ako ng tatlong mga kahon ng proyekto * isang malaking kahon para sa electronics * isang daluyan na kahon para sa mga relay circuit (isang halo ng mababang boltahe at mataas na boltahe) * isang maliit na kahon para sa mga koneksyon ng mataas na boltahe Gumawa ng mga butas sa mga kahon kung saan maaaring i-hold ng mga ito ng mga tornilyo. Gumawa din ng mga butas kung saan maaaring pumunta ang mga wire sa pagitan ng mga kahon. Ang maliit na kahon ay nangangailangan din ng mga butas kung saan ang mga wire ay maaaring mai-hook up para sa pag-install. Ang medium box ay nangangailangan ng isang butas para sa paglakip ng may hawak ng baterya ng 9V. Ang malaking kahon ay nangangailangan ng mga butas para sa konektor ng USB ng Arduino at isang butas para sa power jack. Ang takip / tuktok ng malaking kahon ay kailangan din ng mga butas para sa mga LED, switch, at LCD.

Hakbang 4: Buuin ang Electronics

Ang matematika ay idaragdag sa lalong madaling panahon!

Hakbang 5: Ang Arduino Firmware

I-load ang "Master Clock Firmware" Arduino sketch sa Arduino IDE. Kakailanganin mo ring i-install ang isang bilang ng iba pang mga aklatan (kung hindi mo pa naka-install ang mga ito) * DateTime (gamitin ang nabagong bersyon na naka-attach dito) * DaylightSavings (tingnan ang susunod na hakbang) * DateTimeStrings * Flash * Streaming * LiquidCrystal (may kasamang IDE) Ginagawa ng mga aklatan kasama ang code ang sketch na masyadong malaki upang magkasya sa isang Arduino ATmega128, na ang dahilan kung bakit kailangan ng isang '328. Marahil kung aalisin mo ang ilang code na hindi mo kailangan para sa iyong proyekto maaari itong magkasya.

Hakbang 6: Ang DaylightSavings Library

Ito ay isang opsyonal na silid-aklatan na gumagana kasama ng binagong library ng DateTime. Kung ang iyong mga pagbabago sa pag-save ng daylight ay hindi magkapareho sa rehimen ng US post 2007, kinakailangan lamang na baguhin ang isang solong pagpapaandar na matatagpuan sa sarili nitong file. Sa katunayan, dahil maraming mga file para sa iba't ibang mga lokal na lugar ang ibinigay, lahat sila ay maaaring ipamahagi at mapili sa pamamagitan lamang ng paggamit ng isang tamang file. Nililimitahan nito ang dami ng nabuong code para sa library na ito.

Hakbang 7: Ang Programang Kontrol sa Java

Ang imaheng ito ay nagpapakita ng isang screenshot ng programa ng Java Master Clock Control na tumatakbo. Una at pinakamahalaga, ginagamit ito upang itakda ang oras sa Arduino board.

Posibleng makipag-usap sa Master Clock gamit ang serial tool ng Arduino IDE.

Hakbang 8: Pag-install

Kung hindi ka sigurado tungkol sa mga pag-iingat sa kaligtasan na kinakailangan kapag nag-install ng bagong mater orasan, marahil ay dapat kang kumunsulta sa isang elektrisyan. Ang pinakamalinis na paraan upang mai-install ang bagong master orasan ay ang bypass lamang ang mga koneksyon ng lumang master na orasan. Halimbawa, kung mayroong isang terminal sa lumang master clock na kumukuha sa lupa kapag ang signal ng pag-sync ay "on", pagkatapos ay ikonekta ang wire na ito sa terminal ng pag-sync ng bagong master clock. Ang kabilang panig ng terminal ng pag-sync ay dapat na konektado sa lupa upang kapag ang relay ay kumokonekta sa kawad sa lupa ang parehong epekto ay nakakamit. Bilang kahalili, ang mga terminal ng relay ay maaaring konektado sa isang mainit na kawad (120 o 24V AC depende sa mga pagtutukoy ng alipin ng orasan) at pagkatapos ay sa pag-sync wire. Ito ay talagang nakasalalay sa pagsasaayos ng umiiral na system at kung magkano ang handa mong gawing marumi ang iyong mga kamay.

Hakbang 9: Gumagana Ito

Ang bagong master relo ay na-install at gumagana nang maayos sa isang tunay na elementarya. Ito ay isang mahusay na paraan para malaman ng lahat ng mga guro kung sino ka. Random na mga bata ay darating sa iyo at salamat sa iyo para sa "pag-aayos ng mga orasan". Oo, lalapit pa ang mga tao sa iyo sa lokal na grocery store at salamat! Ang susi nila dito syempre, ay hindi upang palitan kaagad ang sirang orasan ng master, ngunit maghintay sandali bago gawin ito. Pinangasiwaan ng master clock ang paglipat ng 1 Nobyembre 2009 mula sa pag-iimpok ng araw sa karaniwang oras. Ipinakita ng master orasan ang tamang oras, ngunit ang mga orasan ng alipin ay hindi. Ito ay dahil sa isang problema sa mga kable ng kuryente (bug) kung saan ang pag-syncing ng signal ng pag-syncing ay nakakakuha lamang ng lakas mula sa baterya, at ang baterya ay masyadong mahina. Naayos ito at ngayon ang problema sa pag-alisan ng baterya ay naayos din.