שעון, תצוגת LCD, אינפרא אדום לסט: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

בנה שעון בזמן אמת ששומר על הפעלת זמן תוך מספר דקות בשנה. ניתן להפוך את הקוד והרכיבים בקלות מחדש לפרויקטים אחרים.

פרויקט זה דורש כמות מינימלית של חיווט וללא הלחמה. שומר הזמן הוא שעון DS3231 בזמן אמת. הזמן מוצג על מסך LCD זול של 1602. שני המודולים משתמשים בתקשורת I2C. I2C משתמש רק בשני חוטים לכל מודול בעת חיבור ל- Arduino. אני משתמש ב- Arduino Nano מכיוון שהוא מתאים יפה על קרש לחם. ההוראות הבאות יעבדו עם Arduino Uno מכיוון שיש לו את אותם מספרי סיכה כמו ה- Nano לפרויקט זה. המרכיב הנוסף הוא מקלט האינפרא אדום. הוא מאפשר לך להשתמש בשלט רחוק נפוץ כמו שלט לטלוויזיה כדי לקבוע את השעה בדיוק כמו שהיית עושה בטלוויזיה החכמה שלנו. מקלט האינפרא אדום דורש רק חוט אחד כדי לחבר אותו ל- Arduino.

השלב הראשון הוא לבדוק את הארדואינו ולחבר אותו ללוח הלחם. השלבים הבאים המיועדים לעבודה עצמאית. בכל שלב יש הוראות חיווט והוראות בדיקה. כשאני בונה פרויקטים, אני מחבר ובודק כל רכיב כדי לאשר שהם עובדים. זה עוזר לשלב מספר רכיבים כי דעו שכל עבודה ואני יכולים להתמקד בדרישות האינטגרציה.

הוראה זו מחייבת התקנת Arduino IDE. אתה נדרש גם להיות בעל הכישורים הבסיסיים להורדת תוכנית סקיצות של Arduino מהקישורים בפרויקט זה, ליצור ספרייה לתוכנית (שם הספרייה זהה לשם התוכנית). השלבים הבאים הם טעינה, צפייה ועריכה של התוכנית ב- IDE. לאחר מכן, העלה את התוכנית באמצעות כבל USB ללוח ה- Arduino שלך.

אספקה

• לוח בקר מיקרו Nano V3 ATmega328P CH340G עבור Arduino. כחלופה, אתה יכול להשתמש ב- Uno.
• שעון בזמן אמת DS3231 וסוללת CR2032.
• 1602 LCD עם מודול I2C
• מקלט אינפרא אדום ושלט רחוק. השתמשתי בערכות מודול שלט רחוק אלחוטיות המגיעות עם מקלט אינפרא אדום ושלט רחוק אינפרא אדום.
• לוח לחם
• כבלי חוט
• מתאם קיר 5 וולט

קניתי את החלקים ב- eBay, בעיקר ממפיצים בהונג קונג או בסין. למפיצים בארה ב יש פעם אותם חלקים או דומים במחירים נוחים ומשלוח מהיר יותר. האספקה של חלקי סין לוקחת בין 3 ל -6 שבועות. המפיצים שבהם השתמשתי היו אמינים.

עלויות משוערות: ננו $ 3, DS3231 $ 1, LCD $ 3, ערכת אינפרא אדום $ 1, קרש לחם $ 2, חבילה של 40 כבלי תיל $ 1, $ 1 למתאם קיר של 5 וולט. סה כ, כ -11 דולר. שימו לב, קניתי את ה- Nano ו- LCD עם סיכות לוח הלחם שכבר מולחמו במקומן, כיוון שאני כישורי ההלחמה שלי ירודים. עבור סוללת השעון, קניתי חבילה של 5 חבילות סוללות ליתיום CR2032 בכ -1.25 $. קניתי גם חבילת 5 של DS3231s כי אני אוהב קטעי זמן. פרויקט זה משתמש בלוח לחם אחד. קניתי חבילת קרש 3 במחיר של כ- $ 7; עסקה טובה יותר מאשר רכישת לוח בודד.

שלב 1: הוסף את ה- Arduino Nano ללוח הלחם

חבר את ה- Arduino Nano ללוח הלחם. או, אם אתה מעדיף, אתה יכול להשתמש ב- Arduino Uno לפרויקט זה; שניהם משתמשים באותם סיכות לפרויקט זה. חבר את ה- Nano (או Uno) למחשב שלך באמצעות כבל USB.

חבר את החשמל והקרקע מהארדואינו לסרגל החשמל של לוח הלחם. חבר את סיכת Arduino 5+ לסרגל החיובי של לוח הלחם. חבר את סיכת ה- GRN (הקרקע) של Arduino לסרגל השלילי (הקרקע) של לוח הלחם. זה ישמש רכיבים אחרים.

הורד והפעל את תוכנית הבדיקה הבסיסית של Arduino: arduinoTest.ino. בעת הפעלת התוכנית, נורית ה- LED המשולבת תידלק למשך שנייה אחת ולאחר מכן תיכבה למשך שנייה אחת. כמו כן, מתפרסמות הודעות שניתן לצפות בהן ב- Arduino IDE Tools/Monitor Serial.

+++ התקנה.

+ אתחל את סיכת ה- LED הדיגיטלית המשולבת עבור הפלט. LED כבוי. ++ עבור ללופ. + מונה לולאה = 1 + מונה לולאה = 2 + מונה לולאה = 3 …

כתרגיל, שנה את עיכוב הזמן בנורה המהבהבת, העלה את התוכנית שהשתנתה ואשר את השינוי.

בתמונה למעלה תיבת ערכת חוט מגשר ללא לחם של 140 חלקים שתוכל לקבל תמורת 3 עד 5 דולר. הם הופכים את הלוחות למסודרים יותר באמצעות כבלים ארוכים לחיבורים קצרים.

שלב 2: הוסף את מודול השעון DS3231 וחבר אותו ל- Arduino

חבר את מודול השעון ללוח הלחם. חבר את סיכת ה- GND של מודול השעון, לרצועת הבר הטחון של לוח הלחם. חבר את סיכת VCC של מודול השעון, לרצועת הבר החיובית של לוח הלחם. חבר את סיכת מודול השעון SDA (נתונים) לפין A4 של ה- Arduino (פין נתונים I2C). חבר את סיכת SCL (השעון) של מודול השעון לסיכה A5 של Arduino (סיכת השעון I2C).

ב- Arduino IDE, התקן ספריית שעון DS3231. בחר כלים/נהל ספריות. סנן את החיפוש שלך על ידי הקלדת 'rtclib'. בחר RTClib by Adafruit (לעיון, הקישור לספרייה).

הורד והפעל את תוכנית הבדיקה הבסיסית: clockTest.ino. בעת הפעלת התוכנית, מתפרסמות הודעות זמן שעון שניתן לצפות בהן ב- Arduino IDE Tools/Monitor Serial.

+++ התקנה.

+ סט שעון. ++ עבור ללופ. ---------------------------------------- + תאריך ושעה נוכחיים: 2020/3/ 22 (ראשון) 11: 42: 3 + תאריך ושעה נוכחיים: 2020/3/22 (יום ראשון) 11: 42: 4 + תאריך ושעה נוכחיים: 2020/3/22 (יום ראשון) 11: 42: 5 …

כתרגיל, השתמש ב- rtc.adjust () כדי להגדיר את השעה והתאריך של השעון, העלה את התוכנית שהשתנתה ואישר את השינוי.

rtc.adjust (DateTime (2020, 3, 19, 10, 59, 50)); // היום הראשון של האביב, 2020.

שלב 3: הוסף את מודול תצוגת LCD 1602 וחבר אותו ל- Arduino

חבר את מודול ה- LCD ללוח הלחם. חבר את סיכת ה- GND של מודול השעון, לרצועת הבר הטחון של לוח הלחם. חבר את סיכת VCC של מודול השעון, לרצועת הבר החיובית של לוח הלחם. חבר את סיכת מודול השעון SDA (נתונים) לפין A4 של ה- Arduino (פין נתונים I2C). חבר את סיכת SCL (השעון) של מודול השעון לסיכה A5 של Arduino (סיכת השעון I2C).

ב- Arduino IDE, התקן ספריית LCD של 1602. בחר כלים/נהל ספריות. סנן את החיפוש שלך על ידי הקלדת 'LiquidCrystal'. בחר LiquidCrystal I2C מאת פרנק דה ברבנדר (לעיון, הקישור לספרייה).

הורד והפעל את תוכנית הבדיקה הבסיסית: lcd1602Test.ino. בעת הפעלת התוכנית, מתפרסמות הודעות זמן שעון שניתן לצפות בהן ב- Arduino IDE Tools/Monitor Serial.

+++ התקנה.

+ LCD מוכן לשימוש. +++ עבור ללופ. + המונה = 1 + המונה = 2 + המונה = 3 …

כתרגיל, שנה את הודעות תצוגת ה- LCD, העלה את התוכנית שהשתנתה ואשר את השינוי.

שלב 4: הוסף את מקלט האינפרא אדום וחבר אותו ל- Arduino

חבר את חוטי הכבל הנקבה לזכר למקלט האינפרא אדום (קצוות נקבה). חבר את סיכת הקרקע של מודול השעון, לרצועת מוט הטחון של לוח הלחם. חבר את סיכת החשמל של מודול השעון לרצועת החבטות החיובית של לוח הלחם. חבר את סיכת הפלט של מקלט האינפרא אדום לסיכה Arduino A1.

חבר מקלט אינפרא אדום, סיכות משמאל למעלה לימין:

הכי שמאל (ליד ה- X) - Nano pin A1 Center - 5V ימינה - קרקעית

A1 + - - חיבורי פינים ננו

| | | -סיכות מקלט אינפרא אדום --------- | S | | | | --- | | | | | | --- | | | ---------

ב- IDE של Arduino, התקן ספריית אינפרא אדום. בחר כלים/נהל ספריות. סנן את החיפוש שלך על ידי הקלדת 'IR remote'. בחר IR remote מאת Shirriff (לעיון, הקישור לספרייה).

הורד והפעל את תוכנית הבדיקה הבסיסית: infraredReceiverTest.ino. בעת הפעלת התוכנית, כוון את השלט רחוק אל המקלט ולחץ על לחצנים שונים כגון המספר מ -0 עד 9. יוצאות הודעות סדרתיות (מודפסות) אותן ניתן לצפות בכלי Arduino IDE Tools/Serial Monitor.

+++ התקנה.

+ אתחל את מקלט האינפרא אדום. ++ עבור ללופ. + מקש אישור - החלפת + מקש> - הבא + מקש < - הקודם + מקש למעלה + מקש למטה + מקש 1: + מקש 2: + מקש 3: + מקש 4: + מקש 6: + מקש 7: + מקש 8: + מקש 9: + מקש 0: + מקש * (חזרה) + מפתח מספר (יציאה)

כתרגיל, השתמש בשלט טלוויזיה כדי לראות את הערכים מודפסים. לאחר מכן תוכל לשנות את התוכנית כדי להשתמש בערכים בהצהרת המתג של הפונקציה infraredSwitch (). לדוגמה, לחץ על מקש "0" וקבל את הערך עבור השלט שלך, למשל, "0xE0E08877". לאחר מכן, הוסף מקרה להצהרת המתג כמו בקטע הקוד הבא.

מארז 0xFF9867:

מקרה 0xE0E08877: Serial.print ("+ מפתח 0:"); Serial.println (""); לשבור;

שלב 5: טען את תוכנית השעון Arduino Sketch של פרויקט השעון ובדוק אותו

כעת, כאשר כל הרכיבים מתווספים ללוח הלחם, מחוברים ונבדקים; הגיע הזמן לטעון את תוכנית השעון הראשית ולהפעיל אותה. תוכנית השעון מקבלת את הזמן ממודול השעון, מציגה את השעה על גבי ה- LCD ומאפשרת לך לקבוע את השעה באמצעות שלט אינפרא אדום.

הורד והפעל את תוכנית השעון של הפרויקט: clockLcdSet.ino.

כאשר התוכנית מתחילה, היא תציג את זמן ה- DS3231 על מסך ה- 1602 LCD. ניתן לצפות בהודעות בכלי Arduino IDE Tools/Monitor Serial.

+++ התקנה.

+ ערכת LCD. + syncCountWithClock, theCounterHours = 13 theCounterMinutes = 12 theCounterSeconds = 13 + שעון מוגדר ומסונכרן עם משתני תוכנית. + מקלט אינפרא אדום מופעל. ++ עבור ללופ. + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 15 + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 16 + clockPulseMinute (), theCounterMinutes = 17 …

כוון את השלט רחוק אל המקלט ולחץ על לחצן החץ ימינה. השנה תוצג להגדרה. לחץ על לחצן החץ הימני מספר פעמים כדי לראות שאתה יכול להגדיר את השנה, החודש, היום, השעה, הדקה והשניות. כדי להגדיר ערך זמן, עבור אל הערך. השתמש בחצים למעלה ולמטה כדי להגדיר את ערך התצוגה. לאחר מכן השתמש במקש "אישור" כדי להגדיר את ערך השעון. ערך אחד נקבע בכל פעם.

שלב 6: ספק כוח חיצוני

כעת, לאחר שהשעון שלך נבדק ועובד, תוכל לנתק אותו מהמחשב ולהשתמש באספקת חשמל עצמאית. לשם הפשטות, אני משתמש במתאם קיר של 5 וולט, שאפשר לקנות אותו בערך בערך דולר, וכבל USB, דולר נוסף. הכבל מחבר את הארדואינו למתאם הקיר +5V. מכיוון שסיכות החשמל והארקה של Arduino מחוברים ללוח הלחם, זה יניע את שאר הרכיבים.

בגלל הפשטות והעלות הנמוכה, אני משתמש באותו שילוב כדי להפעיל פרויקטים אחרים.

אני מקווה שהצלחת ונהנית לבנות שעון LCD מבוקר אינפרא אדום.