שעון שולחן כתיבה בינארי: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

שעונים בינארי הם מדהימים ובלעדיים לאדם שמכיר את הבינארי (שפת המכשירים הדיגיטליים). אם אתה איש טכנולוגיה השעון המוזר הזה הוא בשבילך. אז, עשה אחד לבד ושמור את הזמן שלך בסוד!

תוכלו למצוא באינטרנט המון שעונים בינאריים מסוגים שונים. אפילו אתה יכול לקנות שעון בינארי מחנות מקוונת כמו amazon.com. אבל השעון הזה שונה מכולם וכאן השתמשתי בנגינת שיש כדי להעניק לו מראה אלגנטי.

לפני הירידה צפו בסרטון ההדגמה.

שלב 1: כתב חומרים

רכיבי חומרה

1. Arduino Pro Micro (קנה באתר aliexpress.com): זהו הלב העיקרי של השעון וקורא את הזמן מ- RTC ונותן הוראה להניע את הנוריות בהתאם. אתה יכול להשתמש ב- Arduino Nano אפילו ב- Arduino Uno במקום ב- Pro Micro אם הגודל לא משנה לך.

2. מודול RTC DS3231 (קנה באתר aliexpress.com): ה- RTC DS3231 עוקב אחר הזמן גם כשהכוח נכבה. למרות שניתן להשתמש ב- RTC אחרים כמו DS1307, ה- DS3231 מדויק יותר.

3. IC נהג MAX7219CNG LED (קנה באתר aliexpress.com): ל- Arduino מספר סיכות מוגבל. לכן, אם אתה רוצה להניע טונות של נוריות LED מבלי לבזבז סיכות Arduino MAX7219 הוא מציל החיים. הוא לוקח נתונים סדרתיים ויכול להניע 64 נוריות באופן עצמאי.

4. 20 יחידות LED כחול, 5 מ מ (קנה באתר aliexpress.com): כחול נתן את התוצאה הטובה ביותר בשבילי. אתה יכול לנסות עם צבעים אחרים.

5. 20 יחידות משחק שיש (קנה באתר aliexpress.com): נעשה שימוש בשיש משחק בגודל סטנדרטי. השיש חייב להיות שקוף כדי לעבור אור.

6. הנגד 10K: משמש לשליטה בזרם הקטע של ה- MAX7219 IC. עיין בגיליון הנתונים כדי לדעת את הערך המדויק עבור זרם קטע שונה.

7. חוטים

8. לוח אב טיפוס של אב טיפוס (קנה באתר aliexpress.com): השתמשתי בלוח PCB של אב טיפוס עבור MAX7219 IC עם בסיס IC. תוכל גם לעצב את לוח ה- PCB המותאם אישית שלך.

כלי חומרה

1. CNC 3018 פרו חרט לייזר עץ נתב CNC מכונת נתב (קנה מתוך aliexpress.com): מכונת ה- CNG של DIY שימשה לגילוף על העץ לשיש ולדים. זוהי מכונה מצוינת עם מחיר נמוך לכל יצרן וחובב.

2. תחנת הלחמה (קנה אחת מ- aliexpress.com): יש צורך בהלחמה מסוימת לפרויקט ומגהץ טוב הוא כלי חובה ליצרנית. 60W היא בחירה טובה להלחמה DIY.

3. חותך חוט (קנה מתוך aliexpress.com)

4. חותך כרסום קצה קרביד מצופה טיטניום ל- CNC (קנה באתר aliexpress.com): תוכל גם לנסות עם המעט המסופק עם המכונה. במקרה זה, עליך לבצע כמה שינויים בעיצוב.

שלב 2: חריטה וגילוף

לקחתי חתיכת עץ מייפל רך 165X145X18.8 מ"מ להנחת נוריות השעון. בחלק העליון של כל לד, אני מניח שיש וגודלו של שיש משחק רגיל הוא בקוטר 15.5 מ"מ. אז, יצרתי חורים של 15.7 מ"מ בעומק של 7 מ"מ. במרכז החור הכנתי מקדחה של 5 מ"מ להנחת הלד. כל הטקסט נעשה בעומק 2 מ"מ. אתה יכול להגדיל או להקטין את עומק הבחירה שלך. תוכל גם לנסות חריטת לייזר לטקסט.

העיצוב השלם נעשה על ידי Easel מ Inventables. Easel היא פלטפורמת תוכנה מבוססת אינטרנט המאפשרת לך לעצב ולגלף מתוכנית פשוטה ופשוטה ורוב התכונות ניתנות לשימוש בחינם. נדרשת להיכנס למערכת רק על ידי יצירת חשבון או שימוש ב- Gmail.

Easel Pro היא תוכנת ענן מבוססת חברות המבוססת על תוכנת Easel בחינם של Inventables. Easel ו- Easel Pro ממזערים את החסמים הקשורים לתוכנות ייצור מוצרים מסובכות של CAD ו- CAM, ומאפשרים למשתמשים לייצר מוצרים פיזיים.

באמצעות Easel תוכל לייצא את קובץ העיצוב בפורמט קוד G או להגדיר ישירות את ה- CNC שלך מסביבת הציור ולשלוח את הפקודה ל- CNC. במקרה זה, עליך להתקין את מנהל ההתקן של הציור. אתה יכול גם לייבא קוד G שנוצר בעבר למזהה הציור ולשנות אותו. צירפתי את קובץ העיצוב בזאת. אתה יכול לשנות את העיצוב בקלות על פי בחירתך באמצעות Easel.

שלב 3: שיוף ומריחת לכה

לכה יכולה לספק גימור יפה לפרויקטים וציורים מעץ. לפני מריחת לכה על עץ, שיייפו את היצירה ונקו את סביבת העבודה שלכם. שיוף מעניק מראה חלק ומכין את העץ ללכה. מרחו את הלכה בכמה שכבות דקות, הניחו לכל אחת להתייבש היטב לפני שתמשיכו לשנייה. כדי לכה ציור, הניחו לו להתייבש לחלוטין ולאחר מכן הברשו בזהירות את הלכה. שכבה אחת מספיקה לציורים רבים, אך ניתן להוסיף שכבה נוספת כל עוד אתה נותן לראשונה להתייבש היטב.

לפני מריחת הלכה עליך להסיר פגמים וכתמים לפני מריחת הלכה. לשם כך השתמשו בנייר זכוכית 100 חצץ לחתיכות לא גמורות, ועבדו עם גרגר העץ. מלטשים בעדינות עד שהחלק חלק. לאחר ניקוי חתיכת העץ יש למרוח את הלכה באזור מאוורר היטב.

לכה חוסך את העץ מאבק ולחות סביבתי אך הוא יכול להשפיע על צבע העץ.

שלב 4: יצירת המעגל

המרכיב העיקרי של השעון הוא לוח מיקרו -בקר Arduino Pro Mini ומודול RTC DS3231. החיבור של ה- Arduino Pro Mini לבין מודול ה- RTC הוא פשוט מאוד. עליך לחבר את סיכת SDA של מודול ה- RTC לסיכת ה- SDA של ה- Arduino ואת סיכת ה- SCL של מודול ה- RTC אל סיכת ה- SCL של ה- Arduino. סיכות SDA ו- SCL הן למעשה סיכה מסוג A4 ו- A5 של Arduino בהתאמה. עליך גם ליצור חיבור קרקע משותף בין מודולי Arduino ו- RTC. השתמשתי בחוטי מגשר כדי ליצור את החיבורים.

החיבור בין Arduino ל- DS3231 RTC:

ארדואינו	DS3231
SCL (A5)	SCL
SDA (A4)	SDA
5V	VCC
GND	GND

להצגת שעה, דקה ושנייה שעון בינארי נדרש 20 נוריות LED. אם אתה רוצה להציג תאריך זה דורש יותר. ללוח Arduino יש מגבלה של סיכות GPIO. אז, השתמשתי ב- MAX7219CNG נהג LED IC לנהיגה בהמון טונות של נוריות באמצעות שלושה סיכות בלבד של לוח ה- Arduino.

מנהל ההתקן IC MAX7219 מסוגל להניע 64 נוריות LED בודדות תוך שימוש ב -3 חוטים בלבד לתקשורת עם ה- Arduino, ויותר מכך, אנו יכולים לחרוז דייזי ומנהלי מטריצות מרובים ועדיין להשתמש באותם 3 חוטים.

64 הלדים מונעים על ידי 16 סיכות פלט של ה- IC. עכשיו השאלה היא איך זה אפשרי. ובכן, המספר המרבי של נוריות מוארות בו זמנית הוא בעצם שמונה. נוריות הלד מסודרות כמערכת שורות ועמודות של 8 × 8. אז ה- MAX7219 מפעיל כל עמודה לפרק זמן קצר מאוד ובמקביל הוא גם מניע כל שורה. אז על ידי מעבר מהיר בין העמודים והשורות העין האנושית רק תבחין באור רציף.

VCC ו- GND של MAX7219 עוברים לסיכות 5V ו- GND של הארדואינו ושלושת הסיכות האחרות, DIN, CLK ו- CS עוברות לכל סיכה דיגיטלית של לוח הארדואינו. אם נרצה לחבר יותר ממודול אחד פשוט נחבר את סיכות הפלט של לוח הפריצה הקודם לסיכות הקלט של המודול החדש. למעשה סיכות אלה כולן זהות פרט לכך שסיכת ה- DOUT של הלוח הקודם עוברת לסיכת ה- DIN של הלוח החדש.

החיבור בין Arduino ל- MAX7219CNG:

ארדואינו	MAX7219
D12	רַעַשׁ
D11	CLK
D10	לִטעוֹן
GND	GND

שלב 5: העלאת התוכנית

התוכנית כולה כתובה בסביבת Arduino. שתי ספריות חיצוניות שימשו לשרטוט. אחת מיועדת למודול RTC ואחת נוספת היא ל- IC MAX7219. הורד את הספריות מהקישור והוסף ל- Idu Arduino לפני עריכת התוכנית.

תוכנית העלאה ב- Arduino Pro Mini היא קצת מסובכת. עיין במדריך אם מעולם לא השתמשת ב- Arduino Pro Mini לפני:

/*

GIT: https://github.com/jarzebski/Arduino-DS3231> GIT: https://github.com/jarzebski/Arduino-DS3231> */#include "Wire.h" #include "DS3231.h" #include "LedControl.h" /* עכשיו אנחנו צריכים LedControl לעבוד איתו. ***** מספרי סיכות אלה כנראה לא יעבדו עם החומרה שלך ***** סיכה 12 מחוברת ל- DataIn סיכה 11 מחוברת לסיכה CLK 10 מחוברת ל- LOAD יש לנו רק MAX72XX יחיד. */ שעון DS3231; RTCDateTime dt; LedControl lc = LedControl (12, 11, 10, 1); int שניות, דקות, שעות; מספר בתים [10] = {B00000000, B01000000, B00100000, B01100000, B00010000, B01010000, B00110000, B01110000, B00001000, B01001000}; הגדרת חלל () {//Serial.begin(9600); / * ה- MAX72XX נמצא במצב חיסכון בחשמל בעת ההפעלה, עלינו לבצע שיחת השכמה */ lc.shutdown (0, false); / * הגדר את הבהירות לערכים בינוניים */ lc.setIntensity (0, 15); / * ונקה את התצוגה */ lc.clearDisplay (0); //lc.setLed(0, שורה, קול, נכון); // lc.setRow (0, 0, B11111111); // lc.setRow (0, 1, B11111111); // lc.setRow (0, 2, B11111111); // lc.setRow (0, 3, B11111111); // lc.setRow (0, 4, B11111111); // lc.setRow (0, 5, B11111111); // lc.setColumn (0, 2, B11111111); // lc.setColumn (0, 3, B11111111); // lc.setColumn (0, 4, B11111111); // lc.setColumn (0, 5, B11111111); // אתחל את שעון ה- DS3231 clock.begin (); // הגדר זמן ריכוז סקיצות //clock.setDateTime(_DATE_, _TIME_); pinMode (5, INPUT_PULLUP); pinMode (6, INPUT_PULLUP); pinMode (7, INPUT_PULLUP); } תפריט int = 0, למעלה, למטה; int hours_one; int hours_ten; int minutes_one; int minutes_ten; int seconds_one; int seconds_ten; לולאת void () {if (digitalRead (5) == 0) {delay (300); תפריט ++; אם (תפריט> 3) תפריט = 0; } אם (תפריט == 0) {dt = clock.getDateTime (); שעות = שעת שעה; דקות = dt.minute; שניות = dt.second; אם (שעות> 12) שעות = שעות - 12; אם (שעות == 0) שעות = 1; hours_one = שעות%10; hours_ten = hours/10; minutes_one = דקות%10; minutes_ten = דקות/10; שניות_אחד = שניות%10; seconds_ten = שניות/10; lc.setRow (0, 0, מספר [second_one]); lc.setRow (0, 1, מספר [seconds_ten]); lc.setRow (0, 2, מספר [דקות_אחד]); lc.setRow (0, 3, number [minutes_ten]); lc.setRow (0, 4, number [hours_one]); lc.setRow (0, 5, number [hours_ten]); } if (תפריט == 1) {if (digitalRead (6) == 0) {עיכוב (300); שעות ++; אם (שעות> = 24) שעות = 0; } if (digitalRead (7) == 0) {עיכוב (300); שעה (ות--; אם (שעות = 60) דקות = 0; } if (digitalRead (7) == 0) {עיכוב (300); דקות--; אם (דקות <0) דקות = 0; } minutes_one = דקות%10; minutes_ten = דקות/10; lc.setRow (0, 4, B00000000); lc.setRow (0, 5, B00000000); lc.setRow (0, 1, B00000000); lc.setRow (0, 0, B00000000); lc.setRow (0, 2, מספר [דקות_אחד]); lc.setRow (0, 3, number [minutes_ten]); } אם (תפריט == 3) {clock.setDateTime (2020, 4, 13, שעות, דקות, 01); תפריט = 0; } //lc.setLed(0, שורה, קול, שקר); //lc.setLed(0, שורה, קול, נכון); //lc.setColumn(0, col, B10100000); //lc.setRow(0, 4, B11111111); //lc.setRow(0, שורה, (בייט) 0); //lc.setColumn(0, col, (byte) 0); // לקבלת אפס מבט לדוגמא DS3231_dateformat // Serial.print ("נתונים גולמיים:"); // Serial.print (שנה בשנה); Serial.print ("-"); // Serial.print (שעון החודש); Serial.print ("-"); // Serial.print (יום אחרון); Serial.print (""); // Serial.print (שעון שעה); Serial.print (":"); // Serial.print (דט 'דקה); Serial.print (":"); // Serial.print (dt.second); Serial.println (""); // // עיכוב (1000); }

שלב 6: הצבת הנורות

בשלב זה אשים את כל הלדים לחורי לוח העץ. החיבורים של נוריות הלדים מוצגים בסכימה. מכיוון שנשתמש במנהג LED MAX7219 כדי להניע את הנורות, כל הנורות חייבות להיות מחוברות בצורת מטריצה. אז חיברתי את סיכות האנודה של כל הלדים בכל עמודה יחד ואת כל סיכות הקתודה של כל שורה ביחד בהתאם לסכימה. כעת, סיכות העמודות שלנו הן למעשה סיכות אנודה של נוריות וסיכות שורה הן בעצם סיכות קתודה של נוריות LED.

עבור הנעה של נוריות באמצעות MAX7219 עליך לחבר סיכת קתודה של מנורה לפין ספרות של ה- IC וסיכת האנודה של הוביל לפין קטע של ה- IC. אז, סיכות העמודה שלנו צריכות להיות מחוברות לסיכות הקטע וסיכות השורה צריכות להיות מחוברות לסיכת הספרות של ה- MAX7219.

עליך לחבר נגד בין סיכת ISET לבין ה- VCC של ה- MAX7219 IC ונגד זה לשלוט על זרמי סיכות הקטע. השתמשתי בנגד 10K כדי לשמור על 20mA בכל סיכת קטע.

שלב 7: חיבור נוריות LED

בשלב זה חיברתי את כל הלדים בפורמט מטריקס של עמודות. הייתי צריך להשתמש בכמה חוטי מגשר נוספים כדי לחבר את הלדים, אבל אתה יכול לבצע את החיבור ללא עזרה של חוטים נוספים אם מוליכי הלדים ארוכים מספיק כדי לגעת זה בזה.

בתצורה זו, אין צורך בנגד מכיוון ש- MAX7219 ידאג לזרם. חובתך היא לבחור את הערך הנכון לנגד ISET ולמשוך את סיכת ISET עם הנגד הזה. לפני הנחת וחיבור הלדים אני מציע שתבדוק כל נורית. כי הצבת LED גרועה תהרוג הרבה זמן. בשלב הבא נחבר את חוטי השורה והעמודה ל- IC MAX.

שלב 8: חיבור לוח מעגלים עם נוריות ה- LED

לוח המעגלים שלנו כולל RTC, Arduino ו- MAX7219 מוכן לזמן רב והכנו גם את מטריצת ה- LED בשלב הקודם. כעת עלינו לחבר את כל הדברים יחד לפי הסכימה. ראשית, עלינו לחבר את חוטי השורה והעמודה ל- MAX7219IC. הקשר הוזכר בתרשים. כדי להבהיר יותר בצע את הטבלה המפורטת להלן.

מטריקס LED	MAX7219CNG
ROW0	DIGIT0
שורה 1	DIGIT1
ROW2	DIGIT2
ROW3	DIGIT3
עמוד 0	SEGA
עמוד 1	SEGB
COLUMN2	SEGC
עמוד 3	SEGD
עמוד 4	SEGE
עמוד 5	SEGF

ROW0-> השורה העליונה ביותר

COLUMN0 -> העמודה הימנית ביותר (SS COLUMN)

לאחר ביצוע החיבור עליך לתקן את לוח הלוח והארדואינו עם חתיכת העץ כדי להימנע מניתוק החיבור. השתמשתי בדבק חם לתיקון כל המעגלים במקום. כדי להימנע מקצר חשמלי השתמש בכמות גדולה של דבק כדי להסתיר את מפרק ההלחמה בצד התחתון של הלוח הלוח.

כדי להפוך את השעון לשמיש עליך לשמור על אפשרות להתאמת הזמן בעת הצורך. הוספתי שלושה מתגי כפתורים להתאמת הזמן. אחד לשינוי האפשרות ושניים להגדלת והקטנת השעה והדקה. הכפתורים ממוקמים בפינה הימנית העליונה, כך שניתן יהיה להגיע אליהם בקלות.

שלב 9: הנחת הגולות

זהו השלב האחרון של הפרויקט שלנו. כל חיבור המעגל הושלם. עכשיו אתה צריך למקם את השיש בצד העליון של שעון העץ. להנחת הגולות השתמשתי בדבק חם. השתמש במקל דבק בצבע לבן שקוף למטרה זו. מרחתי דבק חם בכל חור מהצד העליון ועל גבי הלדים הנחתי בעדינות את השיש בכל חור. הוספת דבק באופן שווה תגביר את זוהר הלד. השתמשתי ב- LED כחול לשעון שלי. זה נתן לי את התוצאה הטובה ביותר.

תן כוח לשעון. אם זה מראה זמן אז מזל טוב !!!

עשית זאת!

תהנה!

סגנית בתחרות Make it Glow