שעון דיגיטלי אנלוגי: 4 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

הסיבה לייצור השעון הזה הייתה מכיוון שהשעון המקורי של איקאה לא עבד יותר ומאוד אהבתי את הדיור של השעון הזה. מצאתי בזבוז לזרוק את השעון והחלטתי להשתמש בו מחדש לשעון אנלוגי / דיגיטלי.

יכולתי להכין שעון רגיל אבל החלטתי להכין משהו אחר. כמו כל שעון אחר הוא מראה את השעה אך לא בצורה סטנדרטית. באמצעות 60 נוריות אדומות/ירוקות דו-צבעיות השעון מראה את השעה. הנורות האדומות משמשות להצגת השעות והנוריות הירוקות מציגות את הדקות. השניות מסומנות על ידי נורית צהובה (אדומה + ירוקה) והנורה הצהובה המהבהבת במרכז השעון.

זה דורש קצת תרגול כדי לדעת לקרוא את השעון. מכיוון שהנוריות משמשות להצגת השעות והדקות הן צריכות דרך מיוחדת להציג את השעה. הזמן מוצג כסרגל של נוריות LED בהן הבר הארוך ביותר מציג את השעות או את הדקות. אם הסרגל הארוך ביותר מוצג לפי השעות, הסרגל הקצר יותר מציג את הדקות בירוק והחלק הנותר מציג את השעות באדום. על מנת להפוך את השעון לקריא יותר במקרים שבהם הסורגים קצרים, הוספתי מחוון שעה באמצעות הנורית האדומה. אם הדקות הופכות גדולות מהשעות, הסורגים מתחלפים, כלומר כל הדקות הירוקות הקודמות הופכות לאדומות כדי להציג את השעות והחלק הנותר יראה את הדקות כך שלמעשה כמעט כל הירוק הופך לאדום ולהיפך.

קצת קשה להסביר איך זה עובד אז אנא צפה בסרטון. בשל ריבוי הלדים נראה כי הנורות מהבהבות בסרטון. זה נלכד רק על ידי המצלמה, לא על ידי העין האנושית.

כמו תמיד בניתי את הפרויקט הזה סביב בקר המיקרו האהוב עלי PIC, באמצעות שפת התכנות JAL אבל אתה יכול גם להשתמש ב- Arduino.

שלב 1: העיצובים

בסך הכל הכנתי שלוש גרסאות שונות של השעון לפני שהייתי מרוצה. גרסאות אלה עוצבו כדלקמן:

1. שימוש בקריסטל רגיל של 20 מגה -הרץ עבור ה- PIC. עם עיצוב זה השעון לא היה מסונכרן שנייה אחת לאחר יום פעולה. זה היה יותר מדי. לצד זה הזמן הלך לאיבוד כאשר כיבית את השעון מכיוון שלא הייתה סוללת גיבוי בעיצוב.
2. שימוש במודול שעון DS1302. הדבר הנחמד במודול זה הוא שיש לו סוללת גיבוי כך שהזמן לא יאבד כשאתה מכבה את השעון. כאשר בדקתי את השעון עם מודול זה השעון לא היה מסונכרן 7 שניות! אחרי יום אחד. אני חושב שזה נגרם על ידי גביש לא נכון או עיצוב PCB גרוע.
3. שימוש במודול שעון DS3231. למודול זה יש גם סוללת גיבוי והיא מדויקת יותר מה- DS1302. השעון עבד מצוין עם מודול זה אז השתמשתי בזה לעיצוב הסופי. בגלל זה, PIC כבר לא היה צריך קריסטל.

העיצוב השלם מפורט בשלוש תרשימים סכמטיים:

1. בקר שעון באמצעות ה- PIC
2. נהג הוביל באמצעות רשמי משמרות
3. 60 נוריות דו-צבעיות

שלב 2: רכיבים נדרשים

עליך להכיל את הרכיבים הבאים לפרויקט זה:

• פיסת קרש לחם
• מיקרו -בקר PIC 16F1823
• רשום 3 משמרות 74HC595
• 1 מערך טרנזיסטור של דרלינגטון ULN2803A
• שקעי IC: 1 * 14 פינים, 3 * 16 פינים, 1 * 18 פינים
• מודול שעון DS3231
• 2 מתגי כפתור
• נגדים: 2 * 33k, 8 * 100 אוהם, 8 * 47 אוהם
• קבל אלקטרוליטי 100 uF/16V
• 4 קבלים 100 nF
• נוריות LED: 60 2 מ"מ דו-צבעים (אדום/ירוק), 1 5 מ"מ צהוב
• תקע שקע 3 מ"מ
• מתאם 5 וולט, למשל זה המשמש לטעינת סמארטפון. וודא שמדובר באספקת מתח של 5 וולט אמיתית.
• אופציונלי: כותרות לחיבור החלקים החיצוניים ללוח הלחם
• Kynar wire & stripper wire
• דיור לשעון שלך.

עיין בתרשימים הסכימטיים כיצד לחבר את הרכיבים. זה דורש לא מעט הלחמה, במיוחד לחיבור 60 הנורות. תרשימים סכמטיים כלולים בקובץ ה- zip.

שלב 3: בניית השעון

תסתכל על התמונות על איך אני בונה את השעון. התחלתי בהסרת הפנימיים של השעון המקורי ולאחר מכן קידחתי 60 חורים של 2 מ מ עבור הלדים הדו-צבעיים בלוח הקדמי. לאחר מכן ציירתי את הצלחת הקדמית בשחור והוספתי פיסת פלסטיק לכיסוי החור בו נמצאו ידיו המקוריות של השעון. כעת נורת LED צהובה ממוקמת במיקום זה.

לאחר מכן הרכבתי את כל 60 הלדים, השתמשתי בדבק חם כדי לשמור אותם במיקומם וחיברתי אותם עם חוט קינאר זה לזה. אחרון חביב הרכזתי את לוח הלחם עם כל הרכיבים.

על הכריכה האחורית הרכבתי את שני כפתורי הלחיצה ואת שקע החשמל. תשכח מהצלחת הנוספת שהדבקתי על הגב כמוצג בתמונה. הוספתי כי מכיוון שבעיצוב הראשון שלי כפתורי הלחיצה היו ממוקמים שם אבל הייתי צריך להזיז אותם כיוון שהייתי צריך להוסיף את מודול DS3231 ואני יכול למצוא מקום שבו הכפתורים האלו היו רק כשעשיתי את העיצוב הראשון שלי.

שלב 4: התוכנה

כפי שכבר צוין, התוכנה כתובה עבור PIC16F1823 באמצעות שפת התכנות JAL. ה- PIC פועל על שעון פנימי של 32 מגה -הרץ. כפי שצוין קודם לכן, תזמון השעון מתבצע על ידי מודול השעון DS3231.

התוכנה מבצעת את המשימות העיקריות הבאות:

• אתחול המודול DS3231 באמצעות ממשק I2C. המודול יפיק אות של שניה אחת המחובר לסיכת ההפרעה של ה- PIC. ה- PIC משתמש בהפסקה של שנייה זו כדי לקרוא את הזמן ממודול DS3231.
• הפעלת 60 נוריות הדו-צבעוניות באמצעות רשמי המשמרות. בתרשים הסכימטי ניתן לראות כי נוריות ה- LED מחוברות במטריצה של 16 על 8. זה מקטין את מספר החוטים הדרושים לחיבור כל הלדים. עיצוב מטריקס זה דורש מה- PIC צריך להרבות את הנורות כדי להדליק אותן בנפרד. ריבוי הלדים נעשה על בסיס הפסקה כאשר תדר הרענון הוא 70 הרץ כל כך בלתי נראה לעין האנושית.
• טיפול בכפתורי הלחיצה. אלה משמשים לקביעת השעה, אחד לקביעת השעות ואחד לקביעת הדקות. יש ללחוץ על שני הלחצנים כדי להפעיל את מצב הגדרת הזמן. כאשר נבחר מצב הגדרת הזמן הנורית הצהובה תידלק ברציפות. לאחר 5 שניות של חוסר שימוש בכפתורי הלחצן השעון חוזר לפעולת הזמן הרגילה והנורית הצהובה תתחיל להבהב.

ראו את הסרטון השני כיצד להגדיר את השעה.

קובץ המקור JAL וקובץ Intel Hex לתכנות ה- PIC מצורפים בקובץ ה- zip. אם אתה מעוניין להשתמש בבקרו PIC עם JAL - שפת תכנות כמו פסקל - בקר באתר JAL.

שיהיה לך כיף לבנות פרויקט משלך ומחכה לתגובות שלך.