שעון מאסטר מבוסס ארדואינו לבתי ספר: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:18

אם בית הספר שלך, או בית הספר לילדים או מיקום אחר מסתמך על שעון מאסטר מרכזי שנשבר, יתכן שתשתמש במכשיר זה. שעוני אמן חדשים זמינים כמובן, אך תקציבי בתי הספר נמצאים בלחצים קיצוניים, וזה באמת פרויקט מספק אם יש לך את הכישורים הדרושים.

שעון מאסטר זה שולט באותות הנשלחים לשעוני העבדים, ושומר אותם מסונכרנים. הקושחה בשעון תומכת כיום בפרוטוקול סינכרון הזמן הלאומי. השעון הראשי שולט גם בפעמונים שניתן להגדיר בשעות קבועות במהלך היום. הקושחה בשעון תומכת כיום בשני אזורי פעמון (פעמונים פנימיים וחיצוניים). הקושחה בשעון מתאימה גם היא אוטומטית לשעון הקיץ (ניתן לכבות זאת). ספרייה זו עשויה להיות שימושית גם עבור פרויקטי שעון אחרים (הקפד לקבל גם את ספריית התאריך שעבר שינוי). השעון מוגדר על ידי חיבורו למחשב באמצעות יציאת ה- USB של Arduino והפעלת תוכנית בקרת Java עם ממשק GUI. לאחר קביעת השעה וטעינת לוח הזמנים, ניתן לנתק את המחשב. עיצוב השעון מדגיש את הפשטות, עם מינימום של פקדים. כל התקנה מורכבת מטופלת טוב יותר על ידי הפעלת תוכנית הבקרה במחשב וחיבור זמני לשעון. התמונה מציגה את הלוח הקדמי של השעון. המתג מאפשר לכבות פעמונים לחלוטין אם לא רוצים פעמונים (חגים, ימי הכשרה למורים וכו ') נוריות נוריות כולן ירוקות, כל דבר אחר מצביע על מצב חריג.

שלב 1: גלה אודות השעון הראשי שאתה מחליף

שעון האב שהוחלף בפרויקט זה היה "שעון מאסטר Rauland 2490". הוא הפסיק לפעול במהלך סערה עם ברקים כבדים. שעוני העבדים נעו במהירות רבה (אות סנכרון רציף), ולאחר מכן השעון הראשי נכבה. כך השעונים בבית הספר הראו כולם באותו הזמן, אך כולם שגויים, ותמיד לא נכונים. זה מוכיח שהביטוי "אפילו שעון מקולקל צודק פעמיים ביום" הוא שקר. יהיה עליך לדעת:* איזה פרוטוקול משמש את שעוני העבדים (יכול כנראה לנחש על סמך יצירת השעונים)* כמה אזורים משמשים לפעמונים (פנימי, חיצוני, בניינים שונים וכו ') בית הספר שלך (או מיקום אחר) עשוי אפילו לכלול תיעוד בצורה של תרשימי חיווט. אלה יכולים להיות מאוד מועילים בעת התקנת השעון החדש.

שלב 2: אתה צריך פריטים אלה

התמונה מציגה חלק מהרכיב שתזדקק לו. תצטרך יותר. אנא השאר הערה אם שכחתי משהו. למרבה הצער, ההנחיה הזו נבנית לאחר מעשה כך שאין לי את כל התמונות שהייתי רוצה. * Arduino (או דומה) עם Atmel '328 וחיבור USB (Duemilanove מושלם)* 12v יורת קיר (נניח 250 mA, תלוי במספר הממסרים בהם תנהג)* סוללה, מחזיק ומחבר 9V* LED (אחד ירוק, שני אדום/ירוק)* דיודות* נגדים* ממסרים (אחד לכל אזור פעמון ואחד או יותר לאות הסינכרון)* LCD (תצוגה סטנדרטית תואמת HD44780 תווי 2x20 תווים)* מארזים מתאימים (גדולים, בינוניים), וקופסאות פרויקט קטנות)* תקע ושקע להספק (5.5/2.1 מ מ למשל)* ברגים וחומרה שונות מחשב עם* Arduino IDE מותקן (עם הספריות הדרושות, ראה שלב 5)* התוכנית מבוססת ג'אווה מבוססת שעון מאסטר. (וסביבת זמן ריצה של Java, וספריית rxtx)* יציאת USB זמינה* כבל USB לחיבור ל- Arduino* הזמן המוגדר למשהו סביר

שלב 3: חבר אותו יחד החומרה

השתמשתי בשלוש קופסאות פרויקט* קופסה אחת גדולה לאלקטרוניקה* קופסה בינונית אחת למעגלי ממסר (תערובת של מתח נמוך ומתח גבוה)* קופסה אחת קטנה לחיבורי מתח גבוה צור חורים בתיבות שבהן הברגים יכולים להחזיק אותם יחד. צור גם חורים שבהם חוטים יכולים לעבור בין הקופסאות. הקופסה הקטנה זקוקה גם לחורים שבהם ניתן לחבר חוטים להתקנה. הקופסה הבינונית זקוקה לחור לחיבור מחזיק הסוללות 9V. לקופסה הגדולה יש חורים למחבר ה- USB של הארדואינו וחור לשקע החשמל. המכסה/החלק העליון של הקופסה הגדולה צריך גם חורים עבור נוריות ה- LED, המתג ותצוגת ה- LCD.

שלב 4: בנה את האלקטרוניקה

תרשימים יתווספו בקרוב!

שלב 5: הקושחה של Arduino

טען את מערכון הארדואינו "קושחת השעון הראשי" לתוך ה- IDE של Arduino. כמו כן, יהיה עליך להתקין מספר ספריות אחרות (אם עדיין אינך מותקן)* DateTime (השתמש בגרסה ששונתה כאן)* DaylightSavings (ראה את השלב הבא)* DateTimeStrings* Flash* Streaming* LiquidCrystal (מגיע עם IDE) הספריות יחד עם הקוד הופכות את הסקיצה גדולה מכדי להתאים ל- Arduino ATmega128, ולכן יש צורך ב- 328 '. אולי אם תסיר קוד שאינך זקוק לו לפרויקט שלך הוא יכול להתאים.

שלב 6: ספריית DaylightSavings

זוהי ספרייה אופציונלית הפועלת יחד עם ספריית התאריך שעבר שינוי. אם שינויי השעון הקיץ שלך אינם זהים למשטר ארה ב לאחר 2007, יש צורך רק לשנות פונקציה אחת הממוקמת בקובץ משלה. למעשה, ככל שמספקים קובץ נוסף לאזורים שונים, ניתן להפיץ את כולם ולבחור אותם פשוט באמצעות הקובץ הנכון. זה מגביל את כמות הקוד שנוצרה עבור ספרייה זו.

שלב 7: תוכנית הבקרה של Java

תמונה זו מציגה צילום מסך של התוכנית Java Master Clock Control. בראש ובראשונה הוא משמש לקביעת השעה על לוח הארדואינו.

אפשר לתקשר עם שעון המאסטר באמצעות הכלי הסדרתי של ה- Arduino IDE.

שלב 8: התקנה

אם אינך בטוח כלל לגבי אמצעי הבטיחות הדרושים בעת התקנת שעון החומר החדש, עליך להתייעץ עם חשמלאי. הדרך הנקיה ביותר להתקין את שעון המאסטר החדש היא פשוט לעקוף את החיבורים של שעון האב הישן. לדוגמה, אם יש מסוף בשעון האב הישן שמושך לקרקע כאשר אות הסינכרון "מופעל", חבר את החוט הזה למסוף הסנכרון של שעון הראשי החדש. לאחר מכן יש לחבר את הצד השני של מסוף הסינכרון לאדמה, כך שכאשר הממסר יחבר את החוט לאדמה, אותו אפקט יושג. לחלופין, ניתן לחבר את מסופי הממסר לחוט חם (120 או 24V AC בהתאם למפרטי שעון העבדים) ולאחר מכן לחוט הסינכרון. זה באמת תלוי בתצורת המערכת הקיימת וכמה אתה מוכן ללכלך את הידיים.

שלב 9: זה עובד

שעון המאסטר החדש הותקן ועובד כראוי בבית ספר יסודי בפועל. זוהי דרך מצוינת עבור כל המורים לדעת מי אתה. ילדים אקראיים יגיעו אליכם ויודו לכם על "תיקון השעונים". כן, אנשים אפילו יתקרבו אליך במכולת המקומית ותודה! המפתח כאן כמובן, הוא לא להחליף את שעון המאסטר השבור מייד, אלא להמתין זמן מה לפני שתעשה זאת. השעון הראשי טיפל במעבר מה -1 בנובמבר 2009 משעון הקיץ לשעה רגילה. שעון המאסטר הראה את השעה הנכונה, אך שעוני העבדים לא הראו זאת. זה נבע מבעיית חיווט חשמלי (באג) שבו ממסר אות הסינכרון קיבל חשמל מהסוללה, והסוללה חלשה מדי. זה תוקן ועכשיו גם הבעיה של ניקוז הסוללה תוקנה.