הרכבת "שעון חכם 2" (שעון מעורר מבוסס ארדואינו עם הרבה תכונות נוספות): 6 שלבים

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

הדרכה זו מראה כיצד להרכיב את הערכה עבור Wise Clock 2, פרויקט קוד פתוח (חומרה ותוכנה). ניתן לרכוש ערכת Wise Clock 2 מלאה כאן. לסיכום, זה מה ש- Wise Clock 2 יכול לעשות (עם גרסת תוכנת הקוד הפתוח הנוכחי): - להציג את השעה והתאריך הנוכחיים; - קרא קובץ הניתן לעריכה על ידי משתמש מכרטיס SD והצג את תוכנו (שהוא בדרך כלל ציטוטים, ומכאן ה"חכם "בשם); - לספק פונקציונליות אזעקה; - לספק שליטה מרחוק (אינפרא אדום). ערכת Wise Clock 2 כוללת את הדברים הבאים: 1. לוח המיקרו-בקר Duino644 (כערכה מוכנה להלחמה); 2. תצוגת מטריצת LED בגודל 16x32 (אדום); 3. המארז (שתי לוחות אקריליק והחומרה הנדרשת). השלבים הבאים יראו כיצד לבנות שעון ווייז 2, כולל: - כיצד להלחם את לוח Duino644; - כיצד לחבר את התצוגה; - כיצד לעטוף את השעון; - איך לגרום לזה לתפקוד (להכין כרטיס SD, להגדיר זמן וכו ').

שלב 1: תוכן ערכת Duino644

Duino644 הוא שמו של לוח המיקרו -בקר המשמש בשעון ווייז 2. ערכת Duino644 מכילה את הרכיבים הבאים: - PCB עם שקע כרטיס SD מולחם עליו; - שבב ATmega644 ושקע 40 פינים עבורו; -שבב DS1307 (בקר בזמן אמת) בחבילת DIP 8 פינים, ושקע 8 פינים עבורו; -שבב EEPROM 24LC256 באריזה DIP 8 פינים, ושקע 8 פינים עבורו; - סוללת תא מטבע קטנה CR1220, ומחזיק הפלסטיק שלה; - קריסטל 16MHz ושני קבלים של 22pF; - קריסטל 32768Hz; - רמקול מיקרו; - מתגי מיקרו בזווית ישרה (4 חלקים); - מחבר מסוג miniB מסוג USB; - כותרות נקבה 2x8 פינים (2 חלקים); - LED כחול בעוצמה גבוהה באריזה 1206; - כותרת נקבה עם 40 פינים; - ווסת מתח L78L33; -מחבר חשמל דו-פיני JST ושקע חשמל דו-פיני JST עם כבלים; - IC מקלט אינפרא אדום ושקע 3 פינים עבורו; -כותרת זכר זווית ישרה עם 6 פינים (למחבר FTDI); - נגדים של 10K (10 חלקים); - נגדים 4K7 (3 חלקים); - 75R נגד; - קבלים ניתוק 100nF (3 חלקים); - כותרת זכר 2x3 פינים (למחבר ICSP). לאחר שבדקנו את כל הרכיבים מוכנים, נוכל להמשיך להלחמה.

שלב 2: הלחמת לוח Duino644

למרות שאינו מומלץ כערכה שהתחילה, Duino644 אמור להיות קל יחסית להלחמה. רק שני רכיבים דורשים ניסיון הלחמה קודם (ועיניים טובות ויד יציבה) מכיוון שהם מותקנים על פני השטח: האחד הוא מחבר ה- USB miniB, רכיב פסיבי די יציב שיכול לקחת הרבה חום, והשני הוא LED כחול דו-מסופי, באחת החבילות SMD הגדולות ביותר. 1. (תמונה 2.1) נתחיל עם מחבר ה- miniB USB. מקם אותו כך ש -2 בליטות הפלסטיק ייכנסו לחורים בהתאמה שלהן בלוח הלוח, והמחבר יושב הכי קרוב ללוח. קודם כל יש לרתך את ארבע ה"אוזניים "לרוחב כדי לאבטח אותה במקומה ולאחר מכן להמשיך עם 5 סיכות החיבור. השתמש במגדלה כדי לוודא שלא נותרו גשרי הלחמה בין אלה. כדי להסיר את הגשרים האפשריים, השתמש בפתיל הלחמה. קח את הזמן, זה לא (כזה) רכיב רגיש לטמפרטורה. 2. לאחר מכן, נלחם את הנגד 75 אוהם (סגול, ירוק, שחור, זהב, חום) במקומו, המסומן R14. 3. בואו ניישם את הנסיון שנרכש בהלחמה של מחבר ה- SMD, על הנורית. הכיוון של רכיב זה חשוב, ולכן עליו להיות ממוקם נכון. הקתודה (הטרמינל השלילי) של ה- LED מסומנת בנקודה ירוקה (זכוכית מגדלת בהחלט עוזרת כאן). ב- PCB, הקתודה מסומנת ב -3 נקודות. ממיסים מעט הלחמה על כרית הקתודה, ולאחר מכן הניחו את קתודת הנורית מעל המשטח והלחמה בעזרת הכתם הקיים. לאחר מכן הלחם את משטח האנודה. 3. (תמונה 2.2) בשלב זה אנו מבצעים בדיקה ראשונה, כדי לוודא שהלוח מקבל חשמל מ- USB. פשוט חבר את כבל ה- USB והנורית אמורה להפוך לכחול בהיר. יש לנו הצתה! 4. לאחר מכן נלחם את הנגדים. התחל עם שלושת נגדי 4K7 (צהוב, סגול, שחור, חום, חום): R5, R6, R7 (כיוון לא חשוב). לאחר מכן הנח והלחם את הנגדים הנותרים של 10K (חום, שחור, כתום, זהב): R1, R2, R3, R4, R8, R9, R10, R11, R12, R13. 5. (תמונה 2.3) לאחר מכן, הנח והלחם את שקעי ה- IC, החל באחד הגדול עם 40 פינים והמשך בשתי 8 הפינים הקטנות. שימו לב למקם את השקעים כך שהחריצים שלהם יתאימו לאלה שבמסך המשי. מאוחר יותר זה יעזור להכניס נכון את המעגלים המשולבים עצמם. 6. הלחמו את שני הקריסטלים במקומות המסומנים "XTAL" ו- "Q2", בהתאמה (הכיוון שלהם אינו חשוב). 7. הלחמו את קבלים 22pF (בצבע כתום) במקומם, המסומנים C1 ו- C2 (כיוון לא חשוב). 8. הלחם את שלושת הניתוק 100nF הקבלים (בצבע כחול) במקומם, המסומנים C3, C5, C8 (כיוון לא חשוב). 9. הנח והלחם את מחזיק סוללות הפלסטיק במיקום המסומן, ולאחר מכן הכנס את סוללת המטבע למחזיק (מוט חיובי כלפי הלוח, שלילי כלפי מעלה). 10. הכנס והלחם את שתי הכותרות 2x8 נקבות במיקומן המסומן (פינות תחתונות של הלוח). אלה המחברים ללוח התצוגה. 11. הלחמו את ארבעת מתגי המיקרו (כפתורי לחיצה) במיקומם המסומן: - שלושה עולים בחלקו העליון של הלוח ומשמשים את פונקציונליות השעון (הגדרת אזעקה, גישה לתפריטים וכו '); - אחד עובר בצד שמאל של הלוח והוא כפתור האיפוס. 12. הלחם את רמקול המיקרו במקומו המסומן, בחלק העליון של הלוח (הכיוון אינו חשוב). 13. הלחם את הכותרת הנקבית בעלת 3 פינים בפינה השמאלית העליונה של הלוח (מסומן IR). זהו השקע למקלט האינפרא אדום. הכנס את מקלט ה- IR לשקע הפונה כלפי פנים הלוח. לאחר מכן כופפו את מסופיו 90 מעלות, כך שיסתיים כלפי מעלה (בקו של השלט הרחוק של הטלוויזיה). 14. הכנס את שבב ווסת המתח L78L33, שים לב שהכיוון שלו תואם את זה שעל מסך המשי. 15. הלחמה של הכותרת הזכרית בעלת 6 פינים בזווית ישרה במקום המסומן FTDI. 16. (תמונה 2.4) הכנס את המעגלים המשולבים לשקעים המתאימים להם, תוך שימת לב מיוחדת לכיוון שלהם. לשבב ATmega644 הגדול יש את החריץ כלפי החלק העליון של הלוח. לשני השבבים הקטנים האחרים יש חריצים לכיוון תחתית הלוח. DS1307 חייב להיות ממוקם בשקע הקרוב לסוללת המטבע. 24LC256 חייב להיות ממוקם בשקע שלו קרוב לקצה התחתון של הלוח, כפי שמסומן. בשלב זה לוח המיקרו -בקר Duino644 מורכב ומוכן לבדיקה (או לשימוש). זה צריך להיראות כמו בתמונה 2.5. לאחר מכן נחבר את לוח התצוגה. לאחר מכן, נתכנת את שבב ה- ATmega644 עם מערכון השעון החכם העדכני ביותר באמצעות ה- Arduino IDE.

שלב 3: חבר את הצג וסגור את השעון

הכנס את Duino644 שהוטבע לאחרונה בחלק האחורי של לוח התצוגה (כמו בתמונה המצורפת 3.1), וודא ששתי מערכות המחברים (כותרות זכר בלוח התצוגה וכותרות נקבות בלוח Duino644) מתחברות זו לזו. לחץ בעדינות עד שהמחברים מחוברים במלואם וודא ששני הלוחות מקבילים. זהו החיבור היחיד בין שני הלוחות (אין מחברים או ברגים), והוא יוגן על ידי המתחם. המארז מורכב משתי לוחות פרספקס הדוחקים את שני הלוחות (Duino644 והתצוגה). לוחות אלה מוחזקים במקומם עם מרווחים מובדלים (וברגים ואומים). בואו נמשיך בחיבור מרווחי הניילון הלבנים (סטנדים) משני צידי לוח התצוגה, בארבעת החורים בפינות. המרווחים הקצרים יותר שנמצאים מול התצוגה, הארוך יותר מוברג בצד האחורי (כפי שמוצג בתמונה 3.2). שימו לב למדיחי הכביסה המשמשים את המרווחים הקצרים, הם יוצרים רווח קטן בין לוח הפרספקס הקדמי לבין צג ה- LED עצמו, כך שהם לא ייגעו. לאחר הידוק המרווחים, הניח והברג את צלחת הפרספקס הקדמית, ולאחר מכן המשך לצלחת האחורית. הדק את כל הברגים והאגוזים כשהמתחם יושב על משטח אופקי (שולחן), כדי לוודא שהמכלול הוא יציב ואין פיתול. לאחר הכנת כרטיס ה- SD, עלינו להיות מוכנים לבדוק את השעון.

שלב 4: הכינו את כרטיס ה- SD

שעון חכם 2 מציג ציטוטים שאוחזרו מקובץ טקסט המאוחסן בכרטיס ה- SD (תמונה 4.1). שמו של קובץ זה הוא "quotes.txt" והוא חלק מקובץ ה- zip המכיל את הסקיצה (הורדה מכאן). ניתן ליצור אותו גם מאפס, כקובץ טקסט ASCII, כדי לכלול את הציטוטים האהובים עליו, ברצף הרצוי. ההגבלה היחידה (בתוכנה) היא אורך השורה, שאינו יכול לעלות על 150 תווים. הקווים מופרדים באמצעות CR/LF (החזרת כרכרה/הזנת קו, או קודי ASCII 13/10). יש לעצב את כרטיס ה- SD כ- FAT (ידוע גם בשם FAT16). ניתן לעשות זאת ב- Windows על ידי בחירה ב"פורמט "בסייר הקבצים, המציג את תיבת הדו -שיח המוצגת בתמונה 4.2. הערה: הקיבולת המקסימלית שבה FAT16 יכולה להתמודד היא 2GB. קובץ חשוב נוסף בכרטיס ה- SD הוא "time.txt", הדרוש להגדרת השעון. קובץ "Time.txt" מכיל שורה כזו: 12: 22: 45Z2009-11-14-6 אשר יש לשנותה כך שתשקף את השעה והתאריך הנוכחיים. כאשר השעון מופעל (כאשר כרטיס ה- SD מוכנס), השעה והתאריך הנקראים משורה זו יוגדרו בשעון בזמן אמת כשעה והתאריך הנוכחיים, בהתאמה. לאחר הגדרת השעון (אוטומטית) להפעלה, הקובץ "time.txt" מסומן כמחוק, כך שבפעם הבאה שהשעון יופעל הקובץ לא יימצא. ניתן למצוא את שני הקבצים, quotes.txt ו- time.txt, את קובץ ה- zip המכיל את הסקיצה.

שלב 5: תכנית Duino644 בעזרת סקיצת "שעון חכם 2"

1. הורד את סקיצת השעון החכם מהמיקום שצוין. 2. הוסף את ספריות Sanguino ל- IDE Arduino שלך. (Duino644 הוא טעם של Sanguino, אם תרצה. הוא תואם ל- Sanguino ומשתמש באותן ספריות שפותחו על ידי צוות Sanguino כדי לתמוך בלוח משלהן. ואנו מודים להם.) 3. הפעל את ה- IDR של Arduino ובחר "Sanguino" כ לוח המטרה (ראה תמונה 5.1). 4. פתח את סקיצת השעון החכם ב- Arduino IDE והרכיב אותה. 5. באמצעות כבל FTDI או פריצת FTDI (מחובר בין ה- USB למחבר ה- FTDI בעל 6 הפינים בלוח Duino644), העלה את הסקיצה המורכבת (ראה תמונה 5.2). הערה: הקוד שהוזכר לעיל נבדק ואושר לעבודה עם Arduino IDE גירסה 17.

שלב 6: הפעל את השעון ותהנה ממנו

כעת, לאחר שהשעון מורכב ומתוכנת, הגיע הזמן להפעיל אותו באמצעות כבל ה- USB, רצוי ממתאם USB, כמו אלה המשמשים לטעינת מכשירי iPhone והתקנים ניידים אחרים (תמונה 2). תהנה!