Saa ya dijiti ya Analog: Hatua 4 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Sababu ya kutengeneza saa hii ni kwa sababu saa yangu ya asili ya IKEA haikufanya kazi tena na nilipenda sana makazi ya saa hii. Niliona ni taka kutupa saa na nikaamua kuitumia tena kwa saa ya analog / dijiti.

Ningeweza kutengeneza saa ya kawaida lakini niliamua kutengeneza kitu tofauti. Kama saa nyingine yoyote inaonyesha wakati lakini sio kwa njia ya kawaida. Kutumia LED za rangi nyekundu / kijani 60 60 saa inaonyesha saa. LED nyekundu hutumiwa kuonyesha masaa na LED za kijani zinaonyesha dakika. Sekunde zinaonyeshwa na taa ya manjano inayotembea (nyekundu + kijani) na kwa mwangaza wa taa ya manjano inayoangaza katikati ya saa.

Inahitaji mazoezi kadhaa kujua jinsi ya kusoma saa. Kwa kuwa LED zinatumika kuonyesha masaa na dakika inahitaji njia maalum ya kuwasilisha wakati. Wakati unaonyeshwa kama bar ya LEDs ambapo bar ndefu zaidi inaonyesha masaa au dakika. Ikiwa bar ndefu zaidi imewasilishwa na masaa basi bar fupi inatoa dakika za kijani na sehemu iliyobaki inaonyesha masaa yenye rangi nyekundu. Ili kufanya saa iweze kusomeka katika hali baa ni fupi, niliongeza kiashiria cha saa kwa kutumia LED nyekundu. Ikiwa dakika huwa kubwa kuliko masaa, baa hubadilishana, hiyo ni dakika zote za kijani kibichi kuwa nyekundu kuonyesha masaa na sehemu iliyobaki itaonyesha dakika kwa hivyo karibu kila kijani kibichi huwa nyekundu na njia nyingine kote.

Ni ngumu kuelezea jinsi inavyofanya kazi kwa hivyo tafadhali angalia video. Kwa sababu ya kuzidisha kwa LED inaonekana kama taa zinaangaza kwenye video. Hii inakamatwa tu na kamera, sio kwa jicho la mwanadamu.

Kama kawaida, niliunda mradi huu karibu na mtawala mdogo ninayependa PIC, kwa kutumia lugha ya programu ya JAL lakini unaweza pia kutumia Arduino.

Hatua ya 1: Miundo

Kwa jumla nilitengeneza matoleo matatu tofauti ya saa kabla sijaridhika. Matoleo haya yalibuniwa kama ifuatavyo:

1. Kutumia kioo cha kawaida cha 20 MHz kwa PIC. Kwa muundo huu saa ilikuwa nje ya usawazishaji sekunde 1 baada ya siku moja ya kazi. Hii ilikuwa nyingi sana. Karibu na wakati huo ulipotea wakati ulizima saa kwani hakukuwa na betri ya kurudia katika muundo.
2. Kutumia moduli ya saa DS1302. Jambo zuri juu ya moduli hii ni kwamba ina betri ya kuchelewesha kwa hivyo wakati haupotei wakati unazima saa. Wakati nilijaribu saa na moduli hii saa ilikuwa nje ya usawazishaji sekunde 7! baada ya siku moja. Nadhani hii inasababishwa na glasi isiyofaa au muundo mbaya wa PCB.
3. Kutumia moduli ya saa DS3231. Moduli hii pia ina betri chelezo na ni sahihi zaidi kuliko DS1302. Saa ilifanya kazi vizuri na moduli hii kwa hivyo nilitumia hii kwa muundo wa mwisho. Kwa sababu hiyo, PIC haikuhitaji tena kioo.

Ubunifu kamili umetengenezwa katika michoro tatu za kielelezo:

1. Kidhibiti Saa kwa kutumia PIC
2. Dereva aliyeongozwa akitumia rejista za zamu
3. 60 LED za rangi mbili

Hatua ya 2: Vipengele vinavyohitajika

Unahitaji kunyoa vifaa vifuatavyo kwa mradi huu:

• Kipande cha ubao wa mkate
• PIC microcontroller 16F1823
• Rejista ya zamu 3 74HC595
• 1 Darlington Transistor Array ULN2803A
• Soketi za IC: 1 * 14-pini, 3 * 16-pini, 1 * 18-pini
• Moduli ya saa DS3231
• 2 swichi za kifungo cha kushinikiza
• Resistors: 2 * 33k, 8 * 100 Ohm, 8 * 47 Ohm
• 1 elektroni ya capacitor 100 uF / 16V
• Capacitors 4 100 nF
• LEDs: 60 2 mm bi-color (nyekundu / kijani), 1 5 mm njano
• Jack kuziba 3 mm
• 5 adapta ya Volt, kwa mfano ile ambayo hutumiwa kuchaji Smartphone. Hakikisha ni umeme wa kweli wa Volt 5.
• Hiari: Vichwa vya kuunganisha sehemu za nje kwenye ubao wa mkate
• Kynar waya na mkanda waya
• Nyumba ya saa yako.

Tazama michoro za kielelezo juu ya jinsi ya kuunganisha vifaa. Inahitaji kutengenezea kabisa, haswa kwa unganisho la LED 60. Michoro ya skimu imejumuishwa kwenye faili ya zip.

Hatua ya 3: Kujenga Saa

Angalia picha juu ya jinsi ninavyounda saa. Nilianza kwa kuondoa wa ndani wa saa ya asili baada ya hapo nikachimba mashimo 60 ya 2 mm kwa taa za rangi mbili kwenye sahani ya mbele. Kisha nikachora bamba la mbele nyeusi na kuongeza kipande cha plastiki kufunika shimo ambalo mikono ya asili ya saa ilipo. Sasa taa ya manjano iko katika nafasi hiyo.

Kisha nikaweka LED zote 60, nikatumia gundi moto kuziweka katika eneo lao na kuziunganisha na waya wa Kynar kwa kila mmoja. Mwishowe nilikusanya ubao wa mkate na vifaa vyote.

Kwenye kifuniko cha nyuma nilifunga vifungo viwili vya kushinikiza na nguvu Jack. Sahau juu ya sahani ya ziada niliyoiunganisha nyuma kama onyesho kwenye picha. Niliongeza kuwa kwa sababu katika muundo wangu wa kwanza vifungo vya kushinikiza vilikuwa hapo lakini nilihitaji kuzisogeza kwa sababu ilibidi niongeze moduli ya DS3231 na ningeweza tu kupata mahali ambapo vifungo hivyo vilikuwa wakati nilifanya muundo wangu wa kwanza.

Hatua ya 4: Programu

Kama ilivyoelezwa tayari, programu imeandikwa kwa PIC16F1823 kwa kutumia lugha ya programu ya JAL. PIC inaendesha saa ya ndani ya 32 MHz. Kama ilivyoelezwa hapo awali, muda wa saa unafanywa na moduli ya saa ya DS3231.

Programu hufanya kazi kuu zifuatazo:

• Inazindua moduli ya DS3231 kwa kutumia kiolesura cha I2C. Moduli itazalisha ishara ya pili ya 1 ambayo imeunganishwa na pini ya kukatiza ya PIC. PIC hutumia usumbufu huu wa pili 1 kusoma wakati kutoka kwa moduli ya DS3231.
• Kuendesha gari za LED zenye rangi mbili kupitia rejista za mabadiliko. Katika mchoro wa skimu inaweza kuonekana kuwa LED zinaunganishwa katika tumbo la 16 hadi 8. Hii inapunguza idadi ya waya ambazo zinahitajika kuunganisha LED zote. Ubunifu huu wa tumbo unahitaji kwamba PIC inahitaji kuzidisha mwangaza wa LED ili kuweza kuwasha moja kwa moja. Multiplexing LEDs hufanywa kwa njia ya kukatiza ambapo masafa ya kuonyesha upya ni 70 Hz hivyo haionekani kwa jicho la mwanadamu.
• Kushughulikia vifungo vya kushinikiza. Hizi hutumiwa kuweka wakati, moja ya kuweka masaa na moja ya kuweka dakika. Vifungo vyote vinahitaji kushinikizwa ili kuamsha hali ya kuweka muda. Wakati hali ya kuweka wakati imechaguliwa mwongozo wa manjano utaendelea kuwashwa. Baada ya sekunde 5 za kutotumia vifungo vya kushinikiza saa inarudi kwa operesheni ya kawaida ya wakati na taa ya manjano itaanza kupepesa.

Tazama video ya pili juu ya jinsi ya kuweka wakati.

Faili ya chanzo ya JAL na faili ya Intel Hex ya programu ya PIC imeambatanishwa kwenye faili ya zip. Ikiwa una nia ya kutumia mdhibiti mdogo wa PIC na JAL - Pascal kama lugha ya programu - tembelea wavuti ya JAL.

Furahiya kujenga mradi wako mwenyewe na unatarajia athari zako.