Led dvejetainio laikrodžio grandinė naudojant „Arduino“

Šiame projekte mes gaminsime dvejetainį LED laikrodį naudodami „Arduino“. Šiam laikrodžiui įgyvendinti sukūrėme spausdintinę plokštę (PCB). Norėdami sukurti PCB išdėstymą, mes naudojome internetinį „EasyEDA“ PCB projektavimo įrankį.

Būtini komponentai:

1. „Arduino Nano“
2. DS1307 RTC
3. 32,768Khz kristalas
4. 3v monetos elementas
5. Rezistorius 1k, 10k
6. Maitinimas
7. Šviesos diodai

Grandinės schema ir paaiškinimas:

Tai labai paprastas, pigus ir įdomus projektas besimokančiajam. Šioje LED dvejetainio laikrodžio grandinėje mes naudojome „ Arduino Nano“, kad galėtume valdyti visą projektą, pvz., Skaitymo laiką iš RTC ir rodyti tai ant šviesos diodų. 3,0 V monetos elementas yra prijungtas prie RTC IC atsarginei kopijai. Sužinokite daugiau apie DS1307 RTC naudojimą su „Arduino“ čia.

Čia yra prijungta 20 šviesos diodų matricos forma. Taigi čia mes turime 6 stulpelius ir 4 eilutes. 2 stulpeliai naudojami valandai rodyti, kiti du stulpeliai minutėms ir šalia stulpelių sekundėms. Šviesos diodus įjungti 6 stulpeliuose naudojome 6 PNP tranzistorius. Vartotojas gali maitinti visą grandinę tik 5 V įtampa, čia mes naudojome nešiojamojo kompiuterio USB maitinimą. Likę jungtys parodyti grandinės schemoje.

Be to, patikrinkite visą „ Arduino“ kodą ir demonstracinį vaizdo įrašą šio straipsnio pabaigoje.

Kaip apskaičiuoti ir skaityti laiką dvejetainiame laikrodyje:

Kadangi mums yra žinomi dvejetainiai skaičiai, kurie yra nulis ir vienas. Taigi naudodamiesi jais galime parodyti laiką ir tą dvejetainį laiką paversti dešimtainiu skaičiumi. Naudodami skaičių 8 4 2 1 (parašytas dešinėje PCB pusėje), dvejetainį skaičių galime konvertuoti į dešimtainį.

Tarkime, kad turime dvejetainį skaičių, pavyzdžiui:

1 0 1 0, tai bus 10 po kablelio. Kai konvertuojame dvejetainį į dešimtainį, pridedame tik tuos.

Iš MSB (reikšmingiausias bitų) pusės, mes turime 1, tai reiškia 8, o kitas yra 0, tai yra 0 ir nereikia įtraukti. Kitas yra vėl 1 reiškia 2, o paskutinis yra 0, taigi paskutinis taip pat nebus įtrauktas.

Taigi pagaliau mes turime

8 + 0 + 2 + 0 = 10

Iš esmės galime tai priimti taip:

8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10

Dabar mes galime suprasti laiką iš paveikslėlio:

Aukščiau matome, kad yra 6 stulpeliai ir 4 eilutės. Šiose lentelėse yra 2 stulpeliai, grupuojantys HH valandai, MM minutei ir SS sekundėms. Dešinėje PCB pusėje galime pamatyti 1, 2, 4 ir 8 eilučių numerius. Šie skaičiai naudojami konvertuojant dvejetainį skaičių į dešimtainį skaičių

Atkreipkite dėmesį, kad skaitome stulpelius iš dešinės pusės. Taigi pirmiausia žiūrėkite HH stulpelius, yra du laiko stulpeliai. Pirmoje laiko stulpelyje nėra švytinčių švytinčių priemonių:

2x0 + 1x0 = 0

Kitame stulpelyje matome, kad 1 eilutės priemonėse šviečia viena lemputė. Taigi pagal 8 4 2 1

8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1

Taigi valandos HH stulpelyje gavome 01.

Pirmame MM (minučių) stulpelyje matome, kad 1 eilutės priemonėse šviečia viena lemputė

4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1

Antrame MM stulpelyje matome, kad eilutėje 8 reiškia, kad šviečia viena lemputė

8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8

Taigi mes sulaukėme 18-os minučių

Į pirmame stulpelyje SS (sekundėmis), matome, yra vienas diodas dega eilutėje skaičius 4 priemonėmis

4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4

Antrame SS stulpelyje matome, kad eilutėje 1 ir 4 eilutėse reiškia, kad šviečia dvi lempos

8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5

Taigi mes sulaukėme 45-erių minučių

Taigi pagaliau turime laiko kaip 01:18:45

HH MM SS 01 18 45

Visas Arduino kodas ir demonstracinis vaizdo įrašas pateikiami šio straipsnio pabaigoje.

Grandinių ir PCB dizainas naudojant „EasyEDA“:

Norėdami sukurti šią LED dvejetainio laikrodžio grandinę, mes pasirinkome internetinį EDA įrankį „EasyEDA“. Anksčiau daug kartų naudojau „EasyEDA“ ir manau, kad jį naudoti yra labai patogu, nes jame yra daug pėdsakų ir atviro kodo. Patikrinkite čia visus mūsų PCB projektus. Sukūrę PCB, galime užsisakyti PCB pavyzdžius pagal jų pigias PCB gamybos paslaugas. Jie taip pat siūlo komponentų tiekimo paslaugas, kai turi daug elektroninių komponentų, o vartotojai gali užsisakyti reikalingus komponentus kartu su PCB užsakymu.

Kurdami savo grandines ir PCB, jūs taip pat galite paviešinti savo grandinių ir PCB dizainus, kad kiti vartotojai galėtų juos kopijuoti ar redaguoti ir galėtų iš jų pasinaudoti. Mes taip pat paviešinome visus šio „ Arduino“ dvejetainio laikrodžio grandinių ir PCB išdėstymus, patikrinkite šią nuorodą:

easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e

Galite peržiūrėti bet kurį PCB sluoksnį (viršuje, apačioje, viršutiniame piene, dugno piene ir kt.) Pasirinkdami sluoksnį iš lango „Sluoksniai“.

Taip pat galite peržiūrėti PCB, kaip ji atrodys gaminant, naudodamiesi „ EasyEDA“ mygtuku „ Nuotraukų peržiūra “:

Mėginių apskaičiavimas ir užsakymas internetu:

Baigę kurti šios „ Arduino“ dvejetainio laikrodžio PCB, galite užsisakyti PCB per JLCPCB.com. Norėdami užsisakyti PCB iš JLCPCB, jums reikia „Gerber File“. Norėdami atsisiųsti „Gerber“ failus iš savo PCB, tiesiog spustelėkite mygtuką „ Gamybos išvestis “ „EasyEDA“ redaktoriaus puslapyje, tada atsisiųskite iš „EasyEDA“ PCB užsakymo puslapio.

Dabar eikite į JLCPCB.com ir spustelėkite „ Quote Now“ arba mygtuką , tada galite pasirinkti norimų užsisakyti PCB skaičių, kiek jums reikia vario sluoksnių, PCB storį, vario svorį ir net PCB spalvą, pvz., Momentinę nuotrauką nurodyta apačioje:

Pasirinkę visas parinktis, spustelėkite „Įrašyti į krepšelį“ ir pateksite į puslapį, kuriame galėsite įkelti savo „Gerber“ failą, kurį atsisiuntėme iš „EasyEDA“. Įkelkite savo „Gerber“ failą ir spustelėkite „Išsaugoti krepšelyje“. Galiausiai spustelėkite „Checkout Secure“, kad užbaigtumėte užsakymą, tada po kelių dienų gausite savo PCB. Jie gamina PCB labai mažu greičiu, kuris yra 2 USD. Jų sukūrimo laikas taip pat yra labai trumpesnis, tai yra 48 valandos, kai DHL pristatomas per 3-5 dienas. Iš esmės savo PCB gausite per savaitę nuo užsakymo.

Po kelių dienų užsisakius PCB, aš gavau gražių pakuočių PCB pavyzdžius, kaip parodyta žemiau esančiose nuotraukose.

Gavęs šias dalis, aš sulitavau visus reikiamus komponentus per PCB, įdėjau užkoduotą „Arduino Nano“ ir maitinau jį 5v maitinimo šaltiniu, kad galėčiau pamatyti, kaip veikia dvejetainis laikrodis.