DIY -sanakello: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tänään näytän sinulle, kuinka rakentaa Word -kello. Se on pohjimmiltaan kello, joka näyttää ajan sanojen avulla. Näytän myös, kuinka voit käyttää siirtorekisteriä ja RTC: tä käyttämällä mikro -ohjainta. Vaihtorekisteri voi olla erittäin kätevä, jos nastat loppuvat mikrokontrollerista, joten niistä on hyvä oppia.

Älä odota enempää ja mene suoraan asiaan.

Vaihe 1: Katso video

Videolla on yksityiskohtainen selitys kaikista rakentamiseen liittyvistä vaiheista. Joten katso se ensin saadaksesi paremman käsityksen projektista.

Vaihe 2: Hanki tarvittavat osat

Arduino: INTIA - https://amzn.to/2FAOfxMUS - https://amzn.to/2FAOfxMUK - https://amzn.to/2FAOfxM -

74HC595 Vaihtorekisteri: INTIA: https://amzn.to/2pGA8MDUS:

DS3231 RTC: INTIA: https://amzn.to/2pGTxh4US:

ULN2803 Darlingtonin transistorijärjestelmä: Intia: https://amzn.to/2GculoXUS:

Vaihe 3: Testaa siirtorekisteri

Käytössä on neljä erilaista siirtorekisteriä - Serial In Parallel Out (SIPO), SISO, PISO ja PIPO. Käytämme 74HC595: tä, joka on 8 -bittinen SIPO -siirtorekisteri, mikä tarkoittaa, että se ottaa 8 -bittisen sarjatiedon ja muuntaa sen 8 -bittiseen rinnakkaistietoon. Saatat ihmetellä, miksi tarvitsemme vuororekisteriä. Katsotaan. Unossa on 14 digitaalista I/O -nastaa ja 6 analogista tuloliitintä. Jopa niiden yhdistämisen jälkeen meillä on vain 20 nastaa, joista kaikki eivät ole ulostulokelpoisia. Ja tämä on ongelma, koska aiomme työskennellä monien LEDien kanssa tässä projektissa. Vuororekisteri kuluttaa hyvin vähemmän mikrokontrollerin nastoja, 3 tässä tapauksessa, ja voi ohjata suurta määrää LED -valoja sen avulla, mikä on 8 tässä tapauksessa. Ja se ei ole sitä. Tämä vuororekisteri voidaan myös ketjuttaa toiseen vuororekisteriin, jotta voidaan ohjata vielä enemmän LED -valoja, ja toinen voidaan ketjuttaa seuraavan vuororekisterin kanssa ja niin edelleen. Yritän sanoa, että vain käyttämällä kolmea nastaa voit hallita monia digitaalisia laitteita.

Katso Shift -rekisterin nastakaavio. Nasta 1-7 yhdessä nastan 15 kanssa ovat rinnakkaislähtötiedot, kuten kaikki 74 -sarjan IC: t, 8 ja 16 ovat virtalähteitä. nastat, joista puhuin. Pin 10: tä kutsutaan sarjanpoistoksi, ja sitä käytetään vaihtorekisterin tuloksen tyhjentämiseen, pidetään korkeana koko projektin ajan; nasta 13, jota kutsutaan ulostulon mahdollistamiseksi, sallii ulostulon, kuten nimestä voi päätellä, pidetään alhaisena.

Katsotaan toimivia. Salpa vedetään alas ennen sarjatietojen lähettämistä. Sitten jokainen 8 bitistä lähetetään yksi kerrallaan. Siirtorekisteri määrittää, että uutta dataa on tulossa tarkistamalla kellotaulun tila, jos kellotappi on korkea, data on uutta. Kun kaikki bitit on lähetetty kokonaan, salpa vedetään korkealle, jotta se todella heijastaa 8 lähtönastan tietoja.

Tämän kaiken suorittamiseksi Arduino IDE: ssä on toiminto nimeltä shift out, jolla on neljä parametria (katso kuva). Kaksi ensimmäistä ovat itsestään selviä, neljäs on 8-bittinen sarjatieto, joka on kirjoitettu tähän binäärimuodossa. Jos kolmas parametri on ensin MSB, sarjadatan MSB lähetetään ensin ja se näkyy todellisuudessa jäljellä olevaa dataa edeltävän rekisterin nastassa 'Qh' ja jos kolmas parametri on ensin LSB, LSB näkyy nastassa 'Qh'.

Nyt tämän siirtorekisterin nykyinen ulostulokyky on vain 20 mA per nasta, ja tarvitsemme sitä enemmän, siellä ULN2803 tulee.

Jos haluat testata vuororekisterin toimintaa, olen liittänyt luonnoksen tähän luonnokseen kuvien kanssa, kytke vain virta, kytke nastat 11, 12 ja 14 mihin tahansa Arduinon digitaaliseen nastaan ja lähetä luonnos. Katso video ymmärtääksesi paremmin.

Vaihe 4: Aseta RTC: n päivämäärä ja kellonaika

Yhdistin RTC: n Arduinoon kuten mikä tahansa muu I2C -laite (SDA - A4 ja SCL - A5) ja käytin virtaa. Sitten avasin tässä vaiheessa liitetyn luonnoksen ja asetin "setDS3231time" -parametrit viittaamalla sen yläpuolella olevaan kommentoituun riviin asettaaksesi oikean RTC -päivämäärän ja -ajan. Sitten jätin kommentin kyseiselle riville ja latasin ohjelman Arduinolle. Kytkemättä mitään irti, kommentoin riviä takaisin ja latasin luonnoksen Arduinolle. Irrota nyt virta RTC: stä, jätä se minuutiksi tai kahdeksi, kytke se uudelleen Arduinoon ja avaa sarjamonitori. Jos näytössä näkyvä päivämäärä ja kellonaika ovat oikein, tiedät, että RTC toimii hyvin.

Vaihe 5: Tee piirilevy

Liitäntäkaavio on liitteenä tässä vaiheessa. Voit joko juottaa sen käsin tai tilata piirilevyn. Kaikki riippuu sinusta. Tilasin piirilevyn, koska olen kerran käsin juottanut piirilevyn, ja se vei melko paljon aikaa ja myös pohja oli todella kömpelö.

Tilasin piirilevyn JLCPCB: ltä.

Linkki kaavioon ja piirilevyyn:

Vaihe 6: Valmista LEDit

1. Tarkista kaikki LEDit 3 V: n paristolla.

2. Katkaise LED -valon yläosa.

3. Lyhennä LED -valon vastusta ja anodia (pidempi jalka).

4. Juotos lyhyen vastuksen ja anodin yhteen.

Tee tämä kaikille käyttämillesi LEDeille.

Vaihe 7: Rakenna selkäranka ja lopullinen testi

Kun LEDit on tehty, otin pahvin laitteen pakkauksesta, koko 8x8 tuumaa.

Tulostin tässä vaiheessa liitteenä olevan mallin valkoiselle paperille ja kaksi kopiota läpinäkyvälle arkille, koska muste on hieman vaaleaa.

Nyt leikkasin mallin todelliseen kokoon ja kiinnitin sen pahville liimalla. Tämän jälkeen tein reikiä LEDeille sanojen pituuden mukaan, jotta ne eivät näytä himmeiltä, kun LEDit hehkuvat. Sitten otin 4 kiinteää kuparilankaa ja kiinnitin ne kahden LED -rivin väliin. Sitten työnsin LEDit reikiin pitäen vastusjohtimen lähellä kuparilankaa. Tämän jälkeen juotin vastuksen kuparilankaan ja juotin saman sanan LEDien katodin yhteen. Sitten katkaisin ylimääräiset johdot.

Nyt otin kolme nauhakaapelia, joissa molemmissa oli kahdeksan johtoa, ja toisessa päässä juotin urospäät ja toinen pää juotetaan LED -valoihin. Nämä otsikot siirtyvät sitten piirilevyn naarasotsikoihin. Mutta mikä lanka juotetaan mihin sanaan? Tämän vaiheen liitteenä on otsikkoyhteyden järjestys kirjoittamani ohjelman mukaisesti. Siksi otsikon 1 ensimmäisen johdon tulisi mennä sanaan kaksikymmentäviisi, toisesta kolmekymmentä, toisen otsikon ensimmäinen lanka yhteen ja niin edelleen.

Nyt huomaat, että 4 viimeistä otsikkoa ei ole kytketty mihinkään, ja saatat huomata, että takana oleva kuparilanka on juotettava 5 volttiin. Joten, oikosulkasin ne kaikki ja liitin ne viimeiseen otsakkeeseen ja jos muistat, liitin myös viimeisen naarasotsikon Vcc: hen tai 5 volttiin. Sanan "se on" ja "o'clock" on oltava aina päällä, joten juotin ne otsikon toiseen viimeiseen nastaan ja piirilevyyn maadoitin ne. Lopuksi, "minuutit" -sana ei ole aina päällä ja sitä on myös valvottava, joten juotin sen kolmannen otsikon viidenteen nastaan, ja syy siihen, miksi oikosulkeimme nastan 3 - viidennen naarasotsikon kokoamalla piirilevyä, koska nasta 3 ohjaa sana minuutti kirjoittamassani ohjelmassa.

Tästä huolimatta on aika tarkistaa toiminta kytkemällä otsikot omiin paikkoihinsa, lataamalla luonnos Arduinolle ja käyttämällä 5 volttia, ja minun toimii hyvin. Juotin nopeasti DC -tynnyriliittimen virtatappeihin, koska käytän 5 voltin sovitinta, muuten olisin käyttänyt 7805: tä, jolle olen jo jättänyt tilaa piirilevyyn.

Vaihe 8: Poista kevyt verenvuoto

Toisen sanan kevyen verenvuodon poistamiseksi käytin 1 cm korkeaa pahvipalaa ja kiinnitin sen kuumalla liimalla jokaisen sanan väliin. Aloitin keskustasta ja tulin aina ulos. Tämän jälkeen mittasin ja leikkasin pahvin jokaiseen paikkaan ja kiinnitin sen uudelleen kahdella tipalla kuuma liimaa.

Vaihe 9: Laita kaikki koteloon

Tein kotelon 12 mm: n MDF -levystä, jonka sisämitat olivat 8 x 8 tuumaa, ja varmistin, että pahvi sopii täydellisesti. Leikkasin myös sopivan kokoisen akryylilevyn ja pidän mielessä, että tällä kertaa se ei saa olla kovin paksu. Kiinnitin akryylilevyn ja tein myös reiän tynnyrin liittimelle kotelon toiselle puolelle.

Nyt vein jokaisen vinyylin oikeaan kokoon poistamalla kulmat ja pinon ne sitten yhteen ja nitoin ne kahdelle vastakkaiselle puolelle. Vinyylin takana kiinnitän ja läpinäkymätön teippi sanoihin, joista ei ollut hyötyä.

Sitten pudotin vinyylin koteloon ja myös pahvin, jonka olen valmistanut ja virtalähteenä, ja kaikki näyttää hyvältä.

Leikkasin pahvin kulmista niin, että ne on helppo irrottaa tarvittaessa.

Muutamia muutoksia (ei todellakaan välttämätöntä): Vaihdoin virtajohdon paksumpaan mittariin, jotta se pystyy kantamaan tarvittavan virran helposti, ja liitin myös RTC: n naarasliittimellä (suositeltava), koska se joskus vaatii päivämäärän ja kellonajan muuttamista. Voit tarvittaessa lisätä kuumaa liimaa pitämään pahvin paikallaan, mutta omassani on tarpeeksi kitkaa, jotta se olisi paikallaan jopa maanjäristyksessä.

Vaihe 10: Valmis

Toivottavasti opit jotain tänään. Voit vapaasti jakaa ajatuksiasi ja vinkkejä projektista ja harkita Instructablesin ja YouTube -kanavamme tilaamista.

Nauti luomuksestasi:)