Аналог дижитал цаг: 4 алхам (зурагтай)

2025 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2025-01-23 15:00

Энэ цагийг хийх болсон шалтгаан нь миний анхны IKEA цаг ажиллахаа больсон бөгөөд надад энэ цагны орон сууц үнэхээр таалагдсан юм. Цагийг хаях нь дэмий хоосон зүйл гэж үзээд аналог / дижитал цагны хувьд дахин ашиглахаар шийдлээ.

Би стандарт цаг хийж болох байсан ч би өөр зүйл хийхээр шийдсэн. Бусад цаг шиг цагийг харуулдаг боловч стандарт байдлаар харуулдаггүй. 60 өнгийн улаан/ногоон 60 өнгийн LED ашиглан цаг нь цагийг харуулдаг. Улаан LED нь цагийг, ногоон LED нь минутыг харуулдаг. Секундийг алхаж буй шар (улаан + ногоон) LED, цагийн төвд анивчсан шар LED -ээр илэрхийлнэ.

Цаг хэрхэн уншихаа мэдэхийн тулд тодорхой дадлага хийх шаардлагатай. LED нь цаг, минутыг хоёуланг нь харуулахад ашигладаг тул цагийг танилцуулах тусгай арга хэрэгтэй. Цагийг LED зурвас хэлбэрээр харуулдаг бөгөөд хамгийн урт баар нь цаг эсвэл минутыг харуулдаг. Хэрэв хамгийн урт мөрийг цагийн тоогоор харуулсан бол богино хэсэг нь минутыг ногооноор, үлдсэн хэсэг нь цагийг улаанаар харуулна. Баар богино байвал цагийг илүү унших боломжтой болгохын тулд би улаан LED ашиглан нэг цагийн заагчийг нэмсэн. Хэрэв минут нь цагнаас том болвол баар солигддог, өөрөөр хэлбэл өмнөх бүх ногоон минутууд нь цагийг харуулахын тулд улаан болж, үлдсэн хэсэг нь минутуудыг харуулдаг тул бараг бүх ногоон нь улаан болж, эсрэгээрээ эргэдэг.

Энэ нь хэрхэн ажилладагийг тайлбарлахад хэцүү байдаг тул видеог үзээрэй. LED -ийг олон талт болгосноор видеон дээр LED гэрэл анивчиж байгаа юм шиг харагдаж байна. Үүнийг зөвхөн камераар авдаг, хүний нүдээр хардаггүй.

Би энэ төслийг JAL програмчлалын хэлийг ашиглан дуртай микроконтроллер PIC -ийнхээ эргэн тойронд бүтээсэн боловч та Arduino ашиглаж болно.

Алхам 1: Дизайнууд

Нийтдээ би сэтгэл хангалуун байхаасаа өмнө цагны гурван өөр хувилбарыг хийсэн. Эдгээр хувилбаруудыг дараах байдлаар зохион бүтээсэн болно.

1. PIC -ийн хувьд 20 МГц -ийн стандарт болорыг ашиглах. Энэхүү дизайны ачаар цаг нь нэг өдөр ажилласны дараа 1 секундын дотор синхрончлогдсон байв. Энэ хэтэрхий их байсан. Үүний хажуугаар дизайн дээр нөөц батерей байхгүй тул та цагийг унтраахад цаг алджээ.
2. DS1302 цагийн модулийг ашиглаж байна. Энэ модулийн нэг сайхан тал нь нөөц батерейтай тул цагийг унтраахад цаг алдахгүй. Би энэ модулаар цагийг туршиж үзэхэд цаг 7 секунд синхрончлогдсон байна! нэг өдрийн дараа. Энэ нь буруу болор эсвэл муу ПХБ -ийн загвараас үүдэлтэй гэж би бодож байна.
3. DS3231 цагийн модулийг ашиглаж байна. Энэ модуль нь нөөц батерейтай бөгөөд DS1302 -ээс илүү нарийвчлалтай байдаг. Энэ модуль дээр цаг сайн ажилласан тул би үүнийг эцсийн дизайнд ашигласан. Үүний улмаас PIC -д болор хэрэггүй болсон.

Бүрэн загварыг гурван бүдүүвч диаграмаар зурсан болно.

1. PIC ашиглан цаг хянагч
2. Ээлжийн бүртгэл ашиглан жолооч удирддаг
3. 60 хоёр өнгийн LED

Алхам 2: Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Энэхүү төслийн хувьд танд дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүд байх ёстой.

• Нэг талхны хавтан
• PIC микроконтроллер 16F1823
• 3 ээлжийн бүртгэл 74HC595
• 1 Darlington транзисторын массив ULN2803A
• IC залгуур: 1 * 14 зүү, 3 * 16 зүү, 1 * 18 зүү
• Цагны модуль DS3231
• 2 товчлууртай унтраалга
• Эсэргүүцэл: 2 * 33k, 8 * 100 Ом, 8 * 47 Ом
• 1 электролитийн конденсатор 100 uF/16V
• 4 конденсатор 100 nF
• LED: 60 2 мм хоёр өнгөтэй (улаан/ногоон), 1 5 мм шар
• Жак залгуур 3 мм
• 5 вольтын адаптер, жишээлбэл ухаалаг гар утсыг цэнэглэх зориулалттай. Энэ нь жинхэнэ 5 вольтын цахилгаан хангамж мөн эсэхийг шалгаарай.
• Нэмэлт: Гаднах хэсгүүдийг талхны самбартай холбох толгой
• Кынар утас ба утас хуулагч
• Таны цагны орон сууц.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэрхэн холбох схемийг үзнэ үү. Ялангуяа 60 LED -ийг холбоход нэлээд гагнуур шаардагдана. Схемийн диаграммыг zip файлд оруулсан болно.

Алхам 3: Цаг барих

Миний цагийг хэрхэн бүтээж байгааг зургуудаас үзээрэй. Би анхны цагийн дотоод хэсгийг салгаж эхэлсний дараа урд талын хавтан дээрх хоёр өнгийн LED-ийн хувьд 2 мм-ийн 60 цооног өрөмдсөн. Дараа нь би урд талын хавтанг хараар будаж, анхны гарны байрлалд байгаа нүхийг хаахын тулд хуванцар хэсгийг нэмэв. Одоо тэр байрлалд шар өнгийн LED байна.

Дараа нь би бүх 60 LED -ийг суурилуулж, халуун цавуугаар байрлуулж, Kynar утсаар хооронд нь холбосон. Хамгийн сүүлд би талхны хавтанг бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр угсарсан.

Арын нүүрэн дээр би хоёр товчлуур болон цахилгаан залгуурыг суулгасан. Зураг дээр үзүүлсэн шиг миний ар талд наасан нэмэлт хавтанг март. Би нэмж хэлэхдээ миний анхны загвар дээр товчлуурууд тэнд байрлаж байсан боловч DS3231 модулийг нэмэх шаардлагатай байсан тул би тэдгээрийг зөөх шаардлагатай болсон бөгөөд би анхны загвараа хийхдээ эдгээр товчлуурууд байгаа газрыг л олж чадна.

Алхам 4: Програм хангамж

Өмнө дурьдсанчлан, програм хангамж нь JAL програмчлалын хэлийг ашиглан PIC16F1823 -д зориулагдсан болно. PIC нь 32 МГц -ийн дотоод цаг дээр ажилладаг. Өмнө дурьдсанчлан, цагийн хуваарийг DS3231 цагийн модуль хийдэг.

Програм хангамж нь дараахь үндсэн ажлуудыг гүйцэтгэдэг.

• I2C интерфэйсийг ашиглан DS3231 модулийг эхлүүлэх. Модуль нь PIC -ийн таслах зүүтэй холбогдсон 1 секундын дохиог үүсгэх болно. PIC нь DS3231 модулийн цагийг уншихын тулд энэ 1 секундын тасалдлыг ашигладаг.
• 60 өнгийн хоёр өнгийн LED-ийг ээлжийн бүртгэлээр жолоодох. Схемийн диаграмаас харахад LED нь 16 -аас 8 хүртэлх матрицад холбогдсон болохыг харж болно. Энэ нь бүх LED -ийг холбоход шаардлагатай утасны тоог бууруулдаг. Энэхүү матрицын загвар нь LED -ийг тус тусад нь гэрэлтүүлэхийн тулд PIC -ийг олон талт болгох шаардлагатай. LED -ийг олон талт болгох нь хүний нүдэнд үл үзэгдэх 70 Гц давтамжтай давтамжтай тасалдлын үндсэн дээр хийгддэг.
• Товчлууруудыг удирдах. Эдгээр нь цагийг тохируулахад хэрэглэгддэг бөгөөд нэг нь цагийг тохируулах, нөгөө нь минутыг тохируулахад зориулагдсан болно. Цаг тохируулах горимыг идэвхжүүлэхийн тулд хоёр товчлуурыг дарах шаардлагатай. Цаг тохируулах горимыг сонгоход шар өнгийн гэрэл байнга асах болно. Товчлуурыг ашиглаагүй 5 секундын дараа цаг нь ердийн цагийн горимд буцаж очдог бөгөөд шар LED анивчдаг.

Цагийг хэрхэн тохируулах талаар хоёр дахь видеог үзнэ үү.

JAL эх файл болон PIC програмчлалын Intel Hex файлыг зип файлд хавсаргасан болно. Хэрэв та PAL микроконтроллерийг JAL - Паскаль шиг програмчлалын хэлээр ашиглахыг хүсч байвал JAL вэбсайтад зочилно уу.

Өөрийнхөө төслийг боловсруулж, хариу өгөхийг тэсэн ядан хүлээж байгаарай.