Led ρολόι σε arduino nano. Φτιάχνουμε ένα ηλεκτρονικό ρολόι στο Arduino με τα χέρια μας. Έτοιμο ρολόι στο Arduino

Ρολόι με οπίσθιο φωτισμό LED και παλλόμενο λεπτοδείκτη σε μικροελεγκτή Arduino
Αυτό το μοναδικό ρολόι με οπίσθιο φωτισμό LED και παλλόμενο λεπτοδείκτη κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας το τσιπ ελεγκτή PWM TLC5940. Το κύριο καθήκον του είναι να επεκτείνει τον αριθμό των επαφών διαμόρφωσης PWM. Ένα άλλο χαρακτηριστικό αυτού του ρολογιού είναι ότι έχει μετατρέψει ένα αναλογικό βολτόμετρο σε συσκευή που μετρά λεπτά. Για να γίνει αυτό, εκτυπώθηκε μια νέα ζυγαριά σε έναν τυπικό εκτυπωτή και επικολλήθηκε πάνω από τον παλιό. Ως εκ τούτου, το 5ο λεπτό δεν υπολογίζεται, απλώς κατά τη διάρκεια του πέμπτου λεπτού ο μετρητής χρόνου δείχνει το βέλος που δείχνει προς το τέλος της κλίμακας (εκτός κλίμακας). Ο κύριος έλεγχος εφαρμόζεται στον μικροελεγκτή Arduino Uno.

Για να διασφαλιστεί ότι ο οπίσθιος φωτισμός του ρολογιού δεν λάμπει πολύ έντονα σε ένα σκοτεινό δωμάτιο, εφαρμόστηκε ένα κύκλωμα για αυτόματη ρύθμιση της φωτεινότητας ανάλογα με τον φωτισμό (χρησιμοποιήθηκε φωτοαντίσταση).

Βήμα 1: Απαιτούμενα εξαρτήματα

Εδώ είναι τι θα χρειαστείτε:

• Μονάδα αναλογικού βολτόμετρου 5V DC.
• Μικροελεγκτής Arduino UNO ή άλλο κατάλληλο Arduino.
• Πλακέτα κυκλώματος Arduino (πρωτοπλακέτα).
• Μονάδα ρολογιού πραγματικού χρόνου (RTC) DS1307.
• Μονάδα με ελεγκτή PWM TLC5940;
• Οπίσθιοι φωτισμοί LED πετάλων – 12 τεμ.;
• Εξαρτήματα για τη συναρμολόγηση κυκλώματος αυτόματου ελέγχου φωτεινότητας (LDR).

Επίσης, για την παραγωγή κάποιων άλλων εξαρτημάτων του έργου, είναι επιθυμητό να υπάρχει πρόσβαση σε τρισδιάστατο εκτυπωτή και μηχανή κοπής λέιζερ. Υποτίθεται ότι έχετε αυτήν την πρόσβαση, επομένως οι οδηγίες θα περιλαμβάνουν κατασκευαστικά σχέδια στα κατάλληλα στάδια.

Βήμα 2: Κλήση

Το καντράν αποτελείται από τρία μέρη (στρώσεις) κομμένα σε μηχανή κοπής λέιζερ από φύλλο MDF 3 mm, τα οποία στερεώνονται μεταξύ τους με μπουλόνια. Μια πλάκα χωρίς υποδοχές (κάτω δεξιά στην εικόνα) τοποθετείται κάτω από μια άλλη πλάκα για να τοποθετηθούν τα LED (κάτω αριστερά). Στη συνέχεια, τοποθετούνται μεμονωμένα LED στις κατάλληλες υποδοχές και ο μπροστινός πίνακας τοποθετείται από πάνω (πάνω στο σχήμα). Τέσσερις τρύπες ανοίγονται κατά μήκος της άκρης του καντράν, μέσω των οποίων και τα τρία μέρη βιδώνονται μεταξύ τους.

• Για τη δοκιμή της απόδοσης των LED σε αυτό το στάδιο, χρησιμοποιήθηκε μια μπαταρία σε σχήμα νομίσματος CR2032.
• Για τη στερέωση των LED, χρησιμοποιήθηκαν μικρές λωρίδες κολλητικής ταινίας, οι οποίες ήταν κολλημένες στο πίσω μέρος των LED.
• Όλα τα πόδια LED ήταν προ-λυγισμένα ανάλογα.
• Ανοίχτηκαν ξανά οι τρύπες κατά μήκος των άκρων, μέσω των οποίων πραγματοποιήθηκε το μπουλόνι. Αποδείχθηκε ότι αυτό ήταν πολύ πιο βολικό.

Το τεχνικό σχέδιο των μερών του καντράν είναι διαθέσιμο στη διεύθυνση:

Βήμα 3: Σχεδιάστε το κύκλωμα

Σε αυτό το στάδιο αναπτύχθηκε ηλεκτρικό διάγραμμα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν διάφορα σχολικά βιβλία και οδηγοί. Δεν θα εμβαθύνουμε πολύ σε αυτή τη διαδικασία· τα δύο παρακάτω αρχεία δείχνουν το τελειωμένο ηλεκτρικό κύκλωμα που χρησιμοποιήθηκε σε αυτό το έργο.

Βήμα 4: Σύνδεση της πλακέτας κυκλώματος Arduino

1. Το πρώτο βήμα είναι να ξεκολλήσετε όλες τις επαφές της βελόνας στις πλακέτες κυκλωμάτων και στις πλακέτες τμημάτων.
2. Επιπλέον, λόγω του γεγονότος ότι η ισχύς 5V και το GND χρησιμοποιούνται από τόσες πολλές πλακέτες και περιφερειακές συσκευές, για αξιοπιστία, δύο καλώδια για 5V και GND συγκολλήθηκαν στην πλακέτα κυκλώματος.
3. Στη συνέχεια, ένας ελεγκτής PWM TLC5940 εγκαταστάθηκε δίπλα στις χρησιμοποιημένες επαφές.
4. Στη συνέχεια, ο ελεγκτής TLC5940 συνδέεται σύμφωνα με το διάγραμμα σύνδεσης.
5. Για να είναι δυνατή η χρήση της μπαταρίας, εγκαταστάθηκε μια μονάδα RTC στην άκρη της πλακέτας κυκλώματος. Εάν το κολλήσετε στη μέση της σανίδας, τα σημάδια των καρφίδων δεν θα είναι ορατά.
6. Η μονάδα RTC έχει συνδεθεί σύμφωνα με το διάγραμμα σύνδεσης.
7. Έχει συναρμολογηθεί ένα κύκλωμα αυτόματου ελέγχου φωτεινότητας (LDR), μπορείτε να το δείτε στον σύνδεσμο
8. Τα καλώδια για το βολτόμετρο συνδέονται συνδέοντας τα καλώδια στον πείρο 6 και στο GND.
9. Στο τέλος, συγκολλήθηκαν 13 καλώδια για τα LED (Στην πράξη, αποδείχθηκε ότι ήταν καλύτερο να γίνει αυτό πριν προχωρήσετε στο βήμα 3).

Βήμα 5: Κωδικός

Ο παρακάτω κώδικας συντάχθηκε από διάφορα κομμάτια στοιχείων ρολογιού που βρέθηκαν στο Διαδίκτυο. Έχει γίνει πλήρης εντοπισμός σφαλμάτων και είναι πλέον πλήρως λειτουργικός, ενώ έχουν προστεθεί αρκετά λεπτομερή σχόλια. Αλλά πριν φορτώσετε στον μικροελεγκτή, λάβετε υπόψη τα ακόλουθα σημεία:

• Πριν αναβοσβήσετε το υλικολογισμικό του Arduino, πρέπει να αφαιρέσετε το σχολιασμό της γραμμής που ορίζει την ώρα:
  rtc.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__))
  Αφού αναβοσβήσετε το χειριστήριο με αυτή τη γραμμή (η ώρα έχει ρυθμιστεί), πρέπει να το σχολιάσετε ξανά και να αναβοσβήσετε ξανά το χειριστήριο. Αυτό επιτρέπει στη μονάδα RTC να χρησιμοποιεί την μπαταρία για να θυμάται την ώρα εάν χαθεί η κύρια ισχύς.
• Κάθε φορά που χρησιμοποιείτε το "Tlc.set()" πρέπει να χρησιμοποιείτε το "Tlc.update"

Βήμα 6: Εξωτερικός δακτύλιος

Ο εξωτερικός δακτύλιος ρολογιού εκτυπώθηκε 3D χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή Replicator Z18. Προσαρμόζεται στο ρολόι χρησιμοποιώντας βίδες στην πρόσοψη του ρολογιού. Παρακάτω είναι ένα αρχείο με ένα τρισδιάστατο μοντέλο του δακτυλίου για εκτύπωση σε εκτυπωτή 3D.

Βήμα 7: Συναρμολόγηση του ρολογιού

Ο μικροελεγκτής Arduino με όλα τα άλλα ηλεκτρονικά στερεώθηκε στο πίσω μέρος του ρολογιού χρησιμοποιώντας βίδες και παξιμάδια ως αποστάτες. Έπειτα συνέδεσα όλα τα LED, το αναλογικό βολτόμετρο και το LDR στα καλώδια που ήταν προηγουμένως κολλημένα στην πλακέτα κυκλώματος. Όλα τα LED συνδέονται μεταξύ τους με ένα πόδι και συνδέονται με τον πείρο VCC στον ελεγκτή TLC5940 (ένα κομμάτι σύρματος είναι απλά συγκολλημένο σε κύκλο).

Μέχρι στιγμής, όλα αυτά δεν είναι πολύ καλά μονωμένα από βραχυκυκλώματα, αλλά οι εργασίες για αυτό θα συνεχιστούν σε μελλοντικές εκδόσεις.