Đồng hồ nhị phân V1.0: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Mọi người đều yêu thích đồng hồ nhị phân, đặc biệt là những nhà sản xuất mọt sách như tôi. Trong phần hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách bạn có thể tạo đồng hồ nhị phân của riêng mình bằng cách sử dụng các mô-đun bảng điều khiển và bảng điều khiển có sẵn.

Tôi không hài lòng với thiết kế của đồng hồ nhị phân làm sẵn từ ebay hoặc các nguồn khác, vì vậy tôi đã tự làm. Nó chỉ sử dụng một màu duy nhất và mặt kính là đối xứng, điều này làm cho nó trông đẹp hơn nhiều.

Quân nhu

Các thành phần:

• Arduino Nano (bất kỳ bộ điều khiển nào có 18 đầu ra và I2C)
• Mô-đun DS1307 (DS3231 cũng có thể được sử dụng)
• 18 chiếc đèn LED siêu sáng 5mm (tôi đã sử dụng đèn màu xanh lam)
• 18 chiếc điện trở 10kOhm (tôi đã sử dụng SMD)
• 18 chiếc điện trở 100kOhm (tôi đã sử dụng SMD)
• 18 chiếc diode chung
• Đầu nối giắc cắm DC
• Nguồn điện 12V
• Hộp gỗ nhỏ
• Dây điện
• Ống co nhiệt (tùy chọn)
• Ván đục lỗ

Công cụ:

• Hàn sắt và thuốc hàn
• Máy khoan điện
• Súng bắn keo nóng
• Công cụ cơ bản

Bước 1: Hàn bảng LED

Trước hết, bạn phải chọn kích thước của đồng hồ của bạn. Khi đã rõ ràng, bạn phải chọn mảnh ván đục lỗ có kích thước phù hợp. Bạn có thể dễ dàng cắt nó theo hình dạng bằng cách dùng dao tiện ích đánh dấu một vài lần và chụp nó lại. Bạn phải hàn các đèn LED vào vị trí trong năm cột. Các cột số 1, 3 và 5 sẽ chứa 4 đèn LED, trong khi cột số 2 và 4 sẽ chứa 3 mảnh. Các đèn LED trên bảng điều khiển sẽ trông giống như sau:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- O

Os đại diện cho các vị trí LED.

Cột đầu tiên hiển thị các giờ từ 0 đến 12 ở dạng nhị phân. Đèn LED thấp nhất là LSB và đèn LED cao nhất là MSB. Cột thứ hai là hàng chục phút từ 0 đến 5. Cột thứ ba là phần còn lại của phút từ 0 đến 9. Phần còn lại hiển thị giây giống như cách làm việc của phút. Các số liệu tiếp theo hiển thị thời gian, trong đó Os là TẮT và X là BẬT:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OX --- X --- O --- O --- X Thời gian là 1:10:01

X -------- O -------- XO --- O --- O --- X --- OO --- X --- X --- O --- OO --- O --- X --- O --- X Thời gian là 8:23:49

Kết nối cho các đèn LED có trong hình ảnh bước. Tất cả các đèn LED có cùng GND và VCC trên các kết nối của chúng. Đối với VCC, bạn có thể sử dụng 5V (hoặc 3.3V). Với điện trở 100kOhm, đèn LED sẽ rất mờ. Nếu bạn bật đèn LED với đầu ra Arduino, dòng điện đi qua điện trở nhỏ hơn (10kOhm) và đèn LED sẽ sáng hơn. Nếu không có đủ sự khác biệt giữa đèn LED mờ và sáng, bạn có thể kết nối bảng LED VCC với 3.3V. Đi-ốt là cần thiết trong mạch, vì vậy nếu đầu ra của bạn được kéo xuống thấp, dòng điện vẫn chạy qua đèn LED. Tôi hy vọng nó là rõ ràng cho tất cả mọi người.

Để có một khuôn mặt tương đối nhỏ, tôi đã sử dụng điện trở SMD ở mặt sau của bảng điều khiển. Bạn có thể sử dụng điện trở thông thường (THD), nếu bạn có đủ không gian cho chúng. Ngoài ra, tôi đã phải hàn các điốt trên một miếng bảng điều khiển riêng biệt, một lần nữa, vì không gian. Bạn có thể sử dụng điốt SMD nếu có, vì vậy mọi thứ có thể đi đến một bảng.

Hàn dây với các đường GND và VCC của bảng và cũng với mọi cực dương diode thông thường. Nếu bạn cũng muốn tạo một bảng diode riêng, hãy tạo kết nối giữa catốt của diode và điện trở 10kOhm.

Các dây từ các cực dương của diode sẽ đi đến các đầu ra của Arduino.

Bước 2: Làm hộp

Sau khi làm bảng LED cho đồng hồ của chúng tôi, chúng tôi phải chọn một hộp đựng cho nó. Tôi chọn một hộp đồ trang sức nhỏ. Trên thực tế, tôi đã chọn hộp đầu tiên và làm bảng LED sau đó, bạn cũng có thể làm điều đó.

Bạn phải đánh dấu vị trí của các đèn LED ở mặt trước của hộp của bạn. Bạn có thể tính toán các vị trí hoặc bạn có thể sử dụng một mảnh ván đục lỗ khác để giúp bạn. Khoảng cách giữa các lỗ nhỏ là 2,54mm, hoặc 1/10 inch.

Sau khi đánh dấu 18 vị trí trên mặt trước của hộp, bạn phải khoan các lỗ. Tôi đã tạo các lỗ 4mm, vì vậy các đèn LED không ló ra ngoài, nhưng bạn có thể tạo các lỗ 5mm, vì vậy các đèn LED cũng sẽ có thể nhìn thấy từ chế độ xem bên. Bạn cũng phải khoan một lỗ 8mm ở mặt sau của hộp cho đầu nối DC.

Bạn có thể sử dụng sơn hoặc véc ni trên hộp gỗ ngay bây giờ. Bạn có thể muốn tháo bản lề và khóa khỏi hộp trước đó. Khi bạn đã hài lòng với vẻ ngoài, hãy vặn lại bản lề và khóa.

Bước 3: Kết nối mọi thứ

Bạn sẽ cần một vài dây và một số vật hàn cho bước này.

Bạn phải kết nối đầu nối DC với Arduino VIN và GND. Nếu bạn sử dụng nguồn điện 5V ổn định, bạn có thể kết nối nó với Arduino 5V thay vì VIN.

Mô-đun RTC có 4 chân: GND, 5V, SDA và SCL. Kết nối GND và 5V với Arduino GND và 5V. Kết nối SDA với Arduino A4 và SCL với Arduino A5. Nếu bạn sử dụng bộ vi điều khiển khác, hãy đảm bảo kiểm tra các chân I2C.

Kết nối bảng LED VCC với 5V hoặc 3.3V và GND với Arduino GND. Kết nối các cực dương của điốt như sau:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 có nghĩa là bit ít quan trọng nhất của cột giờ. Đó là đèn LED phía dưới bên trái. S8 đại diện cho 8 giây, đây là đèn LED phía trên bên phải.

Bước 4: Lập trình

Trước khi tải lên bất cứ thứ gì, bạn sẽ phải tải xuống thư viện RTC và mã chương trình của tôi. Sau khi tải xuống, hãy di chuyển thư viện RTC vào thư mục thư viện Arduino và dự án vào thư mục dự án của bạn. Bạn phải khởi động hoặc khởi động lại IDE sau đó.

Trước khi tải lên mã chương trình của tôi, chúng tôi phải ghi dữ liệu thời gian chính xác vào chip RTC. Đảm bảo có pin đã sạc trước khi thực hiện việc này. Mở ví dụ "Đặt thời gian và hiển thị" từ thư viện RTC. Điền vào các giá trị thời gian chính xác. Chúng tôi không thực sự quan tâm đến ngày tháng, bạn có thể để nguyên hoặc có thể điền luôn. Giá trị thời gian sẽ được ghi vào chip RTC khi chúng tôi tải mã lên và Arduino của chúng tôi khởi động. Điều quan trọng là không đặt lại bộ điều khiển. Ngoài ra, bạn có thể đặt thời gian trước một phút, vì vậy đồng hồ của bạn sẽ không bị trễ theo thời gian tải lên và thời gian bắt đầu.

Đảm bảo chọn đúng cổng và loại bo mạch trước khi nhấn nút tải lên.

Sau khi tải lên ví dụ RTC, bạn phải tải lên bản phác thảo của tôi mà không cần cắm Arduino, vì mỗi lần đặt lại sẽ đặt thời gian được đưa ra trong ví dụ. Sau khi bạn tải lên chương trình của tôi, thời gian sẽ xuất hiện trên đèn LED. Kiểm tra xem mọi thứ có hoạt động chính xác hay không (đúng như vậy). Nếu mọi thứ đều ổn, bạn có thể bắt đầu kết hợp mọi thứ lại với nhau.

Bước 5: Hoàn thành

Khi bạn ngắt kết nối Arduino, đồng hồ sẽ không quên thời gian cho đến khi pin của RTC hết năng lượng. Bây giờ bạn có thể bảo mật mọi thứ tại chỗ. Sử dụng keo nóng, epoxy, băng keo hai mặt, vít, bu lông hoặc bất cứ thứ gì bạn muốn.

Kết nối đồng hồ của bạn với 12V (hoặc điện áp bạn sử dụng) và xem nó và yêu thích nó. Tôi cũng đã thêm một lớp khúc xạ từ một màn hình ở mặt trước, do đó, trông đẹp hơn. Bạn cũng có thể thêm một mẩu giấy hoặc thứ gì đó để đạt được hiệu ứng hình ảnh khác. Hãy chia sẻ với tôi ý tưởng của bạn.

Tôi hy vọng bạn thích hướng dẫn này, và có thể ai đó sẽ thấy nó hữu ích. Hãy đặt câu hỏi trong phần bình luận. Hướng dẫn này dành cho cuộc thi Colors of the Rainbow với màu xanh dương tươi sáng.