Đồng hồ đa chế độ thu nhỏ M-Clock: 11 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Đồng hồ của người tối giản? Đồng hồ đa chế độ? Đồng hồ ma trận?

Đây là một dự án đồng hồ đa chế độ dựa trên MSP430G2432. Nó có thể được lắp ráp mà không cần hàn và sử dụng tối thiểu các công cụ. Với độ phân giải hiển thị giới hạn 8x8 pixel, chiếc đồng hồ 12 giờ này hiển thị thời gian ở 6 chế độ khác nhau. Nó sử dụng các thành phần tối thiểu (chỉ 5 đến 7 bộ phận) và hệ thống dây điện tối thiểu (4 dây). Toàn bộ dự án bao gồm cả pin được đặt trong một breadboard 1,5 "x 2". Thưởng trứng phục sinh "Tetris" giống như trò chơi, xem các bước cuối cùng của dự án.

Đặc trưng

• Số thành phần tối thiểu, 5 phần.
• Hệ thống dây điện tối thiểu, chỉ cần 4 dây. Pin hoạt động từ 3V đến 3,6V.
• Sử dụng bộ đếm thời gian của cơ quan giám sát để giữ thời gian, chế độ ngủ ngắt điện (LPM3) lấy điện uA.
• Tinh thể 32Khz để giữ thời gian chính xác khi ngủ.
• Chạy đồng hồ hiệu chỉnh 1Mhz DCO khi hoạt động (hiển thị thời gian).
• Đây là đồng hồ 12 giờ, không phải 24 giờ và không có chỉ báo AM / PM.
• Ứng dụng trứng Phục sinh của trò chơi Tetris.

Bước 1: Chế độ HHMM

Chế độ HHMM, giờ điển hình cộng với các chữ số cuộn với dấu hai chấm với dấu hai chấm. Ảnh bên dưới không rõ ràng vì các chữ số đang cuộn.

Bước 2: Chế độ Giây

Chế độ giây, chỉ hiển thị giây

Bước 3: Chế độ Tix

Chế độ Tix, ma trận dẫn được chia thành góc phần tư, các góc phần tư phía trên hiển thị giờ ở các giá trị bcd (số thập phân được mã hóa nhị phân). chúng được biểu diễn bằng số chấm để chỉ các chữ số. các góc phần tư dưới hiển thị phút bằng bcd. tức là đối với 4:32, nó không hiển thị dấu chấm + 4 chấm ở nửa trên và 3 chấm + 2 chấm ở nửa dưới.

Bước 4: Chế độ xúc xắc

Chế độ xúc xắc, ma trận dẫn được chia thành hai bộ 'xúc xắc'. với cặp trên hiển thị giờ từ 1 - 12, cặp xúc xắc dưới hiển thị phút với gia số 5 phút. Cứ sau mỗi giây, xúc xắc sẽ xoay giữa các giá trị có thể. Ví dụ: giờ thứ 4 có thể được biểu thị bằng các kết hợp 0 + 4, 1 + 3 và 2 + 2 của 1 hoặc 2 xúc xắc. Dưới đây, đối với 4:32, nó hiển thị giá trị xúc xắc trên 4 + dưới 6 (5 + 1), tính ra là 4 giờ, 6 x 5 = 30 phút, với 2 phút lẻ bị cắt bớt vì chúng tôi chỉ đại diện cho các giá trị của gia số 5 phút.

Bước 5: Chế độ chữ số

Chế độ chữ số, một phông chữ nhỏ 3x3 cô đọng được sử dụng để hiển thị cả giờ và phút mà không cần cuộn các chữ số. Các chữ số phút dịch chuyển sang trái và sang phải trên kim giây và chữ số giờ (khi ở từ 1 đến 9) trượt từ phải sang trái để cho biết cứ 10 giây tiến lên trong phút. 4:33 và khoảng hơn 30 giây được hiển thị trong ảnh.

Bước 6: Chế độ nhị phân

Chế độ nhị phân (thực sự là bcd, hoặc số thập phân được mã hóa nhị phân), các chữ số giờ, phút và giây được hiển thị dưới dạng dấu chấm nhị phân trên các cột khác nhau trong ma trận dẫn. cột 0 và 1 (từ trái sang) thể hiện chữ số giờ, cột 2 để trống, cột 3 và 4 thể hiện chữ số phút, cột 5 để trống, cột 6 và 7 thể hiện chữ số thứ hai. Dưới đây đại diện cho thời gian 4:34:16.

Bước 7: Cách thức hoạt động

Mạch sử dụng ghép kênh hàng và cột để điều khiển các đèn LED, mỗi hàng một, điều này mang lại chu kỳ nhiệm vụ 12,5% khi "bộ" đèn LED (8 trong số chúng trong mỗi 8 hàng) được bật trong thời gian ngắn. Các điện trở giới hạn hiện tại được loại bỏ để tiết kiệm diện tích bảng mạch và vì chúng tôi không liên tục điều khiển các đèn led riêng lẻ, chúng sẽ không bị hỏng.

Điều khiển (giao diện người dùng) cũng được sắp xếp để chúng tôi chỉ sử dụng một nút xúc giác để nhập liệu. các lần nhấn nút dài chụp phần sụn (nhấn và giữ) để xoay menu và nhấn nút bình thường để chọn menu. Bằng cách di chuyển dự án này từ AVR mcu sang msp430 mcu, tôi đã có thể giữ thời gian chính xác hơn rất nhiều. Trong khi hiển thị (tức là được dẫn vào), dự án chạy ở 1Mhz DCO. MSP430 mcu có các giá trị đồng hồ được hiệu chuẩn tại nhà máy. Khi không hiển thị, dự án này sẽ chuyển sang chế độ LPM3 (chế độ công suất thấp 3) để tiết kiệm năng lượng. Tại LPM3, đồng hồ DCO không thể được sử dụng và dự án chuyển sang sử dụng AClk dựa trên tinh thể 32Khz để giữ thời gian.

Bước 8: Thành phần / Bộ phận

• MSP430G2432 (hoặc các thiết bị nhúng 20pin dòng G khác w / 4k + flash)
• Màn hình ma trận LED 8x8 (chỉ màu đỏ, đây là dự án 3V)
• nút xúc giác, bạn cần 3 nếu muốn bật trò chơi Tetris
• Tinh thể đồng hồ 32Khz
• CR2032 hoặc nguồn pin 3V khác

Bước 9: Bố cục Breadboard

Ma trận led 8x8 có kích thước điểm là 1.9mm và là loại cực âm thông dụng, nếu bạn có loại cực dương thông dụng, bạn có thể thay đổi một vài dòng trong mã để áp dụng. Xem các hình ảnh và sơ đồ đính kèm và xem liệu bạn có đúng cách không. Có vẻ như chúng khá phổ biến và nếu bạn mua hàng qua ebay thì hầu hết các nhà cung cấp đều có chung một mã pin ngay cả khi số kiểu máy khác nhau.

Bước 10: Sơ đồ / Lắp ráp

• Làm theo cách bố trí breadboard và đặt hai dây jumper trên breadboard mini
• Đặt MSP430G2432 mcu
• Đặt tinh thể 32Khz
• Đặt nút xúc giác
• Đặt nguồn điện (Tôi đang sử dụng ô nút CR2032)
• Cuối cùng đặt ma trận led 8x8 lên đầu MSP430G2432

Mã nguồn và phần sụn cho dự án có thể được tải xuống từ kho lưu trữ github của tôi, các tệp cần thiết là mclock.c (nguồn) và M-Clock.hex (nhị phân phần sụn)

Bước 11: Easter Egg / Tetris Like Game

Với không gian flash bổ sung trên MCU, tôi có thể tham gia vào một trò chơi giống như Tetris. Ứng dụng trứng phục sinh này được kích hoạt bằng cách đặt các nút xúc giác bổ sung / tùy chọn vào đúng vị trí bảng mạch.

Nhấn các nút của trò chơi (trái hoặc phải) khi đồng hồ đang hiển thị sẽ bắt đầu trò chơi. Điều khiển trò chơi thông qua nút trái và phải để di chuyển phần trò chơi theo chiều ngang, và nút đồng hồ, trong chế độ trò chơi, sẽ hoạt động như nút xoay phần trò chơi. Không có sự giảm tốc độ trong việc triển khai này. Khi trò chơi kết thúc (các quân cờ xếp chồng lên nhau đến trần nhà), điểm số (số hàng bị loại) sẽ được hiển thị ngắn gọn dưới dạng 2 chữ số nhấp nháy.