Tự làm đồng hồ từ: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Hôm nay, tôi sẽ hướng dẫn các bạn cách xây dựng Word Clock. Về cơ bản nó là một chiếc đồng hồ hiển thị thời gian bằng cách sử dụng các từ. Tôi cũng sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng Shift Register và RTC bằng vi điều khiển. Shift Register có thể rất hữu ích nếu bạn sử dụng hết các chân trong bộ vi điều khiển, vì vậy việc tìm hiểu về chúng là một điều tốt.

Chần chờ gì nữa và bắt tay ngay vào nó.

Bước 1: Xem Video

Video có giải thích chi tiết về tất cả các bước liên quan đến việc xây dựng. Vì vậy hãy xem trước để nắm rõ hơn về dự án.

Bước 2: Nhận các bộ phận cần thiết

Arduino: ẤN ĐỘ - https://amzn.to/2FAOfxMUS - https://amzn.to/2FAOfxMUK -

Đăng ký ca 74HC595: ẤN ĐỘ: https://amzn.to/2pGA8MDUS: https://amzn.to/2pGA8MDUK:

DS3231 RTC: ẤN ĐỘ: https://amzn.to/2pGTxh4US: https://amzn.to/2pGTxh4UK:

Mảng bóng bán dẫn ULN2803 Darlington: ẤN ĐỘ: https://amzn.to/2GculoXUS: https://amzn.to/2GculoXUK:

Bước 3: Kiểm tra Sổ đăng ký Shift

Có bốn loại thanh ghi dịch chuyển - Serial In Parallel Out (SIPO), SISO, PISO và PIPO. thành dữ liệu song song 8 bit. Bạn có thể thắc mắc tại sao chúng tôi cần một sổ đăng ký thay đổi. Hãy xem nào. Một Uno có 14 chân I / O kỹ thuật số và 6 chân đầu vào tương tự. Ngay cả sau khi kết hợp chúng, chúng tôi chỉ có 20 chân, trong số đó không phải tất cả đều có khả năng đầu ra. Và đó là vấn đề bởi vì chúng tôi sẽ làm việc với rất nhiều đèn LED trong dự án này. Thanh ghi dịch chuyển tiêu thụ rất ít chân của bộ vi điều khiển, trong trường hợp cụ thể này là 3 và có thể điều khiển một số lượng lớn đèn LED với nó, là 8 trong trường hợp này. Và đó không phải là nó. Thanh ghi dịch chuyển này cũng có thể được xâu chuỗi với thanh ghi dịch chuyển khác để điều khiển nhiều đèn LED hơn, và thanh ghi thứ hai có thể được xâu chuỗi với thanh ghi dịch chuyển tiếp theo, v.v. Điều tôi đang cố gắng nói là chỉ bằng cách sử dụng ba chân, bạn có thể điều khiển rất nhiều thiết bị kỹ thuật số.

Xem sơ đồ chân của thanh ghi Shift. Chân số 1 đến chân 7 cùng với chân 15 là dữ liệu đầu ra song song Giống như tất cả các IC 74 series, 8 và 16 là chân nguồn. các chân mà tôi đã nói về. Ghim 10 được gọi là xóa nối tiếp, và được sử dụng để xóa đầu ra của thanh ghi dịch chuyển, sẽ được giữ ở mức cao trong suốt dự án; chân 13 được gọi là kích hoạt đầu ra, như tên của nó, kích hoạt đầu ra, sẽ được giữ ở mức thấp. Chân 9 được sử dụng cho chuỗi liên kết và được kết nối với 74595 tiếp theo.

Hãy xem hoạt động. Chốt được kéo xuống trước khi gửi dữ liệu nối tiếp. Sau đó, từng bit trong số 8 bit được gửi từng cái một. Thanh ghi shift xác định rằng dữ liệu mới đang đến bằng cách kiểm tra trạng thái của chân đồng hồ, nếu chân đồng hồ cao, dữ liệu là mới. Khi tất cả các bit được gửi hoàn toàn, chốt được kéo lên cao để thực sự phản ánh dữ liệu trong 8 chân đầu ra.

Để thực hiện tất cả những điều này trong Arduino IDE, có một chức năng gọi là shift out có bốn tham số (xem hình). Hai đầu tiên là tự giải thích, thứ tư là dữ liệu nối tiếp 8 bit, được viết ở định dạng nhị phân ở đây. Nếu tham số thứ ba là MSB đầu tiên, thì MSB của dữ liệu nối tiếp sẽ được gửi đầu tiên và thực sự sẽ được phản ánh trong chân 'Qh' của thanh ghi trước dữ liệu còn lại và nếu tham số thứ ba là LSB trước thì LSB sẽ là được hiển thị trong pin 'Qh'.

Bây giờ khả năng đầu ra hiện tại của thanh ghi dịch chuyển này chỉ là 20 mA mỗi chân và chúng tôi sẽ cần nhiều hơn thế, đó là nơi ULN2803 xuất hiện.

Nếu bạn muốn kiểm tra hoạt động của thanh ghi dịch chuyển, tôi đã đính kèm một bản phác thảo trong bản phác thảo này cùng với các hình ảnh, chỉ cần cấp nguồn, kết nối chân 11, 12 và 14 với bất kỳ chân kỹ thuật số nào của Arduino và tải lên bản phác thảo. Xem video để hiểu rõ hơn.

Bước 4: Đặt Ngày và Giờ RTC

Tôi đã kết nối RTC với Arduino giống như bất kỳ thiết bị I2C nào khác (SDA tới A4 và SCL tới A5) và nguồn điện áp dụng. Sau đó, tôi mở bản phác thảo được đính kèm trong bước này và đặt các thông số của "setDS3231time" bằng cách tham chiếu dòng chú thích ngay phía trên nó, để đặt ngày và giờ chính xác của RTC. Sau đó, tôi bỏ ghi chú dòng đó và tải chương trình lên Arduino. Không ngắt kết nối bất cứ điều gì, tôi bình luận lại dòng một lần nữa và tải bản phác thảo lên Arduino. Bây giờ, hãy tháo nguồn khỏi RTC, để nó trong một hoặc hai phút, kết nối nó với Arduino một lần nữa và mở màn hình nối tiếp. Nếu ngày và giờ hiển thị trên màn hình là chính xác, bạn biết rằng RTC đang hoạt động tốt.

Bước 5: Làm bảng mạch

Sơ đồ kết nối được đính kèm trong bước này. Bạn có thể hàn tay hoặc đặt mua PCB. Tuỳ bạn. Tôi đã đặt mua PCB vì tôi đã từng hàn PCB bằng tay, và nó khá mất thời gian và phần dưới cũng thực sự vụng về.

Tôi đã đặt mua PCB của mình từ JLCPCB.

Liên kết cho sơ đồ và PCB:

Bước 6: Chuẩn bị đèn LED

1. Kiểm tra tất cả các đèn LED bằng pin 3V.

2. Cắt phần trên của đèn LED.

3. Rút ngắn một chân của điện trở và cực dương (chân dài hơn) của LED.

4. Hàn chân ngắn của điện trở và cực dương với nhau.

Làm điều này với tất cả các đèn LED bạn sẽ sử dụng.

Bước 7: Xây dựng Backbone và Final Test

Sau khi đèn LED được hoàn thành, tôi lấy một tấm bìa cứng từ một bao bì thiết bị, kích thước 8x8 inch.

Tôi đã in mẫu đính kèm bước này trên giấy trắng và hai bản trên một tờ giấy trong suốt, vì mực hơi nhạt.

Bây giờ tôi cắt mẫu theo kích thước thực tế và dán nó lên bìa cứng bằng cách sử dụng một ít keo. Sau đó, tôi tạo lỗ cho đèn LED theo độ dài của các từ để chúng không bị mờ khi đèn LED phát sáng. Sau đó, tôi lấy 4 sợi dây đồng rắn và dán chúng vào giữa hai hàng đèn LED. Sau đó, tôi đẩy các đèn LED trong các lỗ giữ cho điện trở dẫn gần với dây đồng. Sau đó, tôi hàn điện trở vào dây đồng và hàn cực âm của các đèn LED cùng từ với nhau. Sau đó, tôi cắt bỏ các dây dẫn dư thừa.

Bây giờ tôi lấy ba dây cáp ruy-băng có tám dây mỗi đầu và ở một đầu, tôi hàn các đầu đực và đầu kia sẽ được hàn vào đèn LED. Các tiêu đề này sau đó sẽ đi đến các tiêu đề nữ của PCB. Nhưng dây nào sẽ được hàn vào từ nào? Kèm theo bước này là trình tự kết nối các tiêu đề theo chương trình tôi đã viết. Do đó, dây đầu tiên của tiêu đề 1 phải chuyển thành từ hai mươi lăm, thứ hai đến ba mươi, dây đầu tiên của tiêu đề thứ hai thành một, v.v.

Bây giờ bạn sẽ nhận thấy rằng 4 đầu cuối không được kết nối với bất kỳ thứ gì và bạn có thể nhận thấy rằng dây đồng ở phía sau phải được hàn đến 5 Volts. Vì vậy, tôi đã rút ngắn tất cả chúng ra và kết nối chúng với tiêu đề cuối cùng và nếu bạn nhớ cũng kết nối tiêu đề nữ cuối cùng với Vcc hoặc 5 Volts. Từ “it is” và “o’clock” phải luôn được bật, do đó tôi hàn chúng vào chân cuối cùng thứ hai của tiêu đề và trên PCB, tôi đã nối đất chúng. Cuối cùng, từ "phút" không phải lúc nào cũng bật và cũng cần điều khiển, vì vậy tôi đã hàn nó vào chân thứ năm của tiêu đề thứ ba, và lý do tại sao chúng tôi đã nối ngắn chân 3 đến tiêu đề cái thứ năm trong khi lắp ráp PCB vì chân 3 điều khiển từ phút trong chương trình tôi đã viết.

Điều đó đang được nói, bây giờ là thời gian để kiểm tra hoạt động bằng cách kết nối các tiêu đề tại các vị trí tương ứng của chúng, tải bản phác thảo lên Arduino và áp dụng 5 volt và của tôi đang hoạt động tốt. Tôi nhanh chóng hàn đầu nối thùng DC vào các chân nguồn vì tôi sẽ sử dụng bộ chuyển đổi 5 volt, nếu không, tôi đã sử dụng 7805, mà tôi đã để lại một khoảng trống trong PCB.

Bước 8: Loại bỏ vết chảy máu nhẹ

Để loại bỏ vết chảy máu nhẹ cho các từ khác, tôi sử dụng một miếng bìa cứng cao 1 cm và dán nó bằng một ít keo nóng giữa mỗi từ. Tôi bắt đầu từ trung tâm sau đó đi ra tất cả các con đường. Sau đó, tôi đo và cắt các tông cho từng chỗ rồi dán lại bằng keo nóng hai giọt.

Bước 9: Đặt mọi thứ vào Bao vây

Tôi đã làm một bao vây từ một tấm MDF 12 mm có kích thước bên trong là 8x8 inch và đảm bảo rằng các tông vừa vặn hoàn hảo. Tôi cũng cắt một tấm acrylic có kích thước vừa vặn và lưu ý rằng lần này, nó không được dày quá. Tôi gắn tấm acrylic và cũng tạo một lỗ cho giắc cắm thùng ở một bên của thùng loa.

Bây giờ tôi đã chỉnh sửa kích thước từng tấm vinyl bằng cách loại bỏ các góc và sau đó xếp chồng chúng lại với nhau và ghim chúng ở hai mặt đối diện. Ở mặt sau của tấm nhựa vinyl, tôi dán và dán băng keo vào những từ không dùng đến.

Sau đó, tôi thả tấm nhựa vinyl xuống thùng loa và cả tấm bìa cứng mà tôi đã chuẩn bị và cung cấp năng lượng cho nó, và mọi thứ trông rất tuyệt.

Tôi cắt một miếng bìa cứng từ các góc để có thể dễ dàng tháo chúng ra nếu cần.

Một vài thay đổi (không thực sự cần thiết): Tôi đã thay đổi dây nguồn thành một loại dày hơn để nó có thể mang dòng điện cần thiết một cách dễ dàng và cũng kết nối RTC bằng tiêu đề cái (được khuyến nghị) vì đôi khi nó yêu cầu thay đổi ngày và giờ. Bạn có thể thêm keo nóng để giữ các tông tại chỗ nếu cần, nhưng của tôi có đủ ma sát để ở đó ngay cả khi có động đất.

Bước 10: Đã xong

Tôi hy vọng bạn đã học được một cái gì đó ngày hôm nay. Vui lòng chia sẻ suy nghĩ và mẹo của bạn về dự án cũng như cân nhắc đăng ký trên Các trang hướng dẫn và kênh YouTube của chúng tôi.

Thưởng thức sáng tạo của bạn:)