DIY Word Clock: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Astăzi, vă voi arăta cum să construiți un Word Clock. Este practic un ceas care afișează timpul folosind cuvinte. De asemenea, vă voi arăta cum să utilizați un Shift Register și RTC folosind un microcontroler. Shift Register poate fi foarte util dacă rămâneți fără pini într-un microcontroler, deci este un lucru bun să aflați despre ele.

Nu mai așteptați și intrați direct în el.

Pasul 1: Urmăriți videoclipul

Videoclipul are explicația detaliată a tuturor pașilor implicați în construcție. Așadar, urmăriți-l mai întâi pentru a înțelege mai bine proiectul.

Pasul 2: obțineți piesele necesare

Arduino: INDIA - https://amzn.to/2FAOfxMUS - https://amzn.to/2FAOfxMUK -

74HC595 Shift Register: INDIA: https://amzn.to/2pGA8MDUS:

DS3231 RTC: INDIA: https://amzn.to/2pGTxh4US:

ULN2803 Darlington Transistor Array: INDIA: https://amzn.to/2GculoXUS:

Pasul 3: Testați registrul Shift

Există patru tipuri de registre de schimbare - Serial In Parallel Out (SIPO), SISO, PISO și PIPO. Vom folosi 74HC595, care este un registru de schimbare SIPO de 8 biți, ceea ce înseamnă că va lua date seriale de 8 biți și le va converti în date paralele de 8 biți. S-ar putea să vă întrebați de ce avem nevoie de un registru de schimbare. Să vedem. Un Uno are 14 pini I / O digitale și 6 pini de intrare analogici. Chiar și după ce le-am combinat, avem doar 20 de numere de pini, dintre care nu toate sunt capabile de ieșire. Și aceasta este problema, deoarece vom lucra cu o mulțime de LED-uri în acest proiect. Un registru de schimbare consumă foarte puțini pini ai microcontrolerului, 3 în acest caz specific și poate controla un număr mare de LED-uri cu acesta, care este 8 în acest caz. Și nu asta este. Acest registru de schimbare poate fi, de asemenea, conectat cu un alt registru de schimbare pentru a controla și mai multe LED-uri, iar cel de-al doilea poate fi legat în lanț cu următorul registru de schimbare și așa mai departe. Ceea ce încerc să spun este doar folosind trei pini, puteți controla o mulțime de dispozitive digitale.

Vedeți schema pin a registrului Shift. Pinul de la 1 la 7 împreună cu pinul 15 sunt datele de ieșire paralele. La fel ca toate circuitele IC din seria 74, 8 și 16 sunt pini de alimentare. pinii despre care am vorbit. Pinul 10 se numește serial clear și este folosit pentru a șterge ieșirea registrului de schimbare, va fi susținut pe tot parcursul proiectului; pinul 13 numit output enable, așa cum sugerează și numele, activează ieșirea, va fi menținut la un nivel scăzut. Pinul 9 este utilizat pentru înlănțuirea margaretei și este conectat la următorul 74595.

Să vedem cum funcționează. Zăvorul este tras în jos înainte de a trimite datele seriale. Apoi, fiecare dintre cei 8 biți este trimis unul câte unul. Registrul de schimbare determină faptul că datele noi vin prin verificarea stării pinului de ceas, dacă pinul de ceas este ridicat, datele sunt noi. Când toți biții sunt complet trimiși, zăvorul este tras în sus pentru a reflecta efectiv datele în cei 8 pini de ieșire.

Pentru a executa toate acestea în Arduino IDE, există o funcție numită shift out care are patru parametri (a se vedea imaginea). Primele două se explică de la sine, al patrulea este datele seriale pe 8 biți, scrise aici în format binar. Dacă al treilea parametru este MSB primul, atunci MSB-ul datelor seriale va fi trimis mai întâi și va fi de fapt reflectat în pinul „Qh” al registrului care precede datele rămase și dacă al treilea parametru este LSB primul, LSB va fi afișat în pinul „Qh”.

Acum, capacitatea de ieșire curentă a acestui registru de deplasare este de numai 20 mA pe pin și vom avea nevoie de mai mult decât atât, acolo intră ULN2803.

Dacă doriți să testați funcționarea registrului de schimbare, am atașat o schiță în această schiță împreună cu imaginile, pur și simplu aplicați alimentare, conectați pinii 11, 12 și 14 la orice pin digital al Arduino și încărcați schița. Vedeți videoclipul pentru o mai bună înțelegere.

Pasul 4: Setați data și ora RTC

Am conectat RTC la Arduino ca orice alt dispozitiv I2C (SDA la A4 și SCL la A5) și am aplicat puterea. Apoi am deschis schița atașată la acest pas și am setat parametrii „setDS3231time”, referind linia comentată chiar deasupra acestuia, pentru a seta data și ora corecte ale RTC. Apoi am descomentat acea linie și am încărcat programul pe Arduino. Fără a deconecta nimic, am comentat din nou linia și am încărcat schița pe Arduino. Acum scoateți alimentarea din RTC, lăsați-o pentru un minut sau două, conectați-o din nou la Arduino și deschideți monitorul serial. Dacă data și ora afișate pe monitor sunt corecte, știți că RTC funcționează bine.

Pasul 5: Realizați placa de circuit

Schema de conectare este atașată în acest pas. Puteți să-l lipiți manual sau să comandați un PCB. Totul depinde de tine. Am comandat PCB așa cum am lipit odată PCB-ul, și a durat destul de mult, iar fundul a fost chiar neîndemânatic.

Mi-am comandat PCB-ul de la JLCPCB.

Link pentru schematică și PCB:

Pasul 6: Pregătiți LED-urile

1. Verificați toate LED-urile cu o baterie de 3V.

2. Tăiați partea de sus a LED-ului.

3. Scurtați un picior de rezistență și un anod (picior mai lung) de LED.

4. Lipiți împreună piciorul scurt al rezistorului și anodul.

Faceți acest lucru pentru toate LED-urile pe care le veți folosi.

Pasul 7: Construiți coloana vertebrală și testul final

După ce s-au terminat LED-urile, am luat un carton dintr-un ambalaj pentru aparate, de 8x8 inch.

Am tipărit șablonul atașat la acest pas pe o hârtie albă și două copii pe o foaie transparentă, deoarece cerneala este puțin ușoară.

Acum am tăiat șablonul la dimensiunea reală și îl lipesc pe carton folosind niște lipici. După aceasta, am făcut găuri pentru LED-uri în funcție de lungimea cuvintelor, astfel încât să nu pară slabe când LED-urile luminează. Apoi am luat 4 fire solide de cupru și le-am lipit între două rânduri de LED-uri. Apoi am împins LED-urile în găuri menținând rezistența condusă aproape de firul de cupru. După aceasta, am lipit rezistența la firul de cupru și am lipit catodul LED-urilor din același cuvânt împreună. Apoi am tăiat excesul de plumburi.

Acum am luat trei cabluri panglică având câte opt fire fiecare și pe un capăt, am lipit anteturile masculine, iar celălalt capăt va fi lipit pe LED-uri. Aceste anteturi vor merge apoi antetele feminine ale PCB-ului. Dar ce sârmă va fi lipită cu ce cuvânt? Atașat la acest pas este secvența conexiunii antetelor în conformitate cu programul pe care l-am scris. Prin urmare, primul fir al antetului 1 ar trebui să meargă la cuvântul douăzeci și cinci, al doilea la treizeci, primul fir al celui de-al doilea antet la unul și așa mai departe.

Acum veți observa că ultimele 4 anteturi nu sunt conectate la nimic și s-ar putea să observați că firul de cupru din spate trebuie lipit la 5 volți. Așadar, le-am scurtat pe toate și le-am conectat la ultimul antet și, dacă vă amintiți, am conectat și ultimul antet feminin la Vcc sau 5 volți. Cuvântul „este” și „ora” trebuie să fie întotdeauna activat, prin urmare le-am lipit la al doilea ultim pin al antetului și pe PCB le-am împământat. În sfârșit, cuvântul „minute” nu este întotdeauna activat și trebuie controlat și el, așa că l-am lipit la al cincilea pin al celui de-al treilea antet și motivul pentru care am scurtcircuit pinul 3 la al cincilea antet feminin în timp ce asamblăm PCB-ul ca pinul 3 controlează minut de cuvânt în programul pe care l-am scris.

Acestea fiind spuse, este momentul să verificăm funcționarea conectând anteturile la locurile lor respective, încărcând schița pe Arduino și aplicând 5 volți, iar a mea funcționează excelent. Am lipit rapid un conector cilindru DC la pinii de alimentare, deoarece voi folosi un adaptor de 5 volți, altfel aș fi folosit 7805, pentru care am lăsat deja un spațiu în PCB.

Pasul 8: îndepărtați sângerarea ușoară

Pentru a elimina sângerarea ușoară cu alte cuvinte, am folosit o bucată de carton cu înălțimea de 1 cm și am lipit-o folosind un lipici fierbinte între fiecare cuvânt. Am început de la centru, apoi am ieșit până la capăt. După aceasta am măsurat și tăiat cartonul pentru fiecare loc și apoi l-am lipit din nou folosind două picături de adeziv fierbinte.

Pasul 9: Puneți totul în incintă

Am făcut o carcasă dintr-un MDF de 12 mm cu dimensiuni interne de 8x8 inch și m-am asigurat că cartonul se potrivește perfect. De asemenea, am tăiat o foaie acrilică de dimensiunea potrivită și țin minte că de data aceasta nu trebuie să fie prea groasă. Am atașat foaia acrilică și am făcut și o gaură pentru cricul butoiului pe o parte a incintei.

Acum am adus fiecare vinil la dimensiune, îndepărtând colțurile, apoi le-am adunat și le-am capsat pe două părți opuse. Pe spatele vinilului, lipesc și lipesc o bandă opacă de cuvintele care nu au fost de nici un folos.

Apoi am scăpat vinilul în incintă și, de asemenea, cartonul pe care l-am pregătit și l-am alimentat și totul arată grozav.

Am tăiat o bucată de carton din colțuri, astfel încât să fie ușor de îndepărtat dacă este necesar.

Puține modificări (nu sunt cu adevărat necesare): am schimbat firul de alimentare într-un ecartament mai gros, astfel încât să poată transporta curentul necesar cu ușurință și, de asemenea, am conectat RTC folosind un antet feminin (recomandat), deoarece uneori necesită schimbarea datei și orei. Puteți adăuga adeziv fierbinte pentru a menține cartonul în loc, dacă este necesar, dar al meu are suficientă frecare pentru a fi acolo chiar și în cazul unui cutremur.

Pasul 10: Terminat

Sper că ai învățat ceva astăzi. Simțiți-vă liber să împărtășiți gândurile și sfaturile dvs. despre proiect și luați în considerare abonarea la Instructables și la canalul nostru YouTube.

Bucură-te de creația ta:)