Ceas Master Arduino pentru școli: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:47

Dacă școala dvs., școala pentru copii sau altă locație se bazează pe un ceas central central care este rupt, este posibil să utilizați acest dispozitiv. Desigur, sunt disponibile noi ceasuri de master, dar bugetele școlare sunt supuse unor presiuni extreme și este într-adevăr un proiect satisfăcător dacă aveți abilitățile necesare.

Acest ceas principal controlează semnalele trimise ceasurilor slave și le menține sincronizate. Firmware-ul din ceas acceptă în prezent protocolul de sincronizare National Time. Ceasul principal controlează, de asemenea, clopotele care pot fi setate la orele programate din timpul zilei. Firmware-ul din ceas acceptă în prezent două zone de sonerie (clopote de interior și de exterior). Firmware-ul din ceas se ajustează automat la ora de vară (acest lucru poate fi oprit). Această bibliotecă ar putea fi utilă și pentru alte proiecte de ceas (asigurați-vă că obțineți și biblioteca DataTime modificată). Ceasul este configurat conectându-l la un computer prin portul USB Arduino și rulând un program de control Java cu o interfață GUI. Odată ce ora a fost setată și a fost încărcat un program de sonerie, computerul poate fi deconectat. Designul ceasului subliniază simplitatea, cu un control minim. Orice configurare complexă este mai bine gestionată prin rularea programului de control pe un computer și conectarea temporară la ceas. Imaginea arată panoul frontal al ceasului. Comutatorul permite oprirea completă a clopotelor dacă nu se doresc clopote (sărbători, zile de pregătire a profesorilor etc.) LED-urile sunt în mod normal toate verzi, orice altceva indică o stare neobișnuită.

Pasul 1: aflați despre ceasul principal pe care îl înlocuiți

Ceasul master care a fost înlocuit de acest proiect a fost un „Ceas Master Rauland 2490”. Încetase să mai funcționeze în timpul unei furtuni cu fulgere puternice. Ceasurile slave se mișcau foarte repede (semnal de sincronizare continuă), iar ceasul principal a fost oprit ulterior. Astfel, ceasurile din școală au arătat toate cam în același timp, dar toate greșite și întotdeauna greșite. Acest lucru demonstrează că expresia „chiar și un ceas stricat are dreptate de două ori pe zi” este falsă. Va trebui să știți: * ce protocol este utilizat de ceasurile slave (probabil se poate ghici pe baza mărcii ceasurilor) * câte zonele sunt folosite pentru clopote (clădiri interioare, exterioare, diferite, etc.) Școala dvs. (sau altă locație) poate avea chiar și documentație sub formă de diagrame. Acestea pot fi foarte utile la instalarea noului ceas.

Pasul 2: Aveți nevoie de aceste articole

Imaginea prezintă o parte din componentele de care veți avea nevoie. Veți avea nevoie de mai mult. Vă rog să lăsați o notă dacă am uitat ceva. Din păcate, acest instructable este construit după fapt, așa că nu am toate imaginile pe care mi le-aș dori. * Arduino (sau similar) cu un Atmel '328 și o conexiune USB (Duemilanove este perfectă) * Verucă pe perete de 12V (să zicem 250 mA, depinde de numărul de relee pe care le veți conduce) * Baterie, suport și conector de 9V * LED-uri (unul verde, două roșu / verde) * diode * rezistențe * relee (unul pentru fiecare zonă de sonerie și unul sau mai multe pentru semnalul de sincronizare) * LCD (afișaj compatibil standard 2x20 HD44780) * carcase adecvate (mare, mediu, și cutii mici de proiect) * mufă și mufă pentru alimentare (de exemplu, 5,5 / 2,1 mm) * diverse șuruburi și hardware divers Computer cu * Arduino IDE instalat (cu bibliotecile necesare, vezi pasul 5) * programul Master Clock Control bazat pe Java (și un mediu de execuție Java și biblioteca rxtx) * port USB disponibil * cablu USB pentru conectarea la Arduino * setat la ceva rezonabil

Pasul 3: Puneți-l împreună pe hardware

Am folosit trei cutii de proiect * o cutie mare pentru electronică * o cutie medie pentru circuitele releului (un amestec de joasă tensiune și înaltă tensiune) * o cutie mică pentru conexiunile de înaltă tensiune Faceți găuri în cutii unde șuruburile le pot ține împreună. De asemenea, faceți găuri unde firele pot merge între cutii. Cutia mică are nevoie, de asemenea, de găuri în care firele pot fi conectate pentru instalare. Cutia medie are nevoie de o gaură pentru atașarea suportului bateriei de 9 V. Cutia mare are nevoie de găuri pentru conectorul USB al Arduino și o gaură pentru mufa de alimentare. Capacul / partea superioară a cutiei mari are nevoie de găuri pentru LED-uri, comutator și LCD.

Pasul 4: Construiți aparatele electronice

Schemele vor fi adăugate în curând!

Pasul 5: Firmware-ul Arduino

Încărcați schița Arduino „Master Clock Firmware” în ID-ul Arduino. De asemenea, va trebui să instalați o serie de alte biblioteci (dacă nu le aveți încă instalate) * DateTime (utilizați versiunea modificată atașată aici) * DaylightSavings (consultați pasul următor) * DateTimeStrings * Flash * Streaming * LiquidCrystal (vine cu IDE) Bibliotecile împreună cu codul fac schița prea mare pentru a se potrivi într-un Arduino ATmega128, motiv pentru care este nevoie de un '328. Poate că dacă eliminați un cod de care nu aveți nevoie pentru proiectul dvs., acesta se poate potrivi.

Pasul 6: Biblioteca DaylightSavings

Aceasta este o bibliotecă opțională care funcționează împreună cu biblioteca DateTime modificată. Dacă modificările dvs. de vară nu sunt identice cu regimul SUA post 2007, atunci este necesar să modificați o singură funcție care se află în propriul fișier. De fapt, pe măsură ce sunt furnizate mai multe fișiere pentru diferite localizări, toate pot fi distribuite și alese prin simpla utilizare a fișierului corect. Aceasta limitează cantitatea de cod generată pentru această bibliotecă.

Pasul 7: Programul de control Java

Această imagine arată o captură de ecran a programului Java Master Clock Control care rulează. În primul rând, este folosit pentru a seta ora pe placa Arduino.

Este posibil să comunicați cu Master Clock folosind instrumentul serial al IDE Arduino.

Pasul 8: Instalare

Dacă nu sunteți deloc sigur cu privire la măsurile de siguranță necesare la instalarea noului ceas mater, probabil că ar trebui să consultați un electrician. Cel mai curat mod de a instala noul ceas master este de a ocoli pur și simplu conexiunile vechiului ceas master. De exemplu, dacă există un terminal pe vechiul ceas master care trage la masă când semnalul de sincronizare este „pornit”, atunci conectați acest fir la terminalul de sincronizare al noului ceas master. Cealaltă parte a terminalului de sincronizare ar trebui să fie apoi conectată la masă, astfel încât atunci când releul conectează firul la masă să se obțină același efect. Alternativ, bornele releului pot fi conectate la un fir fierbinte (120 sau 24 V c.a. în funcție de specificațiile ceasului slave) și apoi la firul de sincronizare. Depinde într-adevăr de configurația sistemului existent și de cât de mult sunteți dispus să vă murdăriți mâinile.

Pasul 9: Funcționează

Noul ceas master a fost instalat și funcționează corect la o școală elementară reală. Aceasta este o modalitate excelentă pentru toți profesorii de a ști cine sunteți. Copiii aleatorii vor veni la tine și îți mulțumesc că ai „reparat ceasurile”. Da, oamenii se vor apropia chiar de tine în magazinul alimentar local și îți mulțumesc! Ei cheie aici, desigur, nu este de a înlocui ceasul master spart imediat, ci de a aștepta un timp înainte de a face acest lucru. Ceasul principal a gestionat tranziția din 1 noiembrie 2009 de la ora de vară la ora standard. Ceasul principal arăta ora corectă, dar ceasurile sclave nu. Acest lucru s-a datorat unei probleme de cablare electrică (eroare) în care releul de semnal de sincronizare alimenta numai bateria, iar bateria era prea slabă. Acest lucru a fost rezolvat și acum a fost remediată și problema consumului bateriei.