Jam Perduaan Mikro: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:06

Projek Tinkercad »

Setelah sebelumnya membuat Instructable (Binary DVM), yang menggunakan kawasan paparan terhad menggunakan binary.

Ini hanya langkah kecil yang sebelumnya telah membuat modul kod utama untuk penukaran Decimal to Binary untuk membuat Jam Binari tetapi satu-satunya perkara yang hilang adalah RTC (Jam Waktu Sebenar).

Walau bagaimanapun, Microbit tidak mempunyai binaan RTC.

RTC membolehkan merealisasikan projek jam dengan sandaran bateri.

Oleh itu, projek berikut menggunakan Microbit dan Kitronik RTC untuk membuat jam 24 jam dengan paparan Binari dan juga mempunyai pilihan penggera.

Perisian projek yang akan dijalankan di Microbit akan dibuat di Makecode Blocks.

Bekalan:

MicroBit V1 atau V2

Sarung pelindung MicroBit (pilihan)

Makode

Kitronik RTC

CR2032

Sekatan Kod

Cura

Pencetak 3D

1 * Suis SPDT (hidup - aktif)

1 * Suis SPDT (hidup - mati - hidup)

2 * SPST (biasanya terbuka), suis sesaat

4 * M3 (10 + 6mm), M / F berhenti dengan kacang M3

4 * M3 (8mm), skru

Penyambung M / F wayar jumper, 100mm, 28AWG pra-dibuat dengan palam dan soket.

1 * Piezo Buzzer (tanpa Drive)

Bekalan ini boleh didapati dari beberapa kedai dan anda mungkin mempunyai pembekal pilihan anda sendiri.

Langkah 1: Menentukan Kawasan Paparan

Walaupun kawasan paparan terhad dalam jumlah data yang dapat ditunjukkan pada satu-satu masa, ia sesuai untuk paparan data bit.

Oleh itu, terdapat kawasan yang mencukupi untuk memaparkan kata-kata binari 4 x 4 bit untuk mewakili masa dengan pemberitahuan dan mod pilihan.

Paparan dibahagikan kepada 3 kawasan utama; Masa, Pemilihan dan Mod.

Masa

Enam belas LED ditugaskan untuk Masa, setiap lajur 4 LED ditugaskan untuk selang waktu, selang berada dalam bentuk H, H, M & M.

Setiap bit perkataan Binary mempunyai pemberat 1, 2, 4 & 8 dengan LSB pada baris 4 dan MSB pada baris 1

Setiap perkataan 4 bit Binari membolehkan kiraan 0 hingga 15, yang lebih daripada cukup untuk format masa 24H, memerlukan kiraan maksimum setiap lajur 2, 9, 5 & 9.

Pemilihan

Satu baris dari 4 LED pada baris 0 digunakan untuk mengenal pasti lajur waktu yang dipilih semasa memasukkan waktu.

Mod

Satu lajur 5 LED di lajur 4 digunakan untuk mengenal pasti Mod, Fungsi dan Operasi.

Tandakan - LED 4, 0 menyala & mati digunakan untuk menunjukkan Detik dan operasi.

Masa - LED 4, 1 menunjukkan mod Masa ketika hidup. (Mod lalai semasa dihidupkan)

Penggera - LED 4, 2 menunjukkan mod Penggera ketika dihidupkan.

Pemberitahuan Penggera - Lampu kilat LED 4, 3 & LED 4, 4 semasa Penggera dicetuskan.

Langkah 2: RTC (Jam Masa Nyata)

RTC adalah jantung aplikasi yang berdegup, yang membolehkan pengaturan & menjaga masa yang tepat.

Maklumat lebih lanjut mengenai RTC boleh didapati di Kitronik.

RTC menyediakan bekalan terkawal yang meniadakan keperluan untuk menghidupkan Microbit dengan penyambung USB atau JST sendiri dan sandaran bateri disediakan untuk mengekalkan masa sekiranya berlaku kehilangan kuasa.

Sebelum menggunakan RTC, anda perlu memuatkan pakej Extension.

Menggunakan Makecode dari ikon Tetapan, pilih Sambungan dan ketik Kitronik RTC dalam carian.

Pilih pakej untuk memasangnya dan ia akan ditambahkan ke sambungan lain.

Terdapat sebilangan blok kod untuk dibaca dan ditulis ke RTC.

Kami hanya memerlukan 4 blok kod ini untuk Jam Binari.

Ini akan digunakan untuk menulis waktu yang ditetapkan ke RTC dan membaca waktu kembali untuk mengemas kini paparan jam.

Langkah 3: Pengekodan Jam

Bahagian pertama kod adalah permulaan program pemboleh ubah, susunan dan teks maklumat.

Di dalamnya

Bclk - Jam Perduaan

<Sel - Butang memilih lajur yang akan disesuaikan untuk penetapan waktu.

Butang Inc - B menambah masa.

Menekan kedua-dua butang A & B menukar mod antara Masa & Penggera.

Strval - adalah nilai rentetan yang mengandungi waktu dalam bentuk "HH: MM: SS" yang dikembalikan dari RTC

Hanya HH & MM yang digunakan untuk memaparkan atau menetapkan waktu.

Mode - mengekalkan nilai mod untuk Time = 1 dan Alarm = 2 yang dipilih dengan kombinasi butang A + B.

Period - adalah nilai untuk lajur waktu, dipilih dengan butang A.

0 = lajur 0 (H), 1 = lajur 1 (H), 2 = lajur 2 (M), 3 = lajur 3 (M)

Tick_en - Enable = 1 atau Disable = 0 tanda (detik), penunjuk.

Inc - Penyimpanan pertengahan nilai tetapan masa tambahan.

Tm_list - menyimpan nilai setiap lajur waktu semasa menetapkan.

Penggera - Mengaktifkan atau Menyahaktifkan penunjuk Penggera.

Yang selamanya memanggil fungsi kutu.

Tandakan

Fungsi centang yang biasanya diaktifkan, menampilkan LED hidup / mati bergantian di sudut kanan atas untuk menunjukkan operasi dan saat.

Selain itu, ia memanggil fungsi showtm yang membaca RTC dan memprosesnya untuk ditampilkan dalam binari, sementara juga memanggil alarm_mode, jika ini diaktifkan memaparkan LED pemberitahuan penggera di sudut kanan bawah.

Tayangan

Fungsi showtm, panggilan rdtime dan nilai yang digunakan dari ini adalah selang yang mengandungi rentetan masa.

Gelung dibuat yang bertambah melalui selang mengekstrak setiap nombor tunggal dan mengabaikan pemisah ":"

Setiap nombor tunggal kemudian ditukar menjadi setara binernya dengan fungsi dec2bin dan ditugaskan ke lajur yang betul.

Rdtime

Fungsi rdtime, membaca 5 aksara pertama dalam rentetan yang dikembalikan dari RTC (mengabaikan bahagian detik), dan meneruskannya ke selang.

Sekiranya penggera telah ditetapkan (Mode = 2), maka nilai set penggera dibandingkan dengan nilai yang dikembalikan oleh RTC, jika ada kecocokan maka alarm = 1 jika tidak ada penggera padanan = 0.

Alarm_mode apabila diaktifkan memaparkan dua LED bergantian on / off di sudut kanan bawah lajur 4.

Dec2bin

Fungsi dec2bin menukar nombor perpuluhan menjadi binari dan memaparkannya di lajur yang betul.

Nombor yang hendak ditukar diteruskan melalui nilai dan lajur paparan diserahkan melalui kol.

List2 ialah susunan di mana perkataan binari 4-bit dari proses penukaran binari disimpan.

Gelung dimulakan yang meneruskan untuk membagi nilai dengan 2 selebihnya disimpan dalam elemen array nilai integer dibahagi dengan 2, ini diulang sehingga nilai integer <= 1 dan nilai terakhir ini diletakkan dalam array.

Nilai perpuluhan satu digit terbesar ialah 9 dan dalam binari ini adalah 1001 sebagai perkataan 4-bit.

Susunan kemudian perlu diproses dalam urutan terbalik untuk hasil yang betul.

Gelung kemudian dimulakan untuk menghidupkan LED yang betul di lajur yang sesuai, ini dicapai untuk setiap kejadian satu pada kata binari 4-bit.

Antara muka manusia dicapai dengan butang.

Butang A

Ini memilih lajur di mana nilai waktu akan dimasukkan dan menampilkan LED yang diterangi di atas lajur yang dipilih pada baris 4.

Setelah semua lajur masa dikemas kini, kenaikan pilihan ke lajur ke-5 mengemas kini pemboleh ubah waktu.

Sekiranya mod = 1 RTC dikemas kini sebaliknya waktu Penggera dikemas kini.

Butang B

Ini adalah butang kenaikan dan menambah lajur masa yang dipilih.

Untuk mengurangkan kesalahan dan menjimatkan waktu untuk mendapatkan nilai yang benar, nilai maksimum yang dapat dimasukkan per lajur dibatasi berdasarkan nilai waktu untuk sistem waktu 24 jam.

Nilai maksimum ini disimpan dalam lajur tm_max , satu per masa dan dipilih secara automatik berdasarkan lajur waktu.

Nilai maksimum ialah H = 2, H = 9, M = 5, M = 9

Nilai kenaikan ditukar kepada binari dalam dec2bin dan paparan dikemas kini.

Pilihan butang A + B

Menekan kedua-dua butang bersama-sama memungkinkan pemilihan antara mod Waktu atau mod Penggera mod yang sesuai ditampilkan pada paparan.

Bergantung pada mod mana yang dipilih, paparan akan diperbaharui untuk menunjukkan waktu atau Waktu penggera yang ditetapkan.

Langkah 4: Operasi

Muat turun fail Hex ke Microbit, masukkan bateri CR2032 ke dalam RTC.

Pasang Microbit ke RTC dan hidupkan papan RTC melalui USB atau terminal skru.

Tick LED akan mula berkelip dan tidak lama kemudian waktu akan dipaparkan.

Sekiranya ini adalah kali pertama penggunaan, waktu yang dipaparkan sangat mungkin salah dan perlu ditetapkan pada waktu yang betul.

Pemilihan mod

Menekan butang Seleksi (A) & Kenaikan (B) bersama-sama akan membolehkan kitaran pilihan Mod antara Waktu & Penggera.

Menetapkan Masa

Tetapan masa berada dalam mod 24H.

Gunakan butang Pemilihan (A), untuk menggerakkan LED melintasi baris atas, ini menunjukkan lajur di mana waktunya dapat diubah. Lajur pemilihan sesuai dengan H, H, M & M.

Di mana H = Jam dan M = Minit.

Setelah memilih lajur tekan butang Kenaikan (b), berulang kali untuk menambah jumlah satu persatu pada setiap tekan. Kiraan ditunjukkan dalam bentuk binari, setelah itu Jam Binary.

Butang kenaikan hanya meningkatkan kiraan dan setelah maksimum dicapai diset semula ke sifar, tekan lebih lanjut akan meningkatkan lagi kiraan.

Setelah masa lajur pertama ditetapkan, tekan butang Pemilihan untuk lajur seterusnya kemudian gunakan butang Kenaikan untuk menetapkan masa lajur.

Catatan: *** Apabila anda menetapkan Waktu atau Penggera, anda perlu memasukkan waktu di lajur yang dipilih walaupun waktu di lajur tidak akan berubah kerana melangkau lajur menetapkan waktu lajur itu menjadi sifar ****

Ulangi proses sehingga masa telah ditetapkan menggunakan semua 4 lajur.

Tekan butang Pemilihan untuk kali kelima untuk memindahkannya ke lajur kelima dan waktunya ditetapkan.

Menetapkan Penggera

Menetapkan waktu Penggera dilakukan dengan cara yang sama seperti Waktu.

Agar Penggera dicetuskan pada waktu yang diperlukan, biarkan Mod ditetapkan ke Penggera.

Untuk mematikan Penggera, tetapkan Mod ke Masa.

Untuk memaparkan set waktu Penggera, putar Mod antara Waktu dan Penggera dan waktu Penggera akan ditampilkan untuk jangka waktu yang singkat sebelum kembali ke waktu yang ditunjukkan.

Waktu Penggera tidak disimpan dalam RTC, oleh itu jika kuasa dikeluarkan, ia memerlukan penyetelan semula.

Langkah 5: Peti

Projek ini akan berada pada sudut yang sesuai untuk melihat jam tetapi sebuah kotak menambah rasa kekal.

Anda boleh membeli kotak bersaiz yang sesuai dan memotong dan menggerudi kawasan yang sesuai untuk membolehkan Microbit masuk ke dalam soket.

Walau bagaimanapun; Selain itu saya ingin menduplikasi butang Microbit bersama dengan kawalan dan penunjuk lain.

Biasanya, legenda perlu digunakan pada kotak untuk mengenal pasti butang.

Ini boleh digunakan dengan tangan; dicat, terukir atau melekatkan label.

Kaedah untuk merealisasikan semua pilihan ini ialah mencetak kotak 3D tetapi pertama-tama kita perlu membuat fail CAD untuk membuat fail pencetak.

Pilihan pembuatan fail dilukis dengan tangan atau dilukis dengan kod.

Saya memilih "digambar dengan kod" menggunakan Tinkercad CodeBlocks

Fail untuk Box Lid dan Box Base boleh didapati di Tinkercad CodeBlocks

Langkah 6: Reka Bentuk Kod Blok

Kotak adalah reka bentuk dua bahagian yang terdiri daripada pangkalan dan penutup.

Lubang skru empat sudut akan digunakan untuk menahan penutup dengan potongan di sebelah kiri untuk membolehkan masuk ke palam USB.

Tudung akan mempunyai potongan untuk penyambung Microbit dan suis yang diperlukan, di samping itu, setiap teks akan dicetak terus pada penutup dan lubang skru akan sejajar dengan tiang dasar.

Papan RTC akan dipasang pada bahagian bawah penutup dengan 4 tiang dan 4 skru.

Ukuran kotak plus tudung ialah 70 x 105 x 31 mm

Kod untuk Tudung dan Pangkalan terdapat di TinkerCad CodeBlocks.

Langkah 7: Percetakan 3D

Muat fail ke dalam Cura dan gunakan tetapan slicer pilihan anda.

Tetapan terpakai.

Kualiti: 0.15mm

Isi: 80%, Segi Tiga

Pangkalan: Penuh

Simpan fail anda kemudian cetak.

Dengan Cura, anda boleh memuatkan kedua-dua fail bersama-sama pada kawasan cetakan yang sama dan mencetak sekali gus.

Langkah 8: Isi

Tudung kotak dicetak dengan teks tersembunyi yang akan diisi dengan resin epoksi 2 bahagian berwarna.

Resin dicampurkan dengan nisbah 2 bahagian resin hingga 1 bahagian pengeras kemudian pigmen warna legap dicampurkan.

Warna yang dipilih adalah Kuning untuk berbeza dengan latar belakang. Putih pasti menjadi pilihan lain.

Setelah dicampurkan resin diteteskan ke dalam lubang dengan menggunakan tongkat koktel untuk memindahkan gumpalan kecil resin yang digunakan untuk secara beransur-ansur mengisi ceruk dalam huruf.

Tahan memasukkan terlalu banyak resin dalam sekali jalan kerana anda mungkin akan berakhir dengan gelembung udara dan atau membuat terlalu banyak limpahan ke permukaan sekitarnya yang bermaksud anda akan mempunyai lebih banyak lagi untuk membersihkan dan menggosok setelah sembuh.

Oleh itu, isikan perlahan-lahan memastikan bahagian bawah surat ditutup dan bina sehingga selesai dengan permukaan yang sedikit terangkat.

Setelah resin sembuh, beberapa pengamplasan cahaya diperlukan untuk meratakan permukaannya, mulailah dengan gred P240 hingga ke tahap yang lebih halus seperti yang diperlukan untuk mendapatkan kemasan yang halus akhirnya selesai dengan cat.

Jangan tekan terlalu banyak tekanan dan terlalu banyak kelajuan atau anda akan terlalu panas PLA dan resin yang mengakibatkan permukaan kusam kerana pengambilan pasir, sedikit air yang digunakan semasa proses pengamplasan akan bertindak sebagai pelincir dan penyejuk.

Langkah 9: Perhimpunan

Microbit akan masuk ke soket dalam dua orientasi, menghadap bahagian utama RTC menghadap jauh.

Sekiranya menghadap bahagian utama RTC, sambungan pautan tidak dapat digunakan, tetapi jika Microbit menghadap jauh dari bahagian utama papan maka kita dapat memanfaatkan sambungan ini.

Pemasangan dimulakan dengan menyolder header pin SIL sudut kanan ke RTC, ini untuk membolehkan sambungan dibuat dengan penyambung tekan fit.

RTC dilengkapi dengan 4 * M3 (10 + 6mm), penyekat M / F dengan kacang M3 yang diikat pada penutup dengan skru 4 * M3 (8mm), di dalam lubang pasang siap.

Suis dipasang di lubang pasang siap di penutup.

Sambungan yang diperlukan adalah:

GND, 3V, P1 (set), P2 (alert), P5 (sel) & P11 (inc)

Catatan *** Perintang (1R), pada rajah untuk P5 & P11 hanyalah titik sambungan kerana sambungan langsung ke pin ini di blok Mikrob dalam Kod tidak tersedia buat masa ini. ***

P5 adalah sambungan luaran untuk Butang A yang dihubungkan oleh suis sesaat SPST. Satu sambungan ke P5 dan pin lain disambungkan ke GND butang ini adalah untuk pemilihan lajur semasa penetapan waktu.

P11 adalah sambungan luaran untuk Butang B yang dihubungkan oleh suis sesaat SPST. Satu sambungan ke P11 dan pin yang lain disambungkan ke GND butangnya adalah untuk kenaikan nombor semasa menetapkan masa.

P1 adalah suis SPDT (on-on) yang digunakan untuk mengaktifkan atau mematikan pilihan tetapan. Pin tengah menuju ke P1 sementara satu pin disambungkan ke GND dan yang lain ke 3V melalui perintang 10k. Ini membolehkan H (3V) dan L (0V) digunakan pada pin ini. Apabila P1 disambungkan ke 3V ini membolehkan pilihan tetapan masa dan ketika 0V melumpuhkan tetapan waktu. Dengan itu mengawal sama ada butang A & B mempunyai kesan.

P2 adalah suis SPDT (on-off-on) yang digunakan untuk mengaktifkan atau mematikan bunyi amaran dan lampu luaran pilihan.

Pembunyikan amaran adalah Piezo Buzzer (hanya dilekatkan dengan pad melekat dua sisi), memerlukan pemacu nadi yang disediakan oleh Microbit.

Langkah 10: Akhirnya

Anda telah mengumpulkan unsur-unsur di dalam kotak, memprogram Microbit dan memasangnya ke soket pada kotak.

Seterusnya gunakan kuasa dan tetapkan masa.

Nikmati.

Naib Johan dalam Peraduan Kod Blok