Jam Digital Analog: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Sebab untuk membuat jam ini adalah kerana jam IKEA asal saya tidak berfungsi lagi dan saya sangat menyukai perumahan jam ini. Saya merasa membuang masa dan memutuskan untuk menggunakannya semula untuk jam analog / digital.

Saya mungkin membuat jam biasa tetapi saya memutuskan untuk membuat sesuatu yang berbeza. Seperti jam lain menunjukkan waktu tetapi tidak dengan cara standard. Menggunakan 60 LED merah / hijau dua warna jam menunjukkan waktu. LED merah digunakan untuk menunjukkan jam dan LED hijau menunjukkan minit. Detik ditunjukkan oleh LED kuning berjalan (merah + hijau) dan oleh LED kuning yang berkedip di tengah jam.

Ia memerlukan beberapa latihan untuk mengetahui cara membaca jam. Oleh kerana LED digunakan untuk menunjukkan jam dan minit, ia memerlukan cara khas untuk menunjukkan waktu. Waktu ditunjukkan sebagai bar LED di mana bar terpanjang menunjukkan jam atau minit. Sekiranya bar terpanjang ditunjukkan oleh jam maka bar yang lebih pendek menunjukkan minit dengan warna hijau dan bahagian yang selebihnya menunjukkan jam dengan warna merah. Untuk menjadikan jam lebih mudah dibaca sekiranya barnya pendek, saya menambahkan penunjuk jam menggunakan LED merah. Sekiranya minit menjadi lebih besar daripada jam, bar bertukar, iaitu semua minit hijau sebelumnya menjadi merah untuk menunjukkan jam dan bahagian yang tinggal akan menunjukkan minit sehingga sebenarnya hampir semua hijau menjadi merah dan sebaliknya.

Agak sukar untuk menerangkan cara kerjanya, jadi sila tonton videonya. Oleh kerana multiplexing LED kelihatan seolah-olah LED berkelip dalam video. Ini hanya dirakam oleh kamera, bukan oleh mata manusia.

Seperti biasa saya membina projek ini di sekitar pengawal mikro kegemaran saya PIC, menggunakan bahasa pengaturcaraan JAL tetapi anda juga boleh menggunakan Arduino.

Langkah 1: Reka Bentuknya

Secara keseluruhan saya membuat tiga versi jam sebelum saya berpuas hati. Versi ini dirancang seperti berikut:

1. Menggunakan kristal 20 MHz standard untuk PIC. Dengan reka bentuk ini, jam tidak segerak 1 saat selepas satu hari beroperasi. Ini terlalu banyak. Di sebelahnya, masa telah hilang ketika anda mematikan jam kerana tidak ada bateri sandaran dalam reka bentuk.
2. Menggunakan modul jam DS1302. Perkara yang baik mengenai modul ini ialah ia mempunyai bateri sandaran sehingga waktunya tidak akan hilang semasa anda mematikan jam. Semasa saya menguji jam dengan modul ini, jam tidak segerak 7 saat! selepas satu hari. Saya rasa ini disebabkan oleh reka bentuk kristal yang salah atau PCB yang tidak baik.
3. Menggunakan modul jam DS3231. Modul ini juga mempunyai bateri sandaran dan lebih tepat daripada DS1302. Jam berfungsi dengan baik dengan modul ini, jadi saya menggunakannya untuk reka bentuk akhir. Kerana itu, PIC tidak lagi memerlukan kristal.

Reka bentuk lengkap disusun dalam tiga diagram skematik:

1. Jam Pengawal menggunakan PIC
2. Pemandu yang dipimpin menggunakan register shift
3. 60 LED dua warna

Langkah 2: Komponen yang Diperlukan

Anda perlu mempunyai komponen berikut untuk projek ini:

• Sekeping papan roti
• Mikrokontroler PIC 16F1823
• 3 shift shift 74HC595
• 1 Darlington Transistor Array ULN2803A
• Soket IC: 1 * 14-pin, 3 * 16-pin, 1 * 18-pin
• Modul jam DS3231
• 2 suis butang tekan
• Perintang: 2 * 33k, 8 * 100 Ohm, 8 * 47 Ohm
• 1 kapasitor elektrolitik 100 uF / 16V
• 4 kapasitor 100 nF
• LED: 60 2 mm dwi-warna (merah / hijau), 1 5 mm kuning
• Palam bicu 3 mm
• Penyesuai 5 Volt, misalnya yang digunakan untuk mengecas Telefon Pintar. Pastikan ia adalah bekalan kuasa 5 Volt yang sebenar.
• Pilihan: Tajuk untuk menghubungkan bahagian luaran ke papan roti
• Kynar wire & wire stripper
• Tempat tinggal untuk jam anda.

Lihat gambarajah skematik mengenai cara menyambungkan komponen. Ia memerlukan sedikit pematerian, terutamanya untuk menyambungkan 60 LED. Gambar rajah skema disertakan dalam fail zip.

Langkah 3: Membangun Jam

Lihat gambar bagaimana saya membina jam. Saya mulakan dengan membuang bahagian dalam jam asal dan selepas itu saya menggerudi 60 lubang 2 mm untuk LED dua warna di plat depan. Kemudian saya melukis plat depan berwarna hitam dan menambahkan sekeping plastik untuk menutup lubang di mana tangan jam yang asal berada di kedudukannya. Sekarang LED kuning terletak di kedudukan itu.

Kemudian saya memasang semua 60 LED, menggunakan beberapa gam panas untuk menyimpannya di lokasi mereka dan menghubungkannya dengan wayar Kynar antara satu sama lain. Akhir sekali saya memasang papan roti dengan semua komponen.

Pada penutup belakang saya memasang dua butang tekan dan Jack kuasa. Lupakan plat tambahan yang saya tempelkan di bahagian belakang seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Saya menambah bahawa kerana pada reka bentuk pertama saya butang tekan terletak di sana tetapi saya perlu memindahkannya kerana saya harus menambahkan modul DS3231 dan saya hanya dapat mencari tempat di mana butang itu ketika saya membuat reka bentuk pertama saya.

Langkah 4: Perisian

Seperti yang telah disebutkan, perisian ditulis untuk PIC16F1823 menggunakan bahasa pengaturcaraan JAL. PIC berjalan pada jam dalaman 32 MHz. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pemasaan jam dilakukan oleh modul jam DS3231.

Perisian ini menjalankan tugas utama berikut:

• Memulakan modul DS3231 menggunakan antara muka I2C. Modul akan menghasilkan isyarat 1 saat yang disambungkan ke pin gangguan PIC. PIC menggunakan selang 1 saat ini untuk membaca masa dari modul DS3231.
• Memandu 60 LED dua warna melalui register shift. Dalam gambarajah skematik dapat dilihat bahawa LED disambungkan dalam matriks 16 x 8. Ini mengurangkan bilangan wayar yang diperlukan untuk menyambungkan semua LED. Reka bentuk matriks ini memerlukan bahawa PIC perlu melipatgandakan LED untuk dapat menyalakannya secara individu. Melipatgandakan LED dilakukan secara interrupt di mana frekuensi penyegaran adalah 70 Hz sehingga tidak dapat dilihat oleh mata manusia.
• Mengendalikan butang tekan. Ini digunakan untuk mengatur waktu, satu untuk menetapkan jam dan satu untuk menetapkan waktu. Kedua-dua butang perlu ditekan untuk mengaktifkan mod penetapan masa. Apabila mod penetapan waktu dipilih, lampu kuning akan terus menyala. Selepas 5 saat tidak menggunakan butang tekan jam kembali ke operasi waktu biasa dan LED kuning akan mula berkelip.

Lihat video kedua mengenai cara menetapkan masa.

Fail sumber JAL dan fail Intel Hex untuk memprogram PIC dilampirkan dalam fail zip. Sekiranya anda berminat untuk menggunakan mikrokontroler PIC dengan JAL - bahasa pengaturcaraan Pascal - lawati laman web JAL.

Selamat membina projek anda sendiri dan nantikan reaksi anda.