Led binārā pulksteņa ķēde, izmantojot arduino

Šajā projektā mēs izgatavosim LED bināro pulksteni, izmantojot Arduino. Šī pulksteņa ieviešanai mēs esam izstrādājuši iespiedshēmas plates (PCB). Lai izstrādātu PCB izkārtojumu, mēs izmantojām EasyEDA tiešsaistes PCB projektēšanas rīku.

Nepieciešamās sastāvdaļas:

Arduino Nano
DS1307 RTC
32,768Khz kristāls
3v monētu šūna
Rezistors 1k, 10k
Enerģijas padeve
Gaismas diodes

Shēmas shēma un skaidrojums:

Tas ir ļoti vienkāršs, lēts un interesants projekts izglītojamajam. Šajā LED binārā pulksteņa shēmā mēs esam izmantojuši Arduino Nano, lai kontrolētu visu projektu, piemēram, lasīšanas laiku no RTC un parādītu to uz LED. 3.0v monētu šūna ir savienota ar RTC IC dublēšanai. Uzziniet vairāk par DS1307 RTC izmantošanu ar Arduino šeit.

Šeit matricas veidā ir savienoti 20 gaismas diodes. Tātad šeit mums ir 6 kolonnas un 4 rindas. 2 kolonnas tiek izmantotas stundas rādīšanai, nākamās divas kolonnas - minūtes un blakus kolonnas - sekundes. Mēs esam izmantojuši 6 PNP tranzistorus, lai iedarbinātu gaismas diodes 6 kolonnās. Lietotājs var darbināt visu ķēdi tikai ar 5v, šeit mēs esam izmantojuši klēpjdatora USB barošanai. Pārējie savienojumi ir parādīti shēmā.

Turklāt šī raksta beigās pārbaudiet visu Arduino kodu un demonstrācijas video.

Kā aprēķināt un nolasīt laiku binārā pulkstenī:

Tā kā mēs esam pazīstami ar bināriem skaitļiem, kas ir nulle un viens. Tātad, izmantojot šos, mēs varam parādīt laiku un pārvērst šo bināro laiku decimāldaļās. Izmantojot skaitli 8 4 2 1 (rakstīts PCB labajā pusē), mēs varam pārveidot bināro skaitli aiz komata.

Pieņemsim, ka mums ir binārs skaitlis, piemēram:

1 0 1 0, tātad 10 būs aiz komata. Konvertējot bināro skaitli aiz komata, mēs pievienojam tikai tos.

No MSB (vissvarīgākais bits) puses mums ir 1, tas nozīmē 8, bet nākamais ir 0, kas ir 0 un nav jāiekļauj. Nākamais atkal ir 1 nozīmē 2 un pēdējais ir 0, tāpēc pēdējais arī netiks iekļauts.

Tātad beidzot mums ir

8 + 0 + 2 + 0 = 10

Būtībā mēs to varam uztvert šādi:

8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10

Tagad mēs varam saprast laiku no attēla:

Iepriekš redzams, ka ir 6 kolonnas un 4 rindas. Tajos mums ir 2 kolonnas, kas grupē HH stundām, MM minūtēm un SS sekundēm. PCB labajā pusē mēs varam redzēt rindu numurus 1, 2, 4 un 8, šie skaitļi tiek izmantoti binārā skaitļa pārveidošanai par decimāldaļu

Ņemiet vērā, ka mēs lasām kolonnas no labās puses. Tātad, pirmkārt, skatiet HH kolonnas, ir divas laika kolonnas. Laika pirmajā kolonnā nav neviena gaismas, kas spīd:

2x0 + 1x0 = 0

Nākamajā kolonnā mēs varam redzēt, ka vienas rindas kvēlojošs ir 1 rindas nozīmē. Tātad saskaņā ar 8 4 2 1

8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1

Tātad HH stundas kolonnā mēs saņēmām 01.

Pirmajā MM slejā (minūtēs) mēs varam redzēt, ka 1 rindas vidēs mirdz viena vadīta LED

4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1

Otrajā MM slejā mēs varam redzēt, ka vienā rindā kvēlojas viens skaitlis

8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8

Tāpēc mēs saņēmām minūtes 18

Jo pirmajā kolonnā SS (sekundes), mēs varam redzēt, ka ir viena LED ir kvēlojošs rindā skaits 4 līdzekļiem

4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4

Otrajā SS kolonnā mēs varam redzēt, ka rindā 1 un 4 rindas nozīmē, ka ir divi spīdoši

8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5

Tāpēc mēs saņēmām minūti kā 45

Tātad beidzot mums ir laiks kā 01:18:45

HH MM SS 01 18 45

Pilnīgs Arduino kods un demonstrācijas video ir dots šī raksta beigās.

Ķēdes un PCB dizains, izmantojot EasyEDA:

Lai projektētu šo LED binārā pulksteņa shēmu, mēs esam izvēlējušies tiešsaistes EDA rīku ar nosaukumu EasyEDA. Iepriekš esmu daudzkārt izmantojis EasyEDA, un man tas bija ļoti ērti izmantot, jo tam ir laba pēdu kolekcija un tā atvērtā pirmkoda informācija. Pārbaudiet šeit visus mūsu PCB projektus. Pēc PCB projektēšanas mēs varam pasūtīt PCB paraugus, izmantojot to zemo izmaksu PCB ražošanas pakalpojumus. Viņi piedāvā arī komponentu iegādes pakalpojumu, kur viņiem ir liels elektronisko komponentu krājums, un lietotāji var pasūtīt nepieciešamos komponentus kopā ar PCB pasūtījumu.

Veidojot shēmas un PCB, jūs varat arī padarīt savu shēmu un PCB dizainu publisku, lai citi lietotāji tos varētu kopēt vai rediģēt un gūt labumu no tā. Mēs esam arī padarījuši visus mūsu shēmas un PCB izkārtojumus publiski pieejamus šim Arduino binārajam pulkstenim, pārbaudiet šo saiti:

easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e

Jūs varat apskatīt jebkuru PCB slāni (augšējo, apakšējo, augšējo pienu, pudeļu pienu utt.), Atlasot slāni no loga “Slāņi”.

Izmantojot EasyEDA pogu Fotoattēlu skats, varat arī apskatīt PCB, kā tas izskatīsies pēc ražošanas:

Paraugu aprēķināšana un pasūtīšana tiešsaistē:

Pēc šīs Arduino binārā pulksteņa PCB dizaina pabeigšanas jūs varat pasūtīt PCB caur JLCPCB.com. Lai pasūtītu PCB no JLCPCB, jums ir nepieciešama Gerber File. Lai lejupielādētu Gerber failus no sava datora, vienkārši noklikšķiniet uz pogas Izgatavošana , kas atrodas EasyEDA redaktora lapā, pēc tam lejupielādējiet no EasyEDA PCB pasūtījuma lapas.

Tagad dodieties uz JLCPCB.com un noklikšķiniet uz pogas Citēt tūlīt vai pēc tam, pēc tam varat atlasīt pasūtāmo PCB skaitu, nepieciešamo vara slāņu skaitu, PCB biezumu, vara svaru un pat PCB krāsu, piemēram, momentuzņēmumu parādīts zemāk:

Kad esat izvēlējies visas opcijas, noklikšķiniet uz “Saglabāt grozā”, un jūs tiksiet novirzīts uz lapu, kur varēsit augšupielādēt savu Gerber failu, kuru esam lejupielādējuši no EasyEDA. Augšupielādējiet savu Gerber failu un noklikšķiniet uz “Saglabāt grozā”. Visbeidzot, noklikšķiniet uz Checkout Secure, lai pabeigtu pasūtījumu, pēc dažām dienām jūs saņemsiet savus PCB. Viņi izgatavo PCB ar ļoti zemu likmi, kas ir 2 ASV dolāri. Viņu būvēšanas laiks ir arī ļoti mazāks, tas ir 48 stundas ar DHL piegādi 3-5 dienas, būtībā jūs saņemsiet savus PCB nedēļas laikā pēc pasūtīšanas.

Pēc dažām PCB pasūtīšanas dienām es dabūju PCB paraugus jaukā iepakojumā, kā parādīts zemāk esošajos attēlos.

Pēc šo gabalu iegūšanas es visus nepieciešamos komponentus esmu pielodējis pie PCB, ievietojis kodēto Arduino Nano un darbinājis to ar 5v barošanu, lai redzētu bināro pulksteni darbībā.