DIY kabatas pulkstenis: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Šajā saspringtajā pasaulē ir nepieciešama laika uzskaite, lai panāktu labāku sniegumu un būtu hobijs, kāpēc gan neizveidot ierīci laika izsekošanai. Pateicoties tehnoloģijai, pastāv ierīces, ko sauc par “pulksteni”, bet! kad jūs pats darāt lietas, prieks ir atšķirīgs, tāpēc šajā pamācībā es jums parādīšu, kā es izveidoju šo mazo pulksteni.

1. solis: ideja

Ideja ir saglabāt to pēc iespējas vienkāršāku un izmantot minimālus komponentus.

1. Displejs laika rādīšanai.
2. Komponents laika uzskaitei.
3. Vēl viena sastāvdaļa, kas prasa laiku un nosūta to parādīšanai.
4. Un barošanas avots.

// Ideju plūsmas diagramma

2. solis: smadzenes

Smadzenēm noteikti vajadzētu būt mikrokontrolleram, jo tām ir vieglas programmēšanas priekšrocības un mazāks izmērs. Sākumā es domāju, ka attiny85 būtu ideāli piemērots, bet pēc tam ierobežotās GPIO tapas apgrūtināja to apstrādi. tad es nolēmu doties ar Atmega328p, kas pieejams tqfp iepakojumā, bet, kam ir niecīga pieredze tik maza iepakojuma lodēšanā, es nolēmu izmantot arduino pro mini. Lai gan šī padome ir oficiāli aizgājusi pensijā, bet tā ir atvērtā koda, tā joprojām ir pieejama.

3. darbība. Displejs

0,91 collu OLED displeja modulis būtu laba izvēle displejam, padarot to modernāku, taču problēma ir tā enerģijas patēriņš, vidēji tas patērē 20 mA, kas būtu dārgi akumulatoram. Domājot, ko izmantot kā displeju, es atklāju, ka šis DVD displejs atrodas apkārt. Šim displejam ir četri septiņu segmentu displeja cipari un daži papildu gaismas diodes. Visas gaismas diodes ir konfigurētas kā parasts katods, tāpēc, lai tās vadītu, mums jāizmanto metode, ko sauc par mutlipleksēšanu, kas ir nekas cits, kā vadīt katru ciparu pa vienam tik ātri, ka izskatās, ka visi ir izgaismoti vienlaikus. Arī Atmega328 var nogrimt līdz 20 mA, tāpēc samazinās vajadzība pēc tranzistoriem. Katrs LED darbojas diezgan labi ar 100 omiem pie 3.3v.

4. darbība: RTC

Arduino pro mini var izsekot, bet problēma ir tā enerģijas patēriņš. Pie 3,3 V tas patērē aptuveni 3 mA pie 8 MHz, turklāt mums ir arī displejs, kas arī patērēs sulu. Es izvēlos izmantot DS3231 RTC mikroshēmu, jo to ir viegli lietot, pateicoties tā I2C interfeisam. Turklāt tas precīzāk izseko laiku nekā atmega328 un pat patērē mazāk enerģijas.

5. darbība: saskarne ar lietotāju

Saskarne ir vienkārša - lietotājs vēlas laiku, ierīce tam dod, mēs būtu varējuši izmantot sarežģītas lietas, piemēram, roku žestu vai tik vienkāršu kā spiedpogu. Tāpēc ikreiz, kad lietotājs vēlas uzzināt laiku, nospiediet pogu un displejā tiek parādīts laiks. Koda plāns bija noteikt, vai poga ir nospiesta, nospiežot pieprasīt pašreizējo laiku no RTC un parādīt to displejā, bet tad es sapratu, ka arduino pro mini ir spiedpoga, lai atiestatītu sevi, tad kāpēc to neizmantot, nevis pārbaudīt pogai vienkārši paņemiet pašreizējo laiku un parādiet vienreiz un pagaidiet līdz nākamajai atiestatīšanai.

6. solis: pagrieziens

Tāpēc tagad mūsu komponenti ir iestatīti kā arduino pro min, DVD displejs, DS3231 RTC mikroshēma un CR2032 pogu elements kā jaudas nams, ne tik daudz domājot par akumulatora izvēli. Tāpēc, domājot par ķēdi, es izstrādāju PCB izkārtojumu. Un tieši pirms es varētu pasūtīt PCB, man prātā trāpās viena lieta … ja es uzskatu, ka RTC mikroshēma un pogu elementu turētājs, tad tie jau ir pielodēti DS3231 RTC modulī, tad kāpēc tērēt resursus, lai iegūtu pielāgotu PCB, patiesībā šajā gadījumā mums ir tikai lodēšanas jauda, I2C līnijas un DVD displeju uz pro mini. Ja vēlaties apskatīt PCB izkārtojumu, tas ir pievienots zemāk.

7. darbība: pogas šūnas problēma

Kļūda, ko pieļāvu, nedodot laiku izvēlēties akumulatora tipu, maksāja savu cenu. Kad ierīce tika darbināta, izmantojot arduino uno, kā es to izmantoju arduino pro mini programmēšanai, tā strādāja labi, bet, kad to darbināja pogas šūna, tā uzvedās dīvaini. Pēc daudz laika pavadīšanas, lai uzzinātu, kāda ir problēma - patiesībā CR2032 var nodrošināt strāvu līdz 2 mA, un prasība pēc ierīces bija daudz lielāka, tāpēc galu galā es izmantoju lipo akumulatoru.

8. solis: kods

Kods var izskatīties garš un atkārtojas, bet patiesībā to ir viegli saprast. Viss tiek ievietots iestatīšanas sadaļā, jo mēs darām lietas tikai vienu reizi un gaidām līdz nākamajai atiestatīšanas komandai.

Koda plūsma ir visa inicializēšana -> paņemt pašreizējo laiku no RTC -> manipulēt ar datiem, lai tos varētu izmantot displeja ciparu multipleksēšanai -> un pēc tam 2 sekundes parādīt datus (laiku), multipleksējot katru ciparu pa vienam.

9. solis: Gatavs

Es tam būtu 3D drukājis korpusu, bet bez korpusa tas izskatās lieliski, jo ir atklātas visas sastāvdaļas.