Arduino bāzes pulkstenis skolām: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 11:00

Ja jūsu skola, bērnu skola vai cita atrašanās vieta ir atkarīga no centrālā galvenā pulksteņa, kas ir salauzts, iespējams, jūs izmantosit šo ierīci. Protams, ir pieejami jauni galvenie pulksteņi, taču skolu budžeti ir pakļauti ārkārtējam spiedienam, un tas patiešām ir apmierinošs projekts, ja jums ir nepieciešamās prasmes.

Šis galvenais pulkstenis kontrolē signālus, kas tiek nosūtīti uz vergu pulksteņiem, un uztur tos sinhronizētos. Pulksteņa programmaparatūra pašlaik atbalsta Nacionālā laika sinhronizācijas protokolu. Galvenais pulkstenis kontrolē arī zvaniņus, kurus var iestatīt dienas laikā paredzētajos laikos. Pulksteņa programmaparatūra pašlaik atbalsta divas zvana zonas (iekštelpu un āra zvani). Pulksteņa programmaparatūra arī automātiski pielāgojas vasaras laikam (to var izslēgt). Šī bibliotēka var būt noderīga arī citiem pulksteņa projektiem (pārliecinieties, ka iegūstat arī modificēto datuma laika bibliotēku). Pulkstenis ir iestatīts, savienojot to ar datoru, izmantojot Arduino USB portu, un palaižot Java vadības programmu ar GUI saskarni. Kad ir iestatīts laiks un ielādēts zvanu grafiks, datoru var atvienot. Pulksteņa dizains uzsver vienkāršību ar minimālu vadību. Jebkura sarežģīta iestatīšana ir labāka, palaižot vadības programmu datorā un īslaicīgi izveidojot savienojumu ar pulksteni. Attēlā redzams pulksteņa priekšējais panelis. Slēdzis ļauj zvanus pilnībā izslēgt, ja zvani nav vajadzīgi (brīvdienas, skolotāju apmācības dienas utt.) Gaismas diodes parasti ir zaļas, bet kas cits norāda uz neparastu stāvokli.

1. darbība. Uzziniet par galveno pulksteni, kuru nomaināt

Galvenais pulkstenis, kas tika aizstāts ar šo projektu, bija "Rauland 2490 Master Clock". Tas bija pārstājis darboties vētras laikā ar spēcīgu zibeni. Vergu pulksteņi kustējās ļoti ātri (nepārtraukts sinhronizācijas signāls), un galvenais pulkstenis pēc tam tika izslēgts. Tādējādi skolas pulksteņi rādīja aptuveni vienādu laiku, bet visi bija nepareizi un vienmēr nepareizi. Tas pierāda, ka izteiciens "pat salauzts pulkstenis ir pareizs divas reizes dienā" ir nepatiess. Jums būs jāzina:* kādu protokolu izmanto vergu pulksteņi (iespējams, var uzminēt, pamatojoties uz pulksteņu marku)* cik zonas tiek izmantotas zvaniem (iekštelpu, āra, dažādas ēkas utt.) Jūsu skolai (vai citai vietai) var būt pat dokumentācija elektroinstalācijas shēmu veidā. Tie var būt ļoti noderīgi, uzstādot jauno pulksteni.

2. darbība. Jums ir nepieciešami šie priekšmeti

Attēlā ir redzama daļa no nepieciešamajām sastāvdaļām. Jums būs nepieciešams vairāk. Lūdzu, atstājiet piezīmi, ja esmu kaut ko aizmirsis. Diemžēl šī pamācība ir veidota pēc fakta, tāpēc man nav visu to attēlu, kurus es vēlētos. * Arduino (vai līdzīgs) ar Atmel '328 un USB savienojumu (Duemilanove ir ideāls) LED (viens zaļš, divi sarkani/zaļi)* diodes* rezistori* releji (viens katrai zvana zonai un viens vai vairāki sinhronizācijas signālam)* LCD (standarta 2x20 rakstzīmju HD44780 saderīgs displejs)* piemēroti korpusi (lieli, vidēji) un mazas projektu kastes)* kontaktdakša un ligzda strāvas padevei (piemēram, 5,5/2,1 mm)* dažādas skrūves un cita aparatūra Dators ar* Arduino IDE instalāciju (ar nepieciešamajām bibliotēkām, skat. 5. soli)* Java pamatprogramma Master Clock Control (un Java izpildlaika vide un rxtx bibliotēka)* Ir pieejams USB ports* USB kabelis savienošanai ar Arduino* laiks ir iestatīts uz kaut ko saprātīgu

3. darbība: salieciet aparatūru kopā

Es izmantoju trīs projekta kastes* vienu lielu kārbu elektronikai* vienu vidēju kārbu releju ķēdēm (zemsprieguma un augstsprieguma sajaukumu)* vienu mazu kastīti augstsprieguma savienojumiem Izveidojiet caurumus kastēs, kur skrūves var turēt kopā. Izveidojiet arī caurumus, kur vadi var iet starp kastēm. Mazajai kastītei ir nepieciešami arī caurumi, kur uzstādīšanai var savienot vadus. Vidējai kastei ir nepieciešams caurums 9V akumulatora turētāja piestiprināšanai. Lielajā kastē ir nepieciešami caurumi Arduino USB savienotājam un caurums barošanas ligzdai. Lielās kastes vākam/augšai ir nepieciešami arī caurumi gaismas diodēm, slēdzim un LCD.

4. solis: izveidojiet elektroniku

Shēmas tiks pievienotas drīz!

5. darbība: Arduino programmaparatūra

Ielādējiet Arduino skici “Galvenā pulksteņa programmaparatūra” Arduino IDE. Jums būs jāinstalē arī vairākas citas bibliotēkas (ja tās vēl nav instalētas)* DateTime (izmantojiet šeit pievienoto modificēto versiju)* DaylightSavings (skatiet nākamo soli) IDE) Bibliotēkas kopā ar kodu padara skici pārāk lielu, lai ietilptu Arduino ATmega128, tāpēc ir nepieciešams '328. Varbūt, ja noņemsiet kādu kodu, kas jūsu projektam nav vajadzīgs, tas var iederēties.

6. darbība: dienasgaismas bibliotēka

Šī ir izvēles bibliotēka, kas darbojas kopā ar modificēto DateTime bibliotēku. Ja jūsu vasaras laika izmaiņas nav identiskas ASV režīmam pēc 2007. gada, tad ir jāmaina tikai viena funkcija, kas atrodas tās failā. Faktiski, tā kā tiek nodrošināts vairāk failu dažādām lokalizācijām, tos visus var izplatīt un izvēlēties, vienkārši izmantojot vienu pareizo failu. Tas ierobežo šai bibliotēkai ģenerētā koda daudzumu.

7. solis: Java vadības programma

Šis attēls parāda Java Master Clock Control programmas ekrānuzņēmumu. Pirmkārt un galvenokārt, to izmanto, lai iestatītu laiku uz Arduino tāfeles.

Ir iespējams sazināties ar galveno pulksteni, izmantojot Arduino IDE sērijas rīku.

8. solis: uzstādīšana

Ja neesat pārliecināts par drošības pasākumiem, kas nepieciešami, uzstādot jauno materiāla pulksteni, iespējams, jākonsultējas ar elektriķi. Tīrākais veids, kā instalēt jauno galveno pulksteni, ir vienkārši apiet vecā galvenā pulksteņa savienojumus. Piemēram, ja uz vecā galvenā pulksteņa ir terminālis, kas pievelk pie zemes, kad sinhronizācijas signāls ir "ieslēgts", tad pievienojiet šo vadu jaunā galvenā pulksteņa sinhronizācijas terminālim. Pēc tam sinhronizācijas termināļa otra puse jāpievieno zemei, lai, relejam savienojot vadu ar zemi, tiktu sasniegts tāds pats efekts. Alternatīvi, releja spailes var savienot ar karsto vadu (120 vai 24 V maiņstrāva atkarībā no vergu pulksteņa specifikācijām) un pēc tam ar sinhronizācijas vadu. Tas tiešām ir atkarīgs no esošās sistēmas konfigurācijas un no tā, cik ļoti esat gatavs sasmērēt rokas.

9. solis: tas darbojas

Jaunais pamatpulkstenis ir uzstādīts un darbojas pareizi pamatskolā. Tas ir lielisks veids, kā visi skolotāji zina, kas jūs esat. Pie jums pienāks nejauši bērni un pateiksies par "pulksteņu fiksēšanu". Jā, cilvēki pat tuvosies jums vietējā pārtikas veikalā un paldies! Protams, šeit galvenais ir nevis nekavējoties nomainīt salauzto galveno pulksteni, bet gan pagaidīt, pirms to izdarīt. Galvenais pulkstenis apstrādāja 2009. gada 1. novembra pāreju no vasaras laika uz standarta laiku. Galvenais pulkstenis rādīja pareizo laiku, bet vergu pulksteņi - ne. Tas bija saistīts ar elektroinstalācijas problēmu (kļūdu), kad sinhronizācijas signāla relejs saņēma enerģiju tikai no akumulatora un akumulators bija pārāk vājš. Tas tika novērsts, un tagad ir novērsta arī akumulatora iztukšošanas problēma.