DIY Arduino Երկուական զարթուցիչ. 14 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Դա նորից դասական երկուական ժամացույց է: Բայց այս անգամ էլ ավելի լրացուցիչ գործառույթով: Այս ուսանելիում ես ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես կարելի է Arduino- ով կառուցել երկուական զարթուցիչ, որը կարող է ցույց տալ ձեզ ոչ միայն ժամանակը, այլ ամսաթիվը, ամիսը, նույնիսկ ժամաչափի և ազդանշանային գործառույթներով, որոնք կարող են օգտագործվել նաև որպես մահճակալի լամպ: Առանց ավելորդ խոսքի, եկեք սկսենք:

Նշում. Այս նախագիծը չի օգտագործում RTC մոդուլ, ուստի ճշգրտությունը կախված է ձեր օգտագործած տախտակից: Ես ներառել եմ ուղղիչ մեխանիզմ, որը կուղղի ժամանակի շարժը որոշակի ժամանակահատվածում, բայց ժամանակի ճիշտ արժեքը գտնելու համար պետք է փորձեր կատարել (ավելին ՝ ստորև), և նույնիսկ ուղղիչ մեխանիզմով այն դեռ կշարժվի երկար ժամանակ (համեմատած առանց մեկի): Եթե որևէ մեկին հետաքրքրում է, կարող եք ազատ կիրառել այս նախագծում RTC մոդուլի օգտագործումը:

Պարագաներ

5 մմ LED (ցանկացած գույնի, որպես ցուցիչ օգտագործել եմ 13 սպիտակ լուսադիոդ ՝ մեկ RGB լուսադիոդով) --- 14 հատ

Arduino Nano (մյուսները կարող են աշխատել) --- 1 հատ

Միկրո-անջատիչ --- 1 հատ

Փոքր կտոր ալյումինե փայլաթիթեղ

Մոնտաժման տախտակ (պարիսպի համար, բայց ազատ զգալ նախագծեք ձեր սեփականը)

Սպիտակ թղթի կտոր (կամ ցանկացած այլ գույն)

Որոշ պլաստիկ ֆիլմեր (այն օգտագործվում է որպես գրքի շապիկ)

Լարերի փունջ

Buzzer --- 1 հատ

NPN տրանզիստոր --- 1 հատ

Ռեզիստորներ 6k8 --- 14 հատ, 500R --- 1 հատ, 20R (10Rx2) --- 1 հատ, 4k7 --- 1 հատ

Նախագծի էլեկտրամատակարարում (ես օգտագործել եմ միացված մարտկոց)

5050 LED ժապավեն և սլայդ անջատիչ (ըստ ցանկության)

Քայլ 1: Միացրեք շղթան:

Այս քայլը ես կբաժանեմ հետևյալի.

1) ազդանշանային հատվածը

2) LED վահանակը

3) անջատիչ (սեղմիչ կոճակ)

4) LED ժապավեն

5) հզորության ցուցիչ

6) էլեկտրամատակարարում

7) Բոլորը միացրեք Arduino- ին

Ofամանակի մեծ մասը սա պարզապես «հետևեք սխեմատիկ» քայլին: Այսպիսով, ստուգեք վերը նշված սխեման կամ նույնիսկ ներբեռնեք և տպեք այն:

Քայլ 2. Նախապատրաստում ենք ազդանշանային մասի

Եթե նախկինում դուք օգտագործել եք Arduino- ի հետ ազդանշան, ապա կիմանաք, որ եթե այն անմիջապես միացնենք Arduino- ին, այն բավականաչափ բարձր չի լինի: Այսպիսով, մեզ պետք է ուժեղացուցիչ: Ուժեղացուցիչը կառուցելու համար մեզ պետք է NPN տրանզիստոր (հիմնականում ցանկացած NPN կաշխատի, ես օգտագործել եմ S9013- ը, քանի որ այն ստացել եմ հին նախագծից), և որոշ ռեզիստոր `հոսանքը սահմանափակելու համար: Սկսելու համար նախ նշեք տրանզիստորի կոլեկցիոներ, արտանետիչ և հիմքը: Մի փոքր googling տվյալների թերթիկը կաշխատի դրա համար: Այնուհետև, տրանզիստորի կոլեկտորը կպցրեք ազդանշանի բացասական տերմինալին: Buխի դրական տերմինալում մենք պարզապես մի կտոր մետաղալար ենք կպցնում դրան, որպեսզի հետագայում կարողանանք այն զոդել մեր Arduino- ին: Դրանից հետո 500R (կամ ռեզիստորի ցանկացած նմանատիպ արժեք) ռեզիստորը կպցրեք տրանզիստորի հիմքին և ռեզիստորից, կպցրեք մեկ այլ մետաղալար ապագա օգտագործման համար: Ի վերջո, երկու 10R ռեզիստորը շարքով կպցրեք տրանզիստորի ճառագայթիչին և ռեզիստորներից միացրեք մեկ այլ մետաղալար:

Իրոք, հղում կատարեք սխեմատիկ:

p/s: Ես դեռ չգիտեմ, թե ինչպես ընտրել տրանզիստորի համար դիմադրություն այն գրելիս: Իմ օգտագործած արժեքը ընտրված է էմպիրիկ:

Քայլ 3: LED վահանակի պատրաստում

Համապատասխանաբար միացրեք LED- ները և դիմադրությունը նախատիպի տախտակին և զոդեք: Վերջ: Հետևեք սխեմատիկին: Այն դեպքում, երբ ձեզ հետաքրքրում է իմ օգտագործած տարածությունը, յուրաքանչյուր սյունակի համար 3 անցք և յուրաքանչյուր տողի համար երկու անցք (տե՛ս նկարը): Իսկ ցուցիչ LED? Ես պատահաբար միացրեցի այն:

LED- ները և դիմադրությունը տախտակին միացնելուց հետո միացրեք LED- ների բոլոր դրական տերմինալները միասին: Այնուհետև LED- ների բացասական տերմինալներում լարերը մեկ առ մեկ ամրացրեք յուրաքանչյուր դիմադրիչին, որպեսզի հետագայում դրանք զոդենք Arduino- ին:

Նշում. Դուք կարող եք շփոթվել այս քայլով: Հիշեք, որ բոլոր հիմքերը իրար միացնելու փոխարեն մենք բոլոր դրական տերմինալները միացնում ենք իրար և բացասական տերմինալները Arduino- ի առանձին քորոցին: Այսպիսով, մենք օգտագործում ենք Arduino GPIO կապը որպես հիմք, այլ ոչ թե Vcc: Եթե այն պատահաբար հետ եք միացնում, մի անհանգստացեք: Դուք կարող եք փոփոխել բոլոր HIGH- ից LOW և LOW- ից HIGH- ը ledcontrol գործառույթում:

Քայլ 4: Անջատիչի պատրաստում (իրականում սեղմիչ)

Անջատիչի համար (ես այն կանվանեմ անջատիչ, քանի որ ես օգտագործել եմ միկրո անջատիչ, բայց գիտեք, որ այն սեղմման կոճակ է), մեզ պետք է 4k7 քաշվող ռեզիստոր և, իհարկե, անջատիչը: Ահ, մի մոռացեք պատրաստել որոշ լարեր: Սկսեք ՝ ռեզիստորը և մի կտոր մետաղալարը միացնելով միկրո անջատիչի ընդհանուր գետնին (COM): Այնուհետև մի կտոր մետաղալար կպցրեք միկրո անջատիչի սովորական բացվածին (NO): Ի վերջո, ռեզիստորին ամրացրեք ևս մեկ մետաղալար: Ապահովեք այն տաք սոսինձով:

Գիտելիքների անկյուն. Ինչու՞ է մեզ անհրաժեշտ ձգվող դիմադրություն:

«Եթե անջատեք թվային մուտքի/ելքային պինն ամեն ինչից, LED- ը կարող է անկանոն թարթել: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մուտքը« լողում է », այսինքն ՝ այն պատահականորեն կվերադառնա Բարձր կամ OWԱOWՐ: Այդ իսկ պատճառով ձեզ անհրաժեշտ է ձգում կամ անջատիչ դիմադրություն միացումում »: - Աղբյուր ՝ Arduino վեբ կայք

Քայլ 5: LED շերտի պատրաստում

LED շերտը նախատեսված է մահճակալի կողային լամպի համար, որն ընտրովի չէ: Պարզապես միացրեք LED ժապավենը և սահող անջատիչը իրար հաջորդաբար, ոչ մի հատուկ բան:

Քայլ 6: Պատրաստում ունակության տվիչ

Լավ, հղում կատարեք նկարին: Հիմնականում մենք պարզապես մետաղալարերը կցելու ենք ալյումինե փայլաթիթեղի մի փոքր կտորի (քանի որ ալյումինե փայլաթիթեղը հնարավոր չէ զոդել), այնուհետև ամրացրեք այն ամրացման տախտակի մի փոքր կտորի վրա: Բարի հիշեցում, համոզվեք, որ ամբողջությամբ չեք կպցնում ալյումինե փայլաթիթեղը: Դրա մի մասը բաց թողեք անմիջական շփման համար:

Քայլ 7: Էներգամատակարարման պատրաստում

Քանի որ ես որպես մարտկոց օգտագործել եմ միացված մարտկոց, ինձ անհրաժեշտ է TP4056 մոդուլ ՝ լիցքավորման և պաշտպանության համար, և լարման փոխարկիչ ՝ լարումը 9 վ-ի փոխարկելու համար: Եթե որոշեցիք օգտագործել 9V պատի ադապտեր, ապա ձեզ կարող է անհրաժեշտ լինել DC վարդակ կամ ուղղակի միացնել այն ուղղակիորեն: Ուշադրություն դարձրեք, որ ուժեղացուցիչի համար դիմադրության արժեքը նախատեսված է 9 Վ -ի համար, և եթե ցանկանում եք օգտագործել այլ լարում, գուցե անհրաժեշտ լինի փոխել ռեզիստորը:

Քայլ 8. Դրանք միացրեք Arduino- ին

Հետևեք սխեմատիկին: Հետևեք սխեմատիկին: Հետևեք սխեմատիկին:

Մի միացրեք սխալ քորոցը, հակառակ դեպքում ամեն ինչ տարօրինակ կդառնա:

Քայլ 9: պարիսպ

Իմ դիզայնի չափսերը 6,5 սմ*6,5 սմ*8 սմ են, այնպես որ այն մի փոքր զանգվածային է: Այն բաղկացած է առջևի պատուհանից ՝ LED էկրանին և վերին պատուհանից ՝ մահճակալի լամպի համար: Իմ դիզայնի համար դիմեք նկարներին:

Քայլ 10: mingրագրավորման ժամանակը:

Ներբեռնեք իմ ուրվագիծը ստորև և վերբեռնեք ձեր Arduino- ում: Եթե չգիտեք, թե ինչպես դա անել, մի անհանգստացեք այս նախագիծը կատարելու համար: Ոչ, պարզապես կատակում եմ, ահա դրա մասին մի լավ ձեռնարկ ՝ վերբեռնեք ուրվագիծը arduino- ում

Այնուհետև բացեք սերիական մոնիտորը և կտեսնեք, որ այն թողարկում է ընթացիկ ժամանակը: Setամանակը որոշելու համար ահա թե ինչպես դա անել:

Hourամ սահմանելու համար `h, XX - որտեղ xx- ը ընթացիկ ժամն է

Րոպե սահմանելու համար `min, XX - xx ընթացիկ րոպեն է

Երկրորդը սահմանելու համար `s, XX

Ամսաթիվ սահմանելու համար ՝ d, XX

Ամիսը սահմանելու համար ՝ երկուշաբթի, XX

Երբ վերը նշված մեկնաբանությունը կատարվի, այն պետք է վերադարձնի ձեզ նոր սահմանած արժեքը: (Օրինակ, երբ ժամը սահմանում եք h, 15 -ով, այն սերիական մոնիտորի վրա պետք է վերադառնա Hour: 15):

Հզորության տվիչի համար գուցե անհրաժեշտ լինի չափագրել այն, նախքան այն կաշխատի: Դա անելու համար երկու անգամ սեղմեք միկրո անջատիչը և նայեք սերիական մոնիտորին: Այն պետք է թողարկի մի փունջ թիվ: Այժմ մատը դրեք տարողունակության տվիչի վրա և տեսեք, որ նկատի ունենաք համարի տիրույթը: Հաջորդը, փոփոխեք «captrigger» փոփոխականը: Ենթադրենք, սեղմելիս ստանում եք 20-30, այնուհետև captrigger- ը դնում 20-ի վրա:

Էսքիզը օգտագործում է ADCTouch գրադարանը, համոզվեք, որ այն տեղադրել եք:

Քայլ 11: Ուղղիչ մեխանիզմ

Իմ ծածկագրում ուղղիչ մեխանիզմի համար սահմանվում է այն ժամանակը, որն ինձ համար ճշգրիտ է: Եթե ժամանակը դեռ ճշգրիտ չէ, դուք պետք է փոխեք «corrdur» փոփոխականի արժեքը

The corrdur այժմ լռելյայն է 0 -ի վերջին թարմացման մեջ:

Corrdur- ի արժեքը նշանակում է, թե քանի միլիվայրկյան է պահանջվում մեկ վայրկյան դանդաղեցնելու համար

Corrdur- ի արժեքը պարզելու համար օգտագործեք բանաձևը.

2000/(y-x)/x)

որտեղ x = ժամանակի փաստացի տևողությունը և y = ժամացույցի ժամանակը, երկուսն էլ երկրորդում

X- ի և y- ի արժեքը գտնելու համար հարկավոր է մի փոքր փորձ կատարել:

Սահմանեք ժամացույցի ժամանակը փաստացի ժամանակի վրա և գրանցեք սկզբնական ժամանակը (փաստացի սկզբնական ժամը և ժամացույցի սկզբնական ժամանակը պետք է նույնը լինեն): Որոշ ժամանակ անց (մի քանի ժամ) գրանցեք վերջնական փաստացի ժամը և ժամացույցի վերջին ժամը:

x = փաստացի վերջնական ժամանակ-սկզբնական ժամանակ և y = ժամացույց `վերջին ժամանակ-սկզբնական ժամանակ

Այնուհետև փոխեք կոդի մեջ corrdur- ի արժեքը և վերբեռնեք Arduino- ին:

Այնուհետև կրկնեք թեստը և այս անգամ բանաձևը փոխվեց հետևյալի.

2000/((2/z)+(y-x/x))

Որտեղ x և y նույն բանն է, ինչ նախկինում, մինչդեռ z- ը ներկայիս corredur արժեքն է:

Վերբեռնեք և նորից կատարեք թեստը, մինչև այն ձեզ համար բավական ճշգրիտ լինի:

Եթե ձեր ժամացույցը դեռ արագանում է, ապա corordur- ը սահմանվում է 0 (նշանակում է `ուղղիչ մեխանիզմ չկա), դուք պետք է փոխեք երկրորդ ++- ը երկրորդը` կոդի ուղղիչ մեխանիզմում (ես դա մեկնաբանեցի), corordur- ը սահմանեք 0, ապա գտեք համարը: միլիվայրկյան տևում է մեկ վայրկյան արագացնելու համար:

Քայլ 12: Ինչպես օգտագործել բոլոր գործառույթները

Դուք կարող եք փոխել ռեժիմը `սեղմելով միկրո անջատիչը:

Առաջին ռեժիմում այն պարզապես ցուցադրում է ժամանակը: Եթե ցուցիչ լույսը բռնկվում է վայրկյանում 1 անգամ, ահազանգը անջատված է: Եթե վայրկյանում 2 անգամ, ահազանգը միացված է: Կարող եք տագնապը 10 րոպե հետաձգել առաջին ռեժիմում ՝ սեղմելով հզորության տվիչը:

Երկրորդ ռեժիմում ցուցադրվում է ամսաթիվը: Հզորության տվիչի սեղմումը ոչինչ չի անում:

Երրորդ ռեժիմում կարող եք ժամանակաչափ սահմանել: Հզորության տվիչի սեղմումը կմիացնի ժմչփը, և դուք պետք է տեսնեք, որ ցուցիչի լույսը սկսեց թարթել: Հզորության տվիչը նույնպես օգտագործվում է ժամաչափի ժամանակը սահմանելու համար: Timամաչափի միջակայքը 1 րոպեից մինչև 59 րոպե է:

Չորրորդ ռեժիմում կարող եք ազդանշանային ժամ սահմանել ՝ օգտագործելով հզորության տվիչ

Հինգերորդ ռեժիմում կարող եք ազդանշանային րոպե սահմանել ՝ օգտագործելով հզորության տվիչ:

Վեցերորդ ռեժիմում, տարողունակության սենսորին սեղմելով, րոպեը կվերականգնվի 30 -ի, իսկ երկրորդը `0 -ի, առանց ժամ փոխելու: Դա նշանակում է, որ քանի դեռ ձեր ժամացույցը չի պտտվում ավելի քան 30 րոպեի ընթացքում, կարող եք այն վերահավասարակշռել ՝ օգտագործելով այս ռեժիմը:

Յոթերորդ ռեժիմը ոչինչ չանելու ռեժիմն է այն դեպքում, երբ լիցքավորման ժամանակ հզորության տվիչը խափանում է:

Օ, ահազանգը անջատելու համար պարզապես սեղմեք միկրո անջատիչը: (ՎԵՐATԻՆ ԹԱՐՄԱՆՈԹՅՈՆԸ ԱՌԱՆՈՐԴԱՅԻՆ ԱՌԱՆՈԹՅՈՆԸ Ներառելու համար)

Դե, իսկ ժամացույց կարդալը: Հեշտ է! Երկուական ժամացույցի ընթերցում - Wikihow Դուք կարող եք սկզբում ձեզ տարօրինակ զգալ, բայց դուք կսովորեք դրան:

Քայլ 13: Եզրակացություն

Ինչու սկսեցի այս նախագիծը: Սկզբում դա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ ես ունեմ հին թվային ժամացույց, որը շուրջս է ընկած, և ես ուզում եմ այն վերածել զարթուցիչի: Unfortunatelyավոք, հին ժամացույցը պարզվեց, որ կոտրված է: Այսպիսով, ես նման էի, թե ինչու չկառուցեմ մեկը ՝ օգտագործելով Arduino- ն: Google- ի մի փոքր որոնմամբ ես գտա այս երկուական ժամացույցի նախագիծը առանց RTC- ի Cello62- ի հրահանգով: Այնուամենայնիվ, այն չունի իմ ուզած զարթուցիչի հնարավորությունը, ուստի վերցնում եմ ծածկագիրը և ինքս փոփոխում այն: Եվ նախագիծը ծնվում է: Ավելին, ես վերջերս տեսա ժամացույցի մրցույթը, որն ընթանում էր ուսանելի կերպով, ինչը ինձ ավելի մեծ մոտիվացիա տվեց դա անելու համար: Ինչևէ, սա դեռ իմ առաջին նախագիծն է, որն օգտագործում է Arduino- ն, ուստի հնարավոր բարելավումների փունջ:

Ապագա բարելավում.

1) Օգտագործեք RTC

2) Անլար կարգավորեք զարթուցիչը կամ ժամը կամ ժամաչափը:

3) Ինչ հատկություն էլ որ մտածեմ

Քայլ 14: Թարմացում. Մեկշաբաթյա օգտագործումից հետո

Բացի ակնհայտ խնդրից ՝ ժամանակի շեղումից, հաջորդը, ես կասեի, էներգիայի սպառումն է: Սկզբում ես բարձրացնում եմ լարումը մինչև 9 վ, որն այնուհետև իջեցվելու է գծային կարգավորիչով Arduino- ում: Գծային կարգավորիչը շատ անարդյունավետ է: Clockամացույցը տևում է ընդամենը մեկ օր: Դա նշանակում է, որ ես պետք է ամեն օր լիցքավորեմ այն: Դա ամենամեծ գործարքը չէ, մինչև չհասկանաք, որ ամբողջ համակարգը արդյունավետ է ընդամենը մոտ 50% -ով: Հաշվի առնելով, որ իմ մարտկոցը 2000 մԱ / ժ է, ես կկարողանամ հաշվարկել ամեն օր ծախսված էներգիան:

Powerախսված էներգիա = (7.4Wh*10%)+(7.4Wh*90%*50%) = 4.07Wh օր

Դա տարեկան 1.486 կՎտժ է: Կարելի՞ է օգտագործել 283 գ ջուր (25 C- ից մինչև 100 C) եռացնելու համար: Բայց ամեն դեպքում, ես պատրաստվում եմ բարելավել ժամացույցի արդյունավետությունը: Դա անելու միջոցը գծային կարգավորիչն ընդհանրապես չօգտագործելն է: Դա նշանակում է, որ մենք պետք է կարգավորենք խթանման փոխարկիչը դեպի 5V ելք անմիջապես Arduino- ի 5V պինին: Հաջորդը, որպեսզի ավելի նվազագույնի հասցվի վատնված էներգիան, ես պետք է հեռացնեմ երկուսն էլ LED- ի վրա (pin13 և հոսանք), քանի որ դրանք օրական 0,95 Վտ / ժ են վատնելու: Unfortunatelyավոք, ես ամբողջովին անուշ եմ SMD- ի զոդման մեջ, ուստի ինձ համար դա անելու միակ միջոցը տախտակի վրա երկաթուղին կտրելն է: Դրանից հետո ես պետք է հեռացնեմ ազդանշանային ռեզիստորը ազդանշանի և մահճակալի լամպի վրա (LED ժապավենը չի աշխատում 5 Վ լարման դեպքում): Բայց արդյո՞ք դա նշանակում է, որ դուք պետք է հրաժարվեք այդ զարմանալի հատկությունից: Ոչ! Դուք այստեղ ունեք երկու ընտրություն. Օգտագործեք սովորական 5 մմ LED դիոդ կամ օգտագործեք 5 Վ LED ժապավեն: Բայց ինձ համար ես արդեն հոգնած էի այս նախագիծը ամբողջ շաբաթ կատարելու համար, ուստի որոշեցի հրաժարվել այս հնարավորությունից: Այնուամենայնիվ, ես անջատիչն ի սկզբանե օգտագործել էի լույսի գործառույթի համար `ժամացույցի վահանակը էներգիա խնայելու համար անջատելու կամ անջատելու համար, բայց այն անջատելիս ավարտվում է լուսադիոդի առկայծումը: Սխալը կդառնա՞ հատկություն: Չգիտեմ (որևէ մեկը գիտի, խնդրում եմ ինձ ասել ստորև):

Փոփոխության ավարտից հետո ժամացույցը տևում է ավելի քան 2 օր:

Հաջորդը ես ժամացույցի հետ կապված ավելի քիչ լուրջ խնդիր ունեմ: Լիցքավորման ընթացքում հզորության տվիչը կխելագարվեր, ուստի ես ավելացնում եմ մեկ այլ ռեժիմ, որը բացարձակապես ոչինչ չի անում:

Ինչ վերաբերում է ժամանակի շեղմանը, քանի որ այն շատ անհարմար է ամեն օր միացնել համակարգչին `այն վերակայելու համար, ես ավելացրել եմ մեկ այլ ռեժիմ, որը րոպեը կդարձնի 30 -ը, իսկ երկրորդը` 0: Դա նշանակում է, որ կարող եք այն վերականգնել ցանկացած ժամի կես: