ساعة ، شاشة عرض LCD ، الأشعة تحت الحمراء لضبط: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

أنشئ ساعة في الوقت الفعلي تحافظ على وقت التشغيل في غضون بضع دقائق في السنة. يمكن بسهولة إعادة توجيه الكود والمكونات في مشاريع أخرى.

يتطلب هذا المشروع الحد الأدنى من الأسلاك ولا لحام. حارس الوقت هو ساعة DS3231 في الوقت الحقيقي. يتم عرض الوقت على شاشة LCD 1602 رخيصة الثمن. تستخدم كلتا الوحدتين اتصالات I2C. لا تستخدم I2C سوى سلكين لكل وحدة عند الاتصال بـ Arduino. أنا أستخدم Arduino Nano لأنه يناسب بشكل جيد لوح التجارب. ستعمل الإرشادات التالية مع Arduino Uno نظرًا لأنه يحتوي على نفس أرقام التعريف الشخصية مثل Nano لهذا المشروع. المكون الآخر هو مستقبل الأشعة تحت الحمراء. يسمح لك باستخدام وحدة تحكم عن بعد شائعة مثل جهاز التحكم عن بعد في التلفزيون لضبط الوقت تمامًا كما تفعل على تلفزيوننا الذكي. يتطلب مستقبل الأشعة تحت الحمراء سلكًا واحدًا فقط لتوصيله بـ Arduino.

تتمثل الخطوة الأولى في اختبار Arduino وتوصيله بلوح التجارب. تم تصميم الخطوات التالية للعمل بشكل مستقل. تحتوي كل خطوة على تعليمات توصيل الأسلاك وإرشادات الاختبار. عندما أقوم ببناء المشاريع ، أقوم بتوصيل واختبار كل مكون للتأكد من أنها تعمل. يساعد هذا في دمج عدد من المكونات لأنني أعرف أن كل عمل يمكنني التركيز على متطلبات التكامل.

يتطلب هذا Instructable أن يكون لديك Arduino IDE مثبتًا. يُطلب منك أيضًا امتلاك المهارات الأساسية لتنزيل برنامج رسم Arduino من الروابط الموجودة في هذا المشروع ، وإنشاء دليل للبرنامج (اسم الدليل هو نفسه اسم البرنامج). تتمثل الخطوات التالية في تحميل البرنامج وعرضه وتحريره في IDE. بعد ذلك ، قم بتحميل البرنامج عبر كابل USB إلى لوحة Arduino.

اللوازم

• نانو V3 ATmega328P CH340G لوحة تحكم مايكرو لاردوينو. كبديل ، يمكنك استخدام Uno.
• DS3231 ساعة الوقت الحقيقي وبطارية CR2032.
• 1602 LCD مع وحدة I2C
• استقبال الأشعة تحت الحمراء وجهاز التحكم عن بعد. لقد استخدمت أطقم وحدة التحكم عن بعد اللاسلكية بالأشعة تحت الحمراء والتي تأتي مع مستقبل الأشعة تحت الحمراء وجهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء.
• اللوح
• الكابلات السلكية
• محول جداري 5 فولت

لقد اشتريت الأجزاء على موقع eBay ، ومعظمها من موزعين في هونج كونج أو الصين. يمتلك الموزعون الأمريكيون أحيانًا نفس الأجزاء أو الأجزاء المماثلة بأسعار معقولة وتسليم أسرع. يستغرق تسليم قطع الغيار الصينية من 3 إلى 6 أسابيع. كان الموزعون الذين استخدمتهم جميعًا موثوقين.

التكاليف التقريبية: Nano 3 دولارات ، DS3231 1 دولار ، LCD 3 دولارات ، مجموعة الأشعة تحت الحمراء 1 دولار ، اللوح 2 دولار ، حزمة من 40 كبلًا سلكيًا 1 دولار ، 1 دولار لمحول حائط بجهد 5 فولت. المجموع ، حوالي 11 دولارًا. ملاحظة ، لقد اشتريت Nano و LCD مع دبابيس اللوح الملحومة بالفعل في مكانها ، لأن مهاراتي في اللحام ضعيفة. بالنسبة لبطارية الساعة ، اشتريت 5 عبوات من بطاريات الليثيوم CR2032 بحوالي 1.25 دولار. لقد اشتريت أيضًا 5 عبوات من DS3231 لأنني أحب قطع الوقت. يستخدم هذا المشروع لوح تجارب واحد. اشتريت حزمة من 3 ألواح توصيل مقابل 7 دولارات تقريبًا ؛ صفقة أفضل من شراء لوحة فردية.

الخطوة 1: أضف Arduino Nano إلى لوحة التوصيل

قم بتوصيل Arduino Nano بلوحة التوصيل. أو ، إذا كنت تفضل ذلك ، يمكنك استخدام Arduino Uno لهذا المشروع ؛ كلاهما يستخدم نفس الدبابيس لهذا المشروع. قم بتوصيل Nano (أو Uno) بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر كابل USB.

قم بتوصيل الطاقة والأرض من Arduino بشريط طاقة اللوح. قم بتوصيل دبوس Arduino 5+ بالشريط الموجب للوحة التجارب. قم بتوصيل دبوس Arduino GRN (الأرضي) بشريط اللوح السلبي (الأرضي). سيتم استخدام هذا من قبل المكونات الأخرى.

قم بتنزيل وتشغيل برنامج اختبار Arduino الأساسي: arduinoTest.ino. عند تشغيل البرنامج ، سيتم تشغيل ضوء LED الموجود باللوحة لمدة ثانية واحدة ، ثم ينطفئ لمدة ثانية واحدة. أيضًا ، يتم نشر الرسائل التي يمكن عرضها في Arduino IDE Tools / Serial Monitor.

+++ الإعداد.

+ تهيئة الدبوس الرقمي LED الموجود على اللوحة للإخراج. LED مطفأ. ++ اذهب إلى الحلقة. + عداد الحلقة = 1 + عداد الحلقة = 2 + عداد الحلقة = 3 …

كتمرين ، قم بتغيير التأخير الزمني على المصباح الوامض ، وقم بتحميل البرنامج الذي تم تغييره ، وقم بتأكيد التغيير.

في الصورة أعلاه ، يوجد 140 قطعة من صندوق مجموعة أسلاك توصيل اللوح الخشبي الذي يمكنك الحصول عليه مقابل 3 إلى 5 دولارات. إنهم يصنعون الألواح بشكل أكثر إتقانًا باستخدام كبلات طويلة للوصلات القصيرة.

الخطوة 2: أضف وحدة الساعة DS3231 وقم بتوصيلها بـ Arduino

قم بتوصيل وحدة الساعة باللوحة. قم بتوصيل دبوس GND لوحدة الساعة بشريط شريط أرضي للوح التجارب. قم بتوصيل دبوس VCC الخاص بوحدة الساعة ، بشريط الشريط الموجب للوح التجارب. قم بتوصيل دبوس SDA (البيانات) الخاص بوحدة الساعة إلى دبوس A4 الخاص بـ Arduino (دبوس بيانات I2C). قم بتوصيل دبوس وحدة الساعة SCL (الساعة) بالدبوس A5 من Arduino (دبوس ساعة I2C).

في Arduino IDE ، قم بتثبيت مكتبة ساعة DS3231. حدد أدوات / إدارة المكتبات. قم بتصفية البحث عن طريق كتابة "rtclib". حدد RTClib بواسطة Adafruit (كمرجع ، رابط المكتبة).

قم بتنزيل وتشغيل برنامج الاختبار الأساسي: clockTest.ino. عند تشغيل البرنامج ، يتم نشر رسائل وقت الساعة والتي يمكن عرضها في Arduino IDE Tools / Serial Monitor.

+++ الإعداد.

+ مجموعة الساعة. ++ اذهب إلى الحلقة. ---------------------------------------- + التاريخ والوقت الحالي: 2020/3 / 22 (الأحد) 11: 42: 3 + التاريخ والوقت الحالي: 2020/3/22 (الأحد) 11:42: 4 + التاريخ والوقت الحالي: 2020/3/22 (الأحد) 11:42: 5 …

كتدريب ، استخدم rtc.adjust () لتعيين وقت الساعة وتاريخها ، وتحميل البرنامج الذي تم تغييره ، وتأكيد التغيير.

rtc.adjust (DateTime (2020، 3، 19، 10، 59، 50)) ؛ // أول أيام الربيع 2020.

الخطوة 3: أضف وحدة العرض 1602 LCD وتوصيلها بـ Arduino

قم بتوصيل وحدة LCD بلوحة التجارب. قم بتوصيل دبوس GND لوحدة الساعة بشريط شريط أرضي للوح التجارب. قم بتوصيل دبوس VCC الخاص بوحدة الساعة ، بشريط الشريط الموجب للوح التجارب. قم بتوصيل دبوس SDA (البيانات) الخاص بوحدة الساعة إلى دبوس A4 الخاص بـ Arduino (دبوس بيانات I2C). قم بتوصيل دبوس وحدة الساعة SCL (الساعة) بالدبوس A5 من Arduino (دبوس ساعة I2C).

في Arduino IDE ، قم بتثبيت 1602 LCD Library. حدد أدوات / إدارة المكتبات. قم بتصفية البحث عن طريق كتابة "LiquidCrystal". حدد LiquidCrystal I2C بواسطة Frank de Barbander (كمرجع ، ارتباط المكتبة).

قم بتنزيل وتشغيل برنامج الاختبار الأساسي: lcd1602Test.ino. عند تشغيل البرنامج ، يتم نشر رسائل وقت الساعة والتي يمكن عرضها في Arduino IDE Tools / Serial Monitor.

+++ الإعداد.

+ LCD جاهزة للاستخدام. +++ اذهب إلى الحلقة. + العداد = 1 + العداد = 2 + العداد = 3 …

كتدريب ، قم بتغيير رسائل شاشة LCD ، وقم بتحميل البرنامج الذي تم تغييره ، وقم بتأكيد التغيير.

الخطوة 4: أضف مستقبل الأشعة تحت الحمراء وقم بتوصيله بـ Arduino

قم بتوصيل أسلاك الكابلات الأنثوية بالذكور في مستقبل الأشعة تحت الحمراء (الأطراف الأنثوية). قم بتوصيل الدبوس الأرضي لوحدة الساعة بشريط الشريط الأرضي للوح. قم بتوصيل دبوس الطاقة الخاص بوحدة الساعة ، بشريط الشريط الموجب للوحة التجارب. قم بتوصيل دبوس الإخراج الخاص بمستقبل الأشعة تحت الحمراء بدبوس Arduino A1.

قم بتوصيل مستقبل الأشعة تحت الحمراء ، ودبابيس من أعلى اليسار إلى اليمين:

معظم اليسار (بجانب X) - مركز Nano pin A1 - 5V يمين - أرضي

A1 + - - توصيلات نانو دبوس

| | | - دبابيس مستقبل الأشعة تحت الحمراء --------- | S | | | | --- | | | | | | --- | | | ---------

في Arduino IDE ، قم بتثبيت مكتبة الأشعة تحت الحمراء. حدد أدوات / إدارة المكتبات. قم بتصفية البحث عن طريق كتابة "IRremote". حدد IRremote بواسطة Shirriff (كمرجع ، ارتباط المكتبة).

قم بتنزيل وتشغيل برنامج الاختبار الأساسي: infraredReceiverTest.ino. عند تشغيل البرنامج ، وجه جهاز التحكم عن بعد إلى جهاز الاستقبال واضغط على أزرار مختلفة مثل الرقم من 0 إلى 9. يتم إخراج الرسائل التسلسلية (مطبوعة) والتي يمكن عرضها في Arduino IDE Tools / Serial Monitor.

+++ الإعداد.

+ تهيئة جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء. ++ اذهب إلى الحلقة. + مفتاح موافق - تبديل + مفتاح> - التالي + مفتاح <- سابق + مفتاح أعلى + مفتاح لأسفل + مفتاح 1: + مفتاح 2: + مفتاح 3: + مفتاح 4: + مفتاح 6: + مفتاح 7: + مفتاح 8: + مفتاح 9: + مفتاح 0: + مفتاح * (رجوع) + مفتاح # (خروج)

كتمرين ، استخدم جهاز التحكم عن بُعد الخاص بالتلفزيون لرؤية القيم المطبوعة. يمكنك بعد ذلك تعديل البرنامج لاستخدام القيم الموجودة في عبارة التبديل الخاصة بوظيفة infraredSwitch (). على سبيل المثال ، اضغط على المفتاح "0" واحصل على قيمة جهاز التحكم عن بُعد ، على سبيل المثال ، "0xE0E08877". بعد ذلك ، أضف حالة إلى عبارة switch كما في مقتطف الشفرة التالي.

الحالة 0xFF9867:

الحالة 0xE0E08877: Serial.print ("+ مفتاح 0:") ؛ Serial.println ("") ؛ استراحة؛

الخطوة 5: قم بتحميل برنامج Arduino Sketch على مدار الساعة واختبره

الآن بعد أن تمت إضافة جميع المكونات إلى اللوح ، سلكية ، واختبارها ؛ حان الوقت لتحميل برنامج الساعة الرئيسي وتشغيله. يحصل برنامج الساعة على الوقت من وحدة الساعة ، ويعرض الوقت على شاشة LCD ، ويسمح لك بضبط الوقت باستخدام جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء.

قم بتنزيل وتشغيل برنامج ساعة المشروع: clockLcdSet.ino.

عندما يبدأ البرنامج ، سيعرض وقت DS3231 على شاشة 1602 LCD. يمكن عرض الرسائل في Arduino IDE Tools / Serial Monitor.

+++ الإعداد.

+ مجموعة شاشات الكريستال السائل. + syncCountWithClock ، theCounterHours = 13 theCounterMinutes = 12 theCounterSeconds = 13 + تم ضبط الساعة ومزامنتها مع متغيرات البرنامج. + تمكين استقبال الأشعة تحت الحمراء. ++ اذهب إلى الحلقة. + clockPulseMinute () ، theCounterMinutes = 15 + clockPulseMinute () ، theCounterMinutes = 16 + clockPulseMinute () ، theCounterMinutes = 17 …

وجّه جهاز التحكم عن بُعد إلى جهاز الاستقبال واضغط على زر السهم الأيمن. سيتم عرض السنة للإعداد. اضغط على زر السهم الأيمن عدة مرات لترى أنه يمكنك تعيين السنة والشهر واليوم والساعة والدقيقة والثواني. لتعيين قيمة الوقت ، انتقل إلى القيمة. استخدم السهمين لأعلى ولأسفل لتعيين قيمة العرض. ثم استخدم مفتاح "موافق" لتعيين قيمة الساعة. يتم تعيين قيمة واحدة في كل مرة.

الخطوة 6: مصدر طاقة خارجي

الآن بعد أن تم اختبار ساعتك وتشغيلها ، يمكنك فصلها عن جهاز الكمبيوتر الخاص بك واستخدام مصدر طاقة مستقل. من أجل البساطة ، أستخدم محولًا جداريًا بجهد 5 فولت ، والذي يمكن شراؤه مقابل دولار تقريبًا ، وكابل USB ، بدولار آخر. يقوم الكبل بتوصيل Arduino بمحول الحائط + 5V. نظرًا لأن دبابيس الطاقة والأرضية من Arduino متصلة بلوح التجارب ، فسيؤدي ذلك إلى تشغيل المكونات الأخرى.

نظرًا لبساطته وتكلفته المنخفضة ، أستخدم هذه المجموعة نفسها لتشغيل مشاريع أخرى.

أتمنى أن تكون ناجحًا واستمتعت ببناء ساعة LCD يتم التحكم فيها بالأشعة تحت الحمراء.