الساعة الثنائية V1.0: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

الجميع يحب الساعات الثنائية ، وخاصة صانعيها المهووسين مثلي. سأوضح لك في هذا الدليل ، كيف يمكنك صنع ساعتك الثنائية باستخدام وحدات جاهزة للاستخدام.

لم أكن راضيًا عن تصميم الساعات الثنائية الجاهزة من موقع ئي باي أو من مصادر أخرى ، لذلك صنعت ساعاتي الخاصة. تستخدم لونًا واحدًا فقط ، ولوحة الواجهة متماثلة ، مما يجعلها تبدو أجمل بكثير.

اللوازم

عناصر:

• Arduino Nano (أي وحدة تحكم بـ 18 مخرجًا و I2C)
• وحدة DS1307 (يمكن أيضًا استخدام DS3231)
• 18 قطعة 5 مم LED فائق السطوع (كنت أستخدم الأزرق منها)
• 18 قطعة 10kOhm المقاوم (كنت SMD)
• 18 قطعة 100kOhm المقاوم (كنت SMD)
• 18 قطعة ديود عام
• موصل مقبس DC
• 12 فولت امدادات الطاقة
• صندوق خشبي صغير
• الأسلاك
• أنابيب الانكماش الحراري (اختياري)
• بيرفبورد

أدوات:

• لحام الحديد ولحام
• الحفر الكهربائية
• مسدس الغراء الساخن
• الأدوات الأساسية

الخطوة 1: لحام لوحة LED

أولا وقبل كل شيء عليك أن تختار حجم ساعتك. بمجرد أن يصبح واضحًا ، عليك تحديد قطعة perfboard بالحجم المناسب. يمكنك قصها بسهولة لتشكيلها عن طريق تعليمها بسكين متعدد الاستخدامات عدة مرات ثم قطعها. يجب عليك لحام مصابيح LED الموجودة في خمسة أعمدة. ستحتوي الأعمدة رقم 1 و 3 و 5 على 4 مصابيح LED ، بينما سيحتوي العمودان رقم 2 و 4 على 3 قطع. يجب أن تبدو مصابيح LED الموجودة على لوحة الأداء كما يلي:

O -------- O -------- OO - O - O - O - OO - O - O - O - - OO - O - O - O - O

تمثل Os مواقف LED.

يُظهر العمود الأول الساعات من 0 إلى 12 في النظام الثنائي. أدنى مؤشر LED هو LSB وأعلى مؤشر LED هو MSB. العمود الثاني عبارة عن عشرات الدقائق من 0 إلى 5. والعمود الثالث هو باقي الدقائق من 0 إلى 9. ويعرض الباقي الثواني بنفس طريقة عمل الدقائق. توضح الأرقام التالية الوقت ، حيث يتم إيقاف تشغيل OS و Xs قيد التشغيل:

O -------- O -------- OO - O - O - O - OO - O - O - O - - OX - X - O - O - X الوقت هو 1:10:01

X -------- O -------- XO - O - O - X - OO - X - X - O - OO - O - X - O - X الوقت هو 8:23:49

الاتصال لمصابيح LED هو في صور الخطوة. تحتوي جميع مصابيح LED على نفس GND و VCC في توصيلاتها. بالنسبة إلى VCC ، يمكنك استخدام 5V (أو 3.3V). مع المقاوم 100kOhm ستكون المصابيح خافتة للغاية. إذا قمت بتشغيل مؤشر LED بإخراج Arduino ، فإن التيار يمر بمقاومة أصغر (10 كيلو أوم) وسيكون مؤشر LED أكثر إشراقًا. إذا لم يكن هناك فرق كاف بين ضوء LED الخافت والمشرق ، فيمكنك توصيل لوحة LED VCC بـ 3.3V. هناك حاجة إلى الصمام الثنائي في الدائرة ، لذلك إذا تم سحب خرجك منخفضًا ، فإن التيار لا يزال يتدفق عبر الصمام. آمل أن يكون واضحا للجميع.

للحصول على وجه صغير نسبيًا ، استخدمت مقاومات SMD على الجزء الخلفي من لوحة perfboard. يمكنك استخدام المقاومات العادية (THD) ، إذا كان لديك مساحة كافية لها. كما اضطررت إلى لحام الثنائيات على قطعة منفصلة ، مرة أخرى ، بسبب المساحة. يمكنك استخدام ثنائيات SMD إذا كان لديك ، لذلك كل شيء يمكن أن يذهب إلى لوحة واحدة.

أسلاك اللحام إلى خطوط GND و VCC للوحة وأيضًا لكل أنود ثنائي عادي. إذا كنت تريد أيضًا إنشاء لوحة ديود منفصلة ، فقم بإجراء اتصالات بين كاثودات الصمام الثنائي ومقاومات 10 كيلو أوم.

ستنتقل الأسلاك من أنودات الصمام الثنائي إلى مخرجات Arduino.

الخطوة الثانية: عمل الصندوق

بعد صنع لوحة LED لساعتنا ، علينا أن نختار حاوية لها. اخترت صندوق مجوهرات صغير. في الواقع ، اخترت الصندوق أولاً وصنعت لوحة LED بعد ذلك ، يمكنك القيام بذلك أيضًا.

يجب عليك تحديد موضع مصابيح LED في مقدمة الصندوق الخاص بك. يمكنك حساب المراكز أو يمكنك استخدام قطعة أخرى من لوحة الأداء لمساعدتك. المسافة بين الثقوب الصغيرة 2.54 مم ، أو 1/10 بوصة.

بعد تحديد 18 موضعًا في مقدمة الصندوق ، يجب عليك حفر الثقوب. لقد صنعت فتحات 4 مم ، لذا لا تظهر مصابيح LED ، ولكن يمكنك عمل فتحات 5 مم ، لذلك ستكون مصابيح LED مرئية أيضًا من العرض الجانبي. يجب عليك أيضًا حفر ثقب 8 مم في الجزء الخلفي من الصندوق لموصل التيار المباشر.

يمكنك الآن استخدام الطلاء أو الورنيش على الصندوق الخشبي. قد ترغب في إزالة المفصلات والقفل من الصندوق قبل ذلك. بمجرد أن تشعر بالرضا عن المظهر ، قم بلف المفصلات والقفل.

الخطوة 3: ربط الأشياء

ستحتاج إلى بعض الأسلاك وبعض اللحام لهذه الخطوة.

يجب عليك توصيل موصل DC بـ Arduino VIN و GND. إذا كنت ستستخدم مصدر طاقة ثابت 5 فولت ، فيمكنك توصيله بـ Arduino 5V بدلاً من VIN.

تحتوي وحدة RTC على 4 دبابيس: GND و 5 V و SDA و SCL. قم بتوصيل GND و 5 V بـ Arduino GND و 5V. قم بتوصيل SDA بـ Arduino A4 و SCL بـ Arduino A5. إذا كنت تستخدم متحكمًا آخر ، فتأكد من فحص دبابيس I2C.

قم بتوصيل لوحة LED VCC بـ 5V أو 3.3V و GND بـ Arduino GND. قم بتوصيل أنودات الصمامات الثنائية على النحو التالي:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 تعني أقل جزء مهم من عمود الساعات. إنه المصباح الأيسر السفلي. يمثل S8 8 ثوانٍ ، وهذا هو أعلى مؤشر LED الأيمن.

الخطوة 4: البرمجة

قبل تحميل أي شيء ، سيتعين عليك تنزيل مكتبة RTC ورمز البرنامج الخاص بي. بعد التنزيل ، انقل مكتبة RTC إلى مجلد مكتبات Arduino والمشروع إلى مجلد مشاريعك. يجب عليك بدء أو إعادة تشغيل IDE بعد ذلك.

قبل تحميل رمز البرنامج الخاص بي ، يتعين علينا كتابة بيانات الوقت الصحيحة في شريحة RTC. تأكد من وجود بطارية مشحونة قبل القيام بذلك. افتح مثال "ضبط الوقت والعرض" من مكتبة RTC. أدخل قيم الوقت الصحيحة. نحن لا نهتم حقًا بالتاريخ ، يمكنك تركه كما هو ، أو ربما ملء ذلك أيضًا. ستتم كتابة قيم الوقت على شريحة RTC عندما نقوم بتحميل الكود ويبدأ Arduino. من المهم عدم إعادة ضبط وحدة التحكم. يمكنك أيضًا ضبط الوقت قبل دقيقة واحدة ، لذلك لن تتأخر ساعتك مع وقت التحميل ووقت البدء.

تأكد من تحديد المنفذ الصحيح ونوع اللوحة قبل الضغط على زر التحميل.

بعد تحميل مثال RTC ، يجب عليك تحميل الرسم التخطيطي الخاص بي دون توصيل Arduino ، حيث أن كل إعادة تعيين ستحدد الوقت المحدد في المثال. بمجرد تحميل البرنامج الخاص بي ، يجب أن يظهر الوقت على مصابيح LED. تحقق مما إذا كان كل شيء يعمل بشكل صحيح (يجب). إذا كان كل شيء على ما يرام ، يمكنك البدء في تجميع كل شيء معًا.

الخطوة 5: أنهِ الأمر

بمجرد فصل Arduino ، لن تنسى الساعة الوقت حتى نفاد طاقة بطارية RTC. يمكنك الآن تأمين كل شيء في مكانه. استخدم الغراء الساخن أو الإيبوكسي أو الشريط اللاصق مزدوج الجوانب أو البراغي أو البراغي أو أي شيء تريده.

قم بتوصيل ساعتك بجهد 12 فولت (أو الجهد الذي تستخدمه) وشاهدها وأحبها. أضفت أيضًا طبقة انكسار من شاشة في المقدمة ، وبالتالي فإن المظهر أفضل. يمكنك أيضًا إضافة قطعة من الورق ، أو شيء ما لتحقيق تأثير بصري مختلف. يرجى مشاركة أفكارك معي.

آمل أن تكون قد أحببت هذه التعليمات ، وربما يجدها شخص ما مفيدة. لا تتردد في طرح الأسئلة في التعليقات. هذه التعليمات مخصصة لمسابقة ألوان قوس قزح بلونها الأزرق الفاتح.