تجميع "Wise Clock 2" (منبه قائم على Arduino مع الكثير من الميزات الإضافية): 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

يوضح هذا البرنامج التعليمي كيفية تجميع مجموعة أدوات Wise Clock 2 ، وهو مشروع مفتوح المصدر (أجهزة وبرامج). يمكن شراء مجموعة Wise Clock 2 كاملة هنا. باختصار ، هذا ما يمكن أن تفعله Wise Clock 2 (مع إصدار البرنامج مفتوح المصدر الحالي): - عرض الوقت والتاريخ الحاليين ؛ - قراءة ملف يمكن تحريره بواسطة المستخدم من بطاقة SD وعرض محتواه (والذي عادة ما يكون عبارة عن اقتباسات ، ومن ثم "الحكمة" في الاسم) ؛ - توفير وظيفة الإنذار ؛ - توفير إمكانية التحكم عن بعد (الأشعة تحت الحمراء). تشتمل مجموعة Wise Clock 2 على ما يلي: 1. لوحة متحكم Duino644 (كمجموعة جاهزة للحام) ؛ 2. شاشة مصفوفة LED 16x32 (حمراء) ؛ 3. العلبة (لوحتان أكريليك والأجهزة المطلوبة). ستوضح الخطوات التالية كيفية إنشاء Wise Clock 2 ، بما في ذلك: - كيفية لحام لوحة Duino644 ؛ - كيفية توصيل الشاشة ؛ - كيفية تغليف الساعة ؛ - كيفية تشغيلها (تحضير بطاقة SD ، ضبط الوقت ، إلخ).

الخطوة 1: محتوى مجموعة Duino644

Duino644 هو اسم لوحة التحكم الدقيقة المستخدمة في Wise Clock 2. تحتوي مجموعة Duino644 على المكونات التالية: - PCB مع مقبس بطاقة SD ملحوم عليه ؛ - شريحة ATmega644 ومقبس 40 دبوسًا لها ؛ - رقاقة DS1307 (وحدة تحكم في الوقت الحقيقي) في حزمة DIP ذات 8 سنون ، ومقبس 8 سنون لها ؛ - شريحة 24LC256 EEPROM في حزمة DIP ذات 8 سنون ، ومقبس 8 سنون لها ؛ - CR1220 بطارية خلية صغيرة تعمل بالعملة المعدنية وحاملها البلاستيكي ؛ - كريستال 16 ميجا هرتز واثنين من المكثفات 22pF ؛ - كريستال 32768 هرتز ؛ - مكبر صوت صغير - مفاتيح صغيرة بزاوية قائمة (4 قطع) ؛ - موصل USB من النوع miniB ؛ - رؤوس أنثوية 2x8 سنون (قطعتان) ؛ - LED أزرق عالي الكثافة في عبوة 1206 ؛ - رأس أنثى 40 سنًا ؛ - منظم الجهد L78L33 ؛ - موصل طاقة ثنائي السنون من JST ومقبس طاقة ثنائي السنون من JST مع كبلات ؛ - مستقبل الأشعة تحت الحمراء IC ومقبس 3-pin لذلك ؛ - رأس ذكر بزاوية قائمة بستة سنون (لموصل FTDI) ؛ - مقاومات 10 كيلو (10 قطع) ؛ - مقاومات 4K7 (3 قطع) ؛ - 75R المقاوم ؛ - مكثفات فصل 100nF (3 قطع) ؛ - رأس ذكر 2x3 سنون (لموصل ICSP). بمجرد أن نتحقق من أن لدينا جميع المكونات جاهزة ، يمكننا المتابعة إلى اللحام.

الخطوة 2: لحام لوحة Duino644

على الرغم من أنه لا يوصى به كمجموعة بدأت ، يجب أن يكون لحام Duino644 سهلًا نسبيًا. يتطلب مكونان فقط بعض الخبرة السابقة في اللحام (وعيون جيدة ويد ثابتة) لأنهما مثبتان على السطح: أحدهما هو موصل USB miniB ، وهو مكون سلبي قوي جدًا ، يمكن أن يأخذ الكثير من الحرارة ، والآخر هو 2 طرف أزرق LED ، في (واحدة من) أكبر حزمة SMD. 1. (الصورة 2.1) لنبدأ بموصل USB miniB. ضعه بحيث تدخل المطبات البلاستيكية 2 في الفتحات الخاصة بهما في ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، والموصل يقع بالقرب من اللوحة. قم بلحام "الأذنين" الأربعة أولاً لتثبيته في مكانه ، ثم تابع مع دبابيس التوصيل الخمسة. استخدم المكبر للتأكد من عدم ترك أي جسور لحام بينها. لإزالة الجسور المحتملة ، استخدم فتيل فك اللحام. خذ وقتك ، هذا ليس (مثل) مكون حساس لدرجة الحرارة. 2. بعد ذلك ، سنقوم بلحام المقاوم 75 أوم (أرجواني ، أخضر ، أسود ، ذهبي ، بني) في مكانه ، والمميز R14. 3. دعنا نطبق الخبرة المكتسبة في لحام موصل SMD ، على LED. يعد توجيه هذا المكون أمرًا مهمًا ، لذا يجب وضعه بشكل صحيح. يتم تمييز الكاثود (الطرف السالب) لمصباح LED بنقطة خضراء (تساعد العدسة المكبرة هنا بالتأكيد). على PCB ، يتم تمييز الكاثود بـ 3 نقاط. قم بإذابة بعض اللحام على لوحة الكاثود ، ثم ضع كاثود LED فوق تلك الوسادة ولحامها باستخدام النقطة الموجودة. ثم جندى وسادة الأنود. 3. (الصورة 2.2) في هذه المرحلة نقوم بإجراء فحص أول للتأكد من أن اللوحة تحصل على الطاقة من USB. ما عليك سوى توصيل كبل USB وسيصبح مؤشر LED باللون الأزرق الساطع. لدينا اشتعال! 4. سنقوم المقبل لحام المقاومات. ابدأ بثلاثة مقاومات 4K7 (أصفر ، أرجواني ، أسود ، بني ، بني): R5 ، R6 ، R7 (الاتجاه ليس مهمًا). ثم ضع ولحام المقاومات المتبقية 10K (بني ، أسود ، برتقالي ، ذهبي): R1 ، R2 ، R3 ، R4 ، R8 ، R9 ، R10 ، R11 ، R12 ، R13. 5. (الصورة 2.3) بعد ذلك ، ضع مآخذ الدائرة المتكاملة ولحامها ، بدءًا من المقبس الكبير ذي 40 سنًا واستمر بالمآخذ 2 الصغيرة ذات 8 أسنان. انتبه لوضع المقابس بحيث تتطابق شقوقها مع تلك الموجودة في الشاشة الحريرية. سيساعد هذا لاحقًا على إدخال الدوائر المتكاملة نفسها بشكل صحيح. 6. قم بلحام البلورتين في الأماكن المحددة بـ "XTAL" و "Q2" ، على التوالي (اتجاههما ليس مهمًا). 7. قم بلحام المكثفات 22pF (برتقالية اللون) في أماكنها ، مع وضع علامة C1 و C2 (الاتجاه غير مهم). 8. قم بلحام الثلاثة فك الاقتران 100nF المكثفات (زرقاء اللون) في أماكنهم ، مع وضع علامة C3 ، C5 ، C8 (الاتجاه غير مهم). 9. ضع حامل البطارية البلاستيكي ولحمه في موضعه المحدد ، ثم أدخل بطارية العملة المعدنية في الحامل (القطب الموجب الذي يواجه اللوحة ، والسالب متجهًا لأعلى). 10. أدخل ولحام الرأسين النسائي 2x8 في مواضعهما المحددة (الزوايا السفلية للوحة). هذه هي موصلات لوحة العرض. 11. قم بلحام المفاتيح الصغيرة الأربعة (الأزرار الانضغاطية) في مواضعها المحددة: - ثلاثة في الجزء العلوي من اللوحة وتستخدمها وظيفة الساعة (إعداد المنبه ، الوصول إلى القوائم ، إلخ) ؛ - واحد يذهب إلى الجانب الأيسر من اللوحة وهو زر إعادة الضبط. 12. جندى مكبر الصوت الصغير في مكانه المحدد ، في الجزء العلوي من اللوحة (التوجيه ليس مهمًا). 13. قم بلحام الرأس الأنثوي ذي 3 سنون في الزاوية العلوية اليسرى من اللوحة (التي تحمل علامة IR). هذا هو المقبس لجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء. أدخل مستقبل الأشعة تحت الحمراء في المقبس ، في مواجهة الجزء الداخلي من اللوحة. ثم قم بثني أطرافها بمقدار 90 درجة ، بحيث تكون متجهة لأعلى (في خط جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون). 14. أدخل رقاقة منظم الجهد L78L33 ، مع الانتباه إلى أن اتجاهها يطابق ذلك الموجود على الشاشة الحريرية. 15. جندى رأس الذكور ذو الزاوية اليمنى 6 سنون في المكان الذي يحمل علامة FTDI. 16. (الصورة 2.4) أدخل الدوائر المتكاملة في مقابسها ، مع إيلاء اهتمام خاص لاتجاهها. تحتوي شريحة ATmega644 الكبيرة على الشق المواجه لأعلى اللوحة. تحتوي الرقيقتان الصغيرتان الأخريان على شقوق باتجاه الجزء السفلي من اللوحة. يجب وضع DS1307 في المقبس القريب من بطارية العملة المعدنية. يجب وضع 24LC256 في المقبس الخاص به بالقرب من الحافة السفلية للوحة ، كما هو محدد. في هذه المرحلة ، يتم تجميع لوحة متحكم Duino644 وجاهزة للاختبار (أو الاستخدام). يجب أن يبدو مثل الموجود في الصورة 2.5. بعد ذلك ، سنقوم بتوصيل لوحة العرض بعد ذلك ، سنقوم ببرمجة شريحة ATmega644 بأحدث رسم للساعة الحكيمة ، من خلال Arduino IDE.

الخطوة 3: قم بتوصيل الشاشة وتغليف الساعة

أدخل Duino644 الذي تم سكه حديثًا في الجزء الخلفي من لوحة العرض (كما في الصورة المرفقة 3.1) ، مع التأكد من توصيل مجموعتي الموصلات (رؤوس الذكور على لوحة العرض والرؤوس الأنثوية على لوحة Duino644) ببعضها البعض. اضغط برفق حتى يتم توصيل الموصلات بالكامل وتأكد من أن اللوحين متوازيان. هذا هو المرفق الوحيد بين اللوحين (لا توجد مثبتات أو براغي) ، وسيتم حمايته بواسطة العلبة. تتكون العلبة من لوحين من زجاج شبكي يحيطان باللوحين (Duino644 والعرض). يتم تثبيت هذه الألواح في مكانها باستخدام فواصل ملولبة (ومسامير وصواميل). دعنا نبدأ في إرفاق الفواصل المصنوعة من النايلون الأبيض (المواجهات) على جانبي لوحة العرض ، في الفتحات الأربعة في الزوايا. توجد الفواصل الأقصر أمام الشاشة ، بينما يتم تثبيت الفواصل الأطول في الجانب الخلفي (كما هو موضح في الصورة 3.2). لاحظ الغسالات المستخدمة مع الفواصل القصيرة ، فهي تخلق مساحة صغيرة بين لوحة زجاج شبكي الأمامية وشاشة LED نفسها ، حتى لا تلمس. بعد شد الفواصل ، ضعها ولفها في لوحة زجاج شبكي الأمامية ، ثم انتقل إلى اللوحة الخلفية. أحكم ربط جميع البراغي والصواميل أثناء تثبيت العلبة على سطح أفقي (مكتب) ، للتأكد من أن التجميع قوي ولا يوجد أي التواء. بعد أن نجهز بطاقة SD ، يجب أن نكون مستعدين لاختبار الساعة.

الخطوة 4: تحضير بطاقة SD

يعرض Wise Clock 2 عروض الأسعار المسترجعة من ملف نصي مخزن على بطاقة SD (الصورة 4.1). اسم هذا الملف هو "quotes.txt" وهو جزء من الملف المضغوط الذي يحتوي على المخطط (قم بالتنزيل من هنا). يمكن أيضًا إنشاؤه من البداية ، كملف نصي ASCII ، لتضمين الاقتباسات المفضلة للفرد ، في التسلسل المطلوب. القيد الوحيد (في البرنامج) هو طول السطر الذي لا يمكن أن يتجاوز 150 حرفًا. يتم فصل السطور باستخدام CR / LF (إرجاع السطر / تغذية السطر ، أو رموز ASCII 13/10). يجب تنسيق بطاقة SD بتنسيق FAT (المعروف أيضًا باسم FAT16). يمكن القيام بذلك في Windows ، عن طريق تحديد "تنسيق" في File Explorer ، والذي يعرض مربع الحوار الموضح في الصورة 4.2. ملاحظة: السعة القصوى التي يمكن أن يتعامل معها نظام FAT16 هي 2 جيجابايت. ملف آخر مهم على بطاقة SD هو "time.txt" ، وهو مطلوب لإعداد الساعة. يحتوي ملف "Time.txt" على سطر مثل هذا: 12: 22: 45Z2009-11-14-6 يحتاج إلى تعديل ليعكس الوقت والتاريخ الحاليين. عندما يتم تشغيل الساعة (مع إدخال بطاقة SD) ، سيتم ضبط الوقت والتاريخ المقروئين من هذا السطر في ساعة الوقت الحقيقي على أنه الوقت والتاريخ الحاليان ، على التوالي. بعد ضبط الساعة (تلقائيًا) على التشغيل ، يتم تمييز الملف "time.txt" على أنه محذوف ، بحيث لا يتم العثور على الملف في المرة التالية التي يتم فيها تشغيل الساعة. يمكن العثور على الملفين ، quotes.txt و time.txt ، في الملف المضغوط الذي يحتوي على المخطط.

الخطوة 5: برمجة Duino644 مع "Wise Clock 2" Sketch

1. قم بتنزيل رسم Wise Clock من الموقع المحدد. 2. أضف مكتبات Sanguino إلى Arduino IDE الخاص بك. (Duino644 هي نكهة من Sanguino ، إذا صح التعبير. فهي متوافقة مع Sanguino وتستخدم نفس المكتبات التي طورها فريق Sanguino لدعم اللوحة الخاصة بهم. ونحن نشكرهم.) 3. قم بتشغيل Arduino IDE وحدد "Sanguino" كـ اللوحة المستهدفة (انظر الصورة 5.1). 4. افتح مخطط Wise Clock في Arduino IDE وقم بتجميعه. 5. باستخدام كبل FTDI أو فاصل FTDI (متصل بين USB وموصل FTDI ذي 6 سنون على لوحة Duino644) ، قم بتحميل الرسم المترجم (انظر الصورة 5.2). ملاحظة: تم اختبار الكود المذكور أعلاه والتأكد من أنه يعمل مع الإصدار 17 من Arduino IDE.

الخطوة 6: قم بتشغيل الساعة واستمتع بها

الآن بعد أن تم تجميع الساعة وبرمجتها ، حان الوقت لتشغيلها باستخدام كابل USB ، ويفضل أن يكون ذلك من محول USB ، مثل تلك المستخدمة لإعادة شحن أجهزة iPhone والأجهزة المحمولة الأخرى (الصورة 2). استمتع بها!