gusto ng isang master mula sa Norway ang paraan upang matukoy ang oras gamit ang binary code. Nakakagulat na ang halaga ng impormasyon ay maipakita sa mga simpleng signal sa ON / OFF. Pagkatapos ay nagpasya ang master na gumawa ng isang binary orasan sa kanyang sarili.
Mga tool at materyales:
- Mga LED 0603 - 13 mga PC;
Microprocessor Atmega328P-AU;
Capacitor 0806 0.1 uF;
-Tantalum kapasitor 1206 4.7 uF;
- Resistor 0806 10 kOhm;
- module ng Real-time na orasan DS3231;
-0806 risistor 51 kOhm - 3 mga PC;
-SMD baterya clip CR2032;
-CR2032 baterya;
-4.5 mm button;
-0806 risistor 200 Ohm;
-20 mm relo;
-20 mm antas ng tagsibol - 2 mga PC;
-Glass 38 mm;
-5 cm (2 pulgada) ng manipis na paikot-ikot na kawad;
-2 screws M2 na may isang flat ulo na 6 mm ang haba;
-2 nuts M2;
USB-TTL adapter
-Mga accessory;
- sipit;
-Small na distornilyador;
-Access sa mataas na kalidad na 3D-printer;
Hakbang Una: Disenyo at Pag-customize
Ang relo ay may 13 LED na matatagpuan sa isang multiplex matrix. Ang isang haligi ay tumutugma sa isang digit sa digital na oras. Ang oras ay ipinapakita sa format ng binary decimal, at ang isang digit ay kinakatawan ng isang maximum ng apat na piraso.
Mukha silang naka-istilong at mahusay na gumagana salamat sa isang simpleng interface ng gumagamit at isang buhay ng baterya ng hanggang sa dalawang taon.
Ang disenyo, kapag ang relo ay naka-off, ay isang simpleng dalawang-tono na kumbinasyon ng itim at pilak. Ang mga kulay na ito ay naroroon sa leather strap at clasp, pati na rin sa kaso at sa naka-print na circuit board.
Itinago ng wizard ang karamihan sa mga sangkap sa likod ng circuit board at ginawa ito ng isang itim na background. Electronics at ang circuit board ay tumutugma sa dalawang-tono na disenyo ng relo.
Ang kaso sa panonood ay dapat na matibay, ngunit dapat itong madaling buksan upang palitan ang baterya o gumawa ng mga pagbabago sa code. Nangangahulugan ito na walang pandikit na ginagamit sa pagpupulong. Ang tanging detalye sa pandikit ay baso.
Ang kaso ay binubuo ng dalawang bahagi ng ibabang bahagi at singsing. Ang isang nakalimbag na circuit board, isang relo at isang korona ay naka-install sa ilalim ng relo. Ang isang baso ay naka-mount sa singsing.
Ang maraming pansin ay binabayaran sa pagkonsumo ng enerhiya. Sa matulog na pagtulog, ang relo ay kumokonsulta lamang ng 10 μA. Nagbibigay ito ng isang buhay ng baterya ng higit sa dalawang taon.
Tulad ng para sa interface ng gumagamit, kailangan mo lamang pindutin ang korona ng relo upang gisingin sila at agad nilang ipakita ang oras. Kapag pinindot mo muli ang pindutan, ipapakita ang petsa. Dahil ang buhay ng baterya ay dalawang taon, madali kang lumipat sa pagitan ng oras ng tag-init nang hindi kumonekta sa isang computer.Upang gawin ito, pindutin ang pindutan ng 15 beses sa isang hilera.
Hakbang Pangalawang: Component Selection
Mayroong apat na pangunahing bahagi sa isang circuit board. Microprocessor atmega328p. Ito ay pareho sa mga tanyag na modelo. Arduino. Ito ang utak na makikipag-usap sa module ng real-time na orasan (RTC), iproseso ang oras at ipakita ito gamit ang mga LED. Ang lahat ng ito, siyempre, ay nangangailangan ng isang mapagkukunan ng kuryente, mas mabuti ang isang maliit na baterya.
ATmega328P
Kailangang matugunan ng microprocessor ang ilang pamantayan. Kinakailangan ng GPIO ng hindi bababa sa siyam na pin, walo para sa mga LED at isa para sa isang pindutan. Kailangan din niya ng isang I2C bus, kung saan maaari siyang kumilos bilang master aparato para sa botohan ng RTC sa ngayon. Sa wakas, kailangan itong gumana sa mababang boltahe at hindi kumonsumo ng labis na dami ng kasalukuyang kapag pinalakas. Natugunan ng Atmega328P-AU ang lahat ng mga pamantayang ito, at sa parehong oras ay sapat na maliit na hindi sakupin ang buong lugar ng nakalimbag na circuit board. Ang isang malaking plus ay ginagamit din ito para sa pinakasikat na Arduino boards at marami ang maaaring gumana dito.
Lupon ng circuit
Ang board ay idinisenyo upang gumamit ng isang 8 MHz ceramic resonator. Gayunpaman, lumiliko na ang processor ay dapat gumana sa isang mas mababang dalas upang gumana sa mababang boltahe. Tumingin sa imahe sa hakbang na ito, na kinuha mula sa pahina 303 sa datasheet, na nagpapaliwanag sa ugnayan sa pagitan ng bilis ng orasan at boltahe ng operating. Ang dalas ng orasan ng halos 4 MHz ay dapat na ang maximum para sa proyektong ito. Gumamit ang master ng isang panloob na 8 MHz osilator at isinaaktibo ang 8-bit division, na nagbibigay ng isang nakikitang dalas ng orasan na 1 MHz. Gayunpaman, ang isang 8 MHz resonator ay kinakailangan pa rin kapag naglo-load ng code. Matapos ang paglo-load, hindi ito tinanggal ng wizard
DS3231
Sa una, nais ng panginoon na gamitin ang DS1307 RTC. Ito ay isang mas kilalang chip. Gayunpaman, nangangailangan ito ng isang 5 V supply ng kuryente.
Ang DS3231 ay maaaring gumana sa isang mababang boltahe ng 1.8 V. Ang chip ay may built-in na quartz crystal. Ang built-in na kristal ng relo ay mayroon ding kabayaran sa temperatura. Ang nakapaligid na temperatura ay maaaring maging sanhi ng hindi regular na mga oscillation ng crystal ng orasan. Nangangahulugan ito na ito ay nagiging mas tumpak. Sinusukat ng DS3231 ang temperatura ng ambient at ginagamit ito sa pagkalkula upang mabayaran ang mga pagbabago sa temperatura. Tamang-tama para sa mga relo kapag pumasok ka at mag-iwan ng iba't ibang mga silid o lumabas sa labas kapag hindi pare-pareho ang temperatura.
Mga LED
Ginagamit ng mga Master LED ang 0603 form factor. Maaari silang ubusin ng hanggang sa 20 milliamp, ngunit dahil sa katotohanan na hindi hihigit sa tatlong mga LED ang maaaring gumana nang sabay, hindi ito isang problema. Bumababa rin ang kasalukuyang kapag gumagamit ng mga resistors na may mas malaking rating kaysa sa kinakailangan. Sinabi ng panginoon na ito ay pinaka-epektibo, para sa mga LED na ito, na gumamit ng 100 - 400 Ohm resistors.
CR2032
Ang circuit circuit ay maaaring pinalakas ng isang baterya ng lithium. Wala siyang problema sa pagbabawas ng boltahe sa parehong kasalukuyang ng CR2032, ngunit magdadala ito ng karagdagang mga problema. Para sa proyektong ito, ang isang baterya ng lithium-ion ay magkakaroon ng dalawang pangunahing mga drawbacks. Ang kapasidad ng maliit na cell ay malapit na sa CR2032, ngunit nangangailangan ito ng karagdagang singil upang ligtas at singilin ang ligtas. Kakailanganin mo rin ang isang paraan upang ikonekta ang charger. Samakatuwid, pinili ng panginoon ang CR2032.
Hakbang Tatlong: Maramihang Matrix
Ang pagsasaayos na ginamit sa relo na ito ay isang matrix ng 4x4 LEDs kasama ang pagbuwag ng tatlong hindi kinakailangang mga LED.
Tanging iba't ibang mga LED sa isang haligi ang magkakasabay. Ang haligi na ito ay pagkatapos ay hindi pinagana bago i-activate ang susunod na haligi. Ang lahat ng ito ay nangyayari nang mas mabilis kaysa sa nakikita ng mata. Bilang isang resulta, tila ang mga LED sa iba't ibang mga haligi ay sabay-sabay na naka-on, na lumilikha ng isang kumplikadong larawan.
Paano ko malalaman kung anong oras ito sa pamamagitan ng isang orasan? Tingnan natin ang mga larawan.
Sa unang pigura, nakikita namin ang isang 4x4 matrix na may 13 LEDs. Ang mga hilera ng matris ay may bilang na 1,2,4,8.
Upang malaman ang oras, kinakailangan upang magdagdag ng lahat ng mga LED sa isang hilera, pagkatapos ay sa susunod, atbp.
Halimbawa, Larawan 2, ang unang parisukat. Mula sa kaliwa hanggang kanan, ang isang LED ay nag-iilaw sa unang haligi, ang unang hilera. Mayroon kaming unang hilera sa ilalim ng numero 1, na nangangahulugang ang unang digit ng oras 1. Susunod, ang pangalawang haligi ay naiilawan ng dalawang LED sa ilalim ng mga numero 1 at 2. Idagdag ang mga numero, lumiliko 3. Ang susunod na haligi ay isang LED number 4. At ang huling haligi ay ang mga LED 1 + 2 + 4 = 7 . Nakakuha kami ng 13 oras 47 minuto.
Hakbang Apat: Scheme
Ang circuit board ay may isang bilog na hugis, tulad ng isang klasikong relo. Ang karaniwang kaso ng relo ay karaniwang 42 mm na may diameter na baso na 38 mm. Ito ang panlabas na gilid ng baso. Gayunpaman, kung ang baso ay nakasalalay sa isang gilid na 1 mm ang lapad, ang magagamit na diameter ay magiging 36 mm. Nangangahulugan ito na ang circuit board ay dapat na mga 35 mm.
Nag-utos ang master ng bayad sa isang kilalang site. Ang mga board ay may kapal na 0.8 mm.
Maaari mong i-download ang file para sa paggawa ng board sa ibaba.
Binary Wrist Watch - GERBER.zip
Hakbang Limang: Pagbebenta
Ang pinakamahusay na paraan upang ayusin ang circuit board sa panahon ng paghihinang ay may masking tape. Inaayos ng master ang board at nagsisimula ang pag-install ayon sa diagram. Una, ang pinakamaliit na sangkap ay ibinebenta (sa laki).
Hakbang anim: tapusin ang pindutan
Tulad ng nakikita mo, ang korona ng relo sa gilid ng kaso ay idinisenyo, sa aparatong ito, upang makontrol ang relo. Nakikipag-ugnay ito sa isang pindutan ng micro na konektado sa microcontroller. Upang gawin ito, ang pindutan ay kailangang muling tukuyin.
Ang pinakamurang mga pindutan ng tactile ay may isang maliit na bilog na itim na plastik na bahagi na kailangan mong mag-click upang isara ang mga contact. Kailangan itong mapalitan. Tinanggal ng master ang pindutan, pinutol ang mga fastener ng metal. Tinatanggal ang isang pindutan. Sticks isang piraso ng masking tape sa isang metal plate at itinakda ito pabalik. Glues ang pindutan ng katawan. Ngayon ay maaari mong ibenta ang pindutan.
Ikapitong hakbang: coding
Ang microcontroller ay hindi maaaring gumana sa Arduino code sa yugtong ito. Una kailangan mo ng isang bootloader. Ito ay isang subroutine na dapat na naka-imbak sa isang chip upang i-download at isagawa ang isang nakasulat na programa.
Dahil ito ay isang Atmega328P na may labis na mababang boltahe, nangangailangan ito ng isang espesyal na uri ng bootloader.
Buksan ang Arduino IDE, piliin ang File> Mga Kagustuhan> Add-On Board Manager URL, at magdagdag ng koma pagkatapos ng huling URL bago i-paste ang sumusunod na URL
...
I-click ang OK nang maraming beses at pumunta sa Mga Tool> Lupon> Board Manager. Buksan ito, hanapin ang minicore at i-install ito.
Ikonekta ang Arduino sa circuit tulad ng sa larawan. Pumunta sa mga halimbawa ng Arduino at buksan ang code ng sample ng ArduinoISP. I-download ang code.
Susunod, i-install ang pag-install ng Mga Tool> Programmer: sa "Arduino bilang ISP". Piliin ang sumusunod na pagsasaayos mula sa MiniCore bootloader. Maaari mo ring i-double check ang iyong pagsasaayos ayon sa pagsasaayos sa larawan na nakalakip sa hakbang na ito.
Mga setting ng Bootloader
Lupon: ATmega328
Bootlader: oo
Orasan: 1 MHz panloob
Compiler LTO: Hindi pinagana
Variant: 328P / 328PA
BOD: 1.8V
Ngayon ang huling hakbang ay upang ikonekta ang mga wire mula sa Arduino hanggang sa watch board. Piliin ang Mga Tool> Burn Bootloader. Maghintay ng isang sandali at makakatanggap ka ng isang mensahe tungkol sa matagumpay na pag-install ng bootloader.
Ngayon ay nananatili itong i-download ang code. Maaari itong matagpuan sa link sa ibaba.
Binary_Wrist_Watch.ino
Hakbang Walong: Kaso
Ang kaso ng panonood ay na-print ng isang master sa isang 3D printer. Maaaring ma-download ang mga file sa ang link na ito.
Hakbang Siyam: Bumuo
Sa ngayon, ang lahat ng mga bahagi ay natipon, at maaari kang magpatuloy sa pagpupulong.
Ipasok ang korona sa kaso ng relo.
Hilahin ang wire sa pamamagitan ng mounting hole sa korona ng relo.
I-pandikit ang kawad, siguraduhin na ang ulo ay maaaring ma-recess ng 1 mm.
Ipasok ang mga hex nuts sa kanilang kaukulang mga puwang ng heksagonal at i-lock ang mga ito sa lugar na may isang maliit na piraso ng tape.
Ikabit ang double-sided adhesive tape sa underside ng circuit board.
Ipasok ang circuit board, siguraduhin na ang pin ng ulo ay nakahanay sa butas ng butones.
Sa pamamagitan ng pagpindot sa ulo, suriin ang pagpapatakbo ng pindutan.
Idikit ang baso sa singsing gamit ang superglue.
Ipasok ang singsing sa relo, ihanay ang mga butas ng tornilyo at mga pindutan.
Ipasok ang 6 mm M2 screws sa mga butas ng tornilyo at higpitan ang mga ito. Ang mga ulo ng tornilyo ay pininturahan ng itim.
Ipasok ang mga clip sa mga mata ng mga strap.
I-install ang mga strap ng relo.
Handa na ang lahat.
Ang buong proseso ng paggawa ng mga relo ay makikita sa video.