Duvar Metre Göstergesi: 4 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

İlginç bir yenilik olacağını düşünerek eBay'den ucuz bir cep saati ölçer aldım. Aldığım sayacın uygun olmadığı ortaya çıktı ama o zamana kadar kendimi duvara asılacak, konuşulacak bir şey üretmeye adadım.

Ekranın merkezi, gösterge iğnesini hareket ettirerek sayaçtan boşalan yüklü bir kondansatör tarafından enerji verilen bir analog ampermetredir.

LED ekran, işaretçinin hareketini yansıtarak göz alıcı bir görüntü sağlar.

Tamamı, odadaki mevcut ışık seviyelerini ölçen ve tümü üç AA pil ile çalışan ekranı rastgele tetikleyen bir Arduino Uno üzerinde doğrudan geliştirilen bir Atmel 328 mikroişlemci tarafından kontrol edilir.

Gereçler

Atmel 328 işlemcili Arduino Uno… metnin geri kalanına bakın

Bir Beyaz ile Kırmızı, Yeşil ve sarı LED'lerin seçimi

7 x 330R dirençler

1 x LDR

1 x 220uF kapasitör

1 x 220R direnç

2 x 10k direnç

1 x doğrultucu diyot

Uygun şekilde eski bir ampermetre, tipik olarak 100uA tam ölçekli

1. Adım: Konsept

Resimler kısa bir hikaye anlatıyor, orijinal sayaç valf radyolarında kullanılmak üzere tasarlandı ve 100mA üzerinde gerekliydi ve bir Arduino tarafından çalıştırılamazdı. Bunlar erken ekran düzeni fikirleridir. Sonunda mekanizmayı değiştirmek niyetiyle sayacı söktüm, pek başarılı olmadı.

Sonunda 100uA mekanizmalı eski bir voltmetre aldım, mükemmel.

Adım 2: Devre

Orijinal yapı, oldukça basit bir sistemde bitleri bağlamak için bir Arduino kullandı. Altı dijital pin, renkli LED'leri 330R dirençleri aracılığıyla çalıştırır.

LDR voltaj bölücüye enerji vermek için bir dijital pin kullanılır, voltaj ADC pinlerinden birinde ölçülür ve mevcut ışık seviyesini ve günün saatini tahmin etmek için kullanılır.

Kondansatörü bir diyot ve 220R direnç üzerinden şarj etmek için bir dijital pin kullanılır.

Sayaç, 10k'lık bir direnç aracılığıyla kapasitöre bağlanır. Kullanılan ampermetre üzerindeki tam ölçekli ölçüme bağlı olarak bu değerin değiştirilmesi gerekebilir.

Ayrıca vitrinin yan tarafına monte edilecek bir sıfırlama düğmesi de bağladım.

Son olarak, pil voltaj seviyesini kontrol etmek için bir voltaj referansı sağlamak için LED'lerden birinin anotundan başka bir bağlantı yapılır. Bu devre hiçbir zaman çok başarılı olmadı ve bir dahaki sefere piller boşaldığında ve ekran duvardan çıktığında onu basit bir voltaj bölücüyle değiştireceğim.

3. Adım: Uygulama

Ekranı Arduino Uno kullanarak pillerden çalıştırmak pratik değildi, kartın çoğu her zaman aktif olduğu için mevcut tüketim çok yüksek olurdu ve ekranın en az altı ay boyunca el değmeden bir duvarda kalmasını istedim. zaman.

Akım tüketimini azaltmak için ekran devreleri Arduino ve breadboard ile geliştirilmiş, devreler matrix board'a aktarılmış ve son olarak programlanan işlemci Arduino'dan çıkarılarak xtal ile birlikte küçük bir matrix board parçası üzerindeki sokete yerleştirilmiştir. ve şerit kablo ile birleştirildi.

Sonunda, ekran bir set pille tam 12 ay çalışır.

Yararlı bir hile, Arduino Uno'daki Atmel işlemciyi bir ZIF soketi ile değiştirmektir, bu iyi uyuyor ve ardından işlemciyi yeniden takıyor. Proje kullanıma hazır olduğunda, işlemci zaten programlanmıştır ve yalnızca çıkarılıp son karttaki bir sokete takılması gerekir. Boş işlemciler aldığımda, her an kullanıma hazır olmaları için hepsine önyükleyiciler koyarak bir saat harcıyorum.

Adım 4: Kod

Tahmin edilebileceği gibi, temel ekranı çalıştırma kodu çok karmaşık değil, ancak anahtar alan güç tüketiminin azaltılmasıdır. Bunun için iki yaklaşım vardır, biri ekranı yalnızca birileri görme olasılığı yüksek olduğunda çalıştırmak ve ikincisi devrelerin güç tüketimini minimuma indirmektir.

Program derlemeden önce Narkoleptik kitaplıklarının kurulu olması gerekir.

Sistemdeki tüm gecikmeler, birkaç nanoamperde ölçülen güç tüketimi ile işlemcinin tam düşük güç modu için narkoleptik kitaplık kullanılarak gerçekleştirilir.

İşlemci bir seferde dört saniye uyur ve uyandığında, sistemin uyanıp uyanmayacağını belirlemek için rastgele bir rutin çalıştırır. Değilse, sistem dört saniye daha uyur.

Rastgele rutin doğruysa, LDR devresi etkinleştirilir ve bir ışık seviyesi ölçümü yapılır. LDR devresi, güç tasarrufu için hemen ardından devre dışı bırakılır.

Sistem dört tahmini zaman diliminde çalışır.

• Gece - çok karanlık ve kimse izleyemez - hiçbir şey yapmayın ve tekrar uyuyun
• Sabah Erken - ilk bölümde herhangi bir izleyici olması muhtemel değildir, ancak istatistikleri gündüz gibi koruyun
• Gündüz - izleyiciler olabilir, ancak LED'leri değil, yalnızca analog sayacı etkinleştirin
• Akşam - muhtemelen izleyiciler olacak, bu yüzden tam ekranı etkinleştirin

Sistem, gün uzunluğunun mevsimlerle değişeceğini tahmin ediyor, bu nedenle, günlerin uzunluğu daha kısa olduğu için, ancak izleyicilerin hala mevcut olma ihtimalinin yüksek olduğu akşam, aksi takdirde gece olacak zamana kadar uzar.

Günün saati uygunsa, kondansatörü şarj etmek için bir dijital çıkış kullanılır ve ardından kapatılır. Yalnızca analog bir ekranla, sistem tüm çıkışlar kapalıyken uyku moduna geri döner ve kondansatör, tam ölçeğe dönen göstergesi sıfıra dönen sayaçtan boşalır.

LED ekran aktifken sistem, kondansatör üzerindeki voltajı ölçer ve sistem uykuya geçtiğinde bir eşiğin altına düşene kadar ölçülen voltaja bağlı olarak çalışan bir ışık göstergesi sunar.

Görüntünün tekrarlanıp tekrarlanmayacağını belirlemek için ekranın sonuna doğru ikinci bir rastgele seçim yapılır ve izleyici için daha fazla ilgi sağlanır.

LED gösterisi aktif olduğunda, sayaç yüzünü aydınlatmak için beyaz bir LED etkinleştirilir.

Peter Knight'ın narkoleptik kütüphanesi, işlemciyi, çıktıların uykuya girdiklerinde olduğu durumda kalacağı ancak dört saniye ile sınırlı olan uyku zamanlayıcısı dışındaki tüm dahili saatlerin durduğu tam bir uyku moduna geçirir. Bu bir Arduino'da test edilebilir, ancak Arduino güç LED'i ve USB devreleri nedeniyle aynı güç tasarrufunu sağlamaz.

Sistem hala pillerin azalan kapasitesini hesaba katan kod içeriyor, ancak bunun yararlı olduğu kanıtlanmadı. Bir dahaki sefere duvardan çıktığında, LED'ler veya ampermetre aracılığıyla bir çeşit pil durumu sağlamak için programı değiştireceğim.

Son versiyon, vitrinin yan tarafına monte edilmiş bir sıfırlama düğmesine sahiptir. Bunun ana nedeni, ziyaretçilere gösterilere izin vermektir, böylece sistem, normal rastgele rutine geri dönmeden önce sıfırlandıktan sonra 10 kez temel rutini çalıştırır.