Pil Tasarrufu ile Haftanın Günü, Takvim, Saat, Nem/Sıcaklık: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Buradaki güç tasarrufu modu, bu Talimatı haftanın gününü, ayı, ayın gününü, saati, nemi ve sıcaklığı gösteren diğer örneklerden ayıran şeydir. Bu projenin bir "duvar siğili" gerektirmeden bir pilden çalıştırılmasına izin veren bu yetenektir.

Güç Tasarruf Moduna sahip daha önce bir Eğitilebilir, Nem ve Sıcaklık LCD Ekranı yayınlamıştım: Minimal parçalar, Eğlenceli, Hızlı ve Çok Ucuz ve bu Talimatın sonunda isteğe bağlı bir değişikliğin resmini sundum. Bu değişiklik, aynı ekranda gösterilen haftanın günü, takvimi ve saati de içeriyordu. Bu genişletilmiş ekran hakkında bilgi isteyen bir dizi mesaj aldım. Bu nedenle, bu Eğitilebilir Dosyayı öncekinin bir modifikasyonu ve uzantısı olarak gönderiyorum.

Okuyucuları daha önce bahsedilen Eğitilebilirliği bulma probleminden kurtarmak için, bu Eğitilebilir Kitapta sunulan bilgilerin bir kısmını burada çoğalttım ve elbette Haftanın Günü, Takvim ve Zamanın da Bağıl Nem ve Sıcaklığa ek olarak sunulabilir. Ancak, bazı okuyucular haftanın gününe, takvime ve saate ihtiyaç duymayabilir ve yalnızca görüntülenen nem ve sıcaklığa ihtiyaç duyar. Bu okuyucular için, daha önceki Instructable iyi çalışacaktır.

Daha önceki Eğitilebilir Kitapta bahsettiğim gibi, çalışmam her zaman en iyi sıcaklıkta değildi, bu yüzden ortam sıcaklığını masamda göstermenin faydalı olacağına karar verdim. Sıcaklığın yanı sıra nem de sağlayan bir sensörün maliyeti engelleyici değildi; bu nedenle bu projeye bir nem göstergesi dahil edildi.

Eşim bana sık sık haftanın gününü ve/veya ayın gününü sorduğu için ek bir gereklilik ortaya çıktı, ben de bunları da sergilemeye karar verdim. Burada gösterilen projenin iki kopyasını çıkardım. Biri çalışmam için, diğeri de eşimin sık sık bulunduğu evimizdeki oda için. Hem (1) gerçek zamanlı Saat (RTC) hem de (2) nem ve sıcaklık sensörü kullandım.

Düşündüğüm hem DHT11 hem de DHT22 nem/sıcaklık sensörleri Santigrat cinsinden sıcaklık sonuçları sağlıyor. Neyse ki, Fahrenheit'e (benim konumum olan ABD'de kullanılan biçim) kolay bir dönüşüm. Aşağıdaki çizim, bulunduğunuz yerde kullanılıyorsa, sıcaklığı Santigrat cinsinden görüntülemek için kolayca değiştirilebilen bir kod sağlar.

Hem DHT22 hem de DTH11 sensörlerini düşündüm ve biraz daha pahalı olmasına rağmen DHT22'ye karar verdim. DHT11 genellikle 2 doların altında bir fiyata satın alınabilirken, DHT22 genellikle 5 doların altında bulunur. Doğrudan Çin'den satın alınırsa, maliyet daha da düşük olabilir. Sadece sıcaklığı göstermek isteseydim, DHT22 yerine bir TMP36 sensörü kullanabilir ve biraz tasarruf sağlayabilirdim ve aslında bu şekilde daha da erken bir Kendin Yap projemi inşa ettim. Ancak, bu projede gösterilen diğer öğeler arasında bağıl nem gösterimini de dahil etmeye karar verdim.

DHT22, DHT11'den biraz daha doğrudur. Bu nedenle, DHT22'nin biraz daha yüksek maliyeti makul görünüyordu. Her iki DHT cihazı da kapasitif nem sensörleri içerir. Bu nem sensörleri endüstriyel ve ticari projeler için yaygın olarak kullanılmaktadır. Son derece hassas olmasalar da, nispeten yüksek sıcaklıklarda çalışabilirler ve çevrelerindeki kimyasallara karşı makul bir dirence sahiptirler. Çevrelerindeki bağıl nem tarafından üretilen bir dielektrikteki değişiklikleri ölçerler. Neyse ki, kapasitanstaki değişiklikler, nem ile ilgili olarak esasen doğrusaldır. Bu sensörlerin göreceli doğruluğu, ikisi yan yana yerleştirilerek kolayca görülebilir. Bu yapılırsa, bağıl nem için bunların en fazla yüzde 1 veya 2 puan farklılık gösterdiği görülecektir.

DHT11/22 sensörleri birbirleri ile kolaylıkla değiştirilebilir. Maliyet kısıtlamalarına bağlı olarak, varsa, sensörlerden biri seçilebilir. Her ikisi de birbirinin yerine geçebilen benzer 4 pinli paketlerde gelir ve birazdan göreceğimiz gibi, burada sunulan masaüstü nem ve sıcaklık göstergesini oluşturmak için her iki paketteki 4 pinden sadece 3'üne ihtiyaç duyulacaktır. Kullanım için sadece üç pin gerekli olsa da, bu DHT sensörleri bir devre tahtasına yerleştirildiğinde/monte edildiğinde dört pin ek stabilite sağlar.

Benzer şekilde hem DS1307 hem de DS3231 RTC'leri düşündüm. Ortam sıcaklığı DS1307'yi etkileyebileceği için DS3231'e karar verdim. DS1307 isteğe bağlı olarak kullanılabilse de. RTC'leri sürüklenme ile ilgili olarak karşılaştıran çeşitli testlerde (yani zamanı yanlış anlama), DS3231'in daha doğru olduğu ortaya çıktı, ancak her iki sensörün kullanılması arasındaki fark o kadar büyük değil.

Tabii projenizde internete kolayca bağlanabiliyorsanız, zamanı doğrudan indirebilir ve böylece gerçek bir zaman saatine ihtiyacınız olmaz. Ancak bu proje, kolay bir internet bağlantısının olmadığını varsayıyor ve internet bağlantısı olmadan çalışacak şekilde tasarlandı.

Bir "duvar siğili" kullanıyorsanız, ekstra güç tüketimi çok önemli olmayabilir. Ancak, ekranı pille çalıştırıyorsanız, azaltılmış güç tüketimi pilin ömrünü uzatacaktır. Bu nedenle, bu Eğitilebilir Tablo ve aşağıdaki çizim, güç tüketimini azaltmak için arka ışığı açıp kapatmak için LCD ekrandaki "Sol" düğmeyi kullanarak bir yol sağlar.

Bu Talimatta görüleceği gibi, “ağır kaldırmanın” çoğunluğu sensörler ve taslak tarafından gerçekleştirildiğinden proje nispeten az bileşen gerektirir.

Pek çok projemde, özellikle de teşhir ile sonuçlanacak projelerde, projelerin tek bir birim olarak ele alınmasına ve sergilenmesine izin verdiği için deneysel bir platform kullanmayı tercih ediyorum.

Adım 1: Gerekli Öğeler

Gerekli öğeler şunlardır:

- Deneysel bir platform, proje onsuz inşa edilebilmesine rağmen, nihai inşaatın görüntülenmesini kolaylaştırır.

- 400 bağ noktalı bir devre tahtası

- Düğmeleri olan bir LCD kalkan

- Bir DHT22 (AOSONG AM2302) dijital sıcaklık ve nem sensörü.

- Gerçek zamanlı bir saat, DS3231'i seçtim (Ancak, bir DS1307 burada verilen kodla çalışacak, sadece GND, VCC, SDA ve SCL pinlerinin DS3231'e benzer bir şekilde bağlandığından emin olun. Yani, DS1307, DS1307RTC üzerindeki uygun pinlerin devre tahtasındaki uygun soketlerle eşleştiğinden emin olarak DS3231'in yerini alabilir, Dupont bağlantı kablolarının hareket ettirilmesine gerek yoktur.) Bu iki RTC arasındaki temel fark, doğruluklarıdır, çünkü DS1307, yerleşik osilatörünün frekansını değiştirebilen ortam sıcaklığından etkilenebilir. Her iki RTC de I2C bağlantısını kullanır.

- LCD ekran üzerine lehimlenecek dişi başlıklar. 5 ve 6 pinli dişi başlıklar kullandım (ancak burada da gösterilen alternatif kalkanı seçerseniz, başlıklara gerek kalmayacak). Soketler için erkek başlık pimleri değiştirilebilir ve kullanılıyorsa, bazı Dupont bağlantı kablolarının yalnızca bir tarafının cinsiyetinin değiştirilmesi gerekecektir.

- Dupont bağlantı kabloları

- Bir Arduino UNO R3 (UNO yerine diğer Arduino'lar kullanılabilir, ancak 5v çıkış ve işleme yeteneğine sahip olmalıdırlar)

- Çiziminizi bir bilgisayardan UNO'ya yüklemek için bir USB kablosu

UNO'ya programlandıktan sonra güç sağlamak için "duvar siğili" veya pil gibi bir cihaz. Bazılarını satın almanız gerekmesine rağmen, tezgahınızda gerekli olan birçok parçaya sahip olabilirsiniz. İlk birkaçına sahipseniz, diğerlerini beklerken başlamak mümkündür. Bu öğelerin tümü, Amazon.com, eBay.com, Banggood.com ve daha pek çok site aracılığıyla çevrimiçi olarak kolayca erişilebilir durumdadır.

2. Adım: Deney Platformunun Hazırlanması

Deney platformu 120 mm x 83 mm Pleksiglas levha içeren bir vinil çanta ve 5 vida, 5 plastik ayırıcı (ara parçalar), 5 somun ve dört tamponlu bir levha, kendinden yapışkanlı ayaklar içeren küçük bir plastik torba içinde gelir. Diğer öğelerin dördü gibi dört tampona da ihtiyaç duyulacaktır. Gerekli olmayan ekstra bir vida, ayırıcı ve somun vardır. Ancak, çanta talimat içermiyor.

Başlangıçta, pleksiglas levhayı ve küçük torbayı çıkarmak için vinil torba kesilerek açılır. Pleksiglas levha, taşıma ve nakliye sırasında korumak için her iki tarafı kağıtla kaplanmıştır.

İlk adım, platformun her iki tarafındaki kağıdı soymak ve iki sayfayı çıkarmaktır. Kağıt her iki taraftan çıkarıldığında, Arduino'yu platforma monte etmek için dört delik kolayca görülür. Kağıdı soyduktan sonra, akrilik levhayı dört delik sağda ve delikler birbirine en yakın ve akrilik levhanın bir kenarına yakın olacak şekilde (ekteki resimde görüldüğü gibi) yerleştirmeniz en kolay yoldur.

Adım 3: Arduino UNO veya Klonunun Deneysel Platforma Monte Edilmesi

Arduino UNO R3 kartının dört montaj deliği vardır. Şeffaf ara parçalar, UNO R3'ün alt tarafı ile akrilik levhanın üst tarafı arasına yerleştirilmiştir. İlk deney tahtam üzerinde çalışırken, ara parçaların, somunları yerinde tutmak için Pleksiglas levhanın altına yerleştirilmesi gereken pullar olduğunu varsaymak gibi bir hata yaptım - olmamalılar. Ara parçalar, vidalar UNO'nun montaj deliklerinden geçtikten sonra vidaların etrafına Arduino UNO kartının altına yerleştirilir. Levhadan geçtikten sonra vidalar, ara parçalardan ve ardından akrilik pleksiglas levhadaki deliklerden geçer. Vidalar, küçük pakette bulunan somunlarla sonlandırılır. Arduino'nun kullanım sırasında hareket etmemesini sağlamak için vidalar ve somunlar sıkılmalıdır.

Sıfırlama düğmesine en yakın delikten başlamayı en kolay buldum (fotoğraflara bakın) ve Arduino'nun etrafında saat yönünde ilerleyin. UNO, beklendiği gibi, her seferinde bir vida kullanılarak panoya takılır.

Vidaları döndürmek için küçük bir yıldız tornavidaya ihtiyacınız olacak. Somunları tutmak için bir yuva buldum, gerekli olmasa da oldukça yardımcı oldu. Wiha tarafından yapılan ve Amazon'da bulunan sürücüleri kullandım [a Wiha (261) PHO x 50 ve Wiha (265) 4.0 x 60]. Bununla birlikte, herhangi bir küçük yıldız tornavida sorunsuz çalışmalıdır ve daha önce belirtildiği gibi bir somun tornavida gerçekten gerekli değildir (montajı daha hızlı, daha kolay ve daha güvenli hale getirmesine rağmen).

Adım 4: Yarım Boy, 400 Tie Point, Breadboard'un Deney Platformuna Monte Edilmesi

Yarım boyutlu breadboard'un alt tarafı, yapışkan bir arkalığa bastırılmış kağıtla kaplanmıştır. Bu kağıdı çıkarın ve artık açıkta kalan yapışkan desteğiyle devre tahtasına deney platformuna basın. Breadboard'un bir tarafını Arduino'nun en yakın tarafına paralel olarak yerleştirmeye çalışmalısınız. Breadboard'un kendinden yapışkanlı tarafını akrilik tahtaya bastırmanız yeterlidir.

Ardından, platformu ters çevirin ve birlikte verilen dört plastik ayağı platformun alt tarafının dört köşesine monte edin.

Kullandığınız deneysel platform ne olursa olsun, bitirdiğinizde hem Arduino UNO R3 hem de üzerine yarım boyutlu bir devre tahtası monte edilmiş olmalı ve platformun ve devre tahtasının herhangi bir düz yüzeye o yüzeye zarar vermeden yerleştirilmesini sağlamak için alt tarafta dört ayak olmalıdır., montaja sağlam destek sağlarken

Adım 5: LCD Kalkanı

Önceden lehimlenmiş pimlerle daha önce gösterilene benzer bir kalkan kullanabilirsiniz. Bununla birlikte, böyle bir blendajın soketlerden ziyade pimleri vardır, bu nedenle Dupont devre tahtası kabloları buna göre seçilmelidir. Eğer öyleyse, sadece onu UNO'ya monte etmeniz gerekir. Montaj sırasında, blendajı, blendajın her iki tarafındaki pimler UNO'daki soketlerle aynı hizada olacak şekilde doğru yönde monte ettiğinizden emin olun.

Burada kullandığım gibi, pimleri yerinde lehimlenmemiş bir kalkan kullanırsanız. Kalkana lehimlemek için sırasıyla 5 ve 6 soketli dişi başlıkları bir kenara koyun. Bu başlıkların soketleri, onları lehimlediğinizde blendajın bileşen tarafında olmalıdır (fotoğraflara bakın). Başlıklar yerine lehimlendikten sonra, önceden lehimlenmiş pimlerle satın alınan bir kalkan içinkine benzer şekilde ilerleyebilirsiniz. Genelde M-M kabloları tercih ettiğim için M-F kablolar yerine M-M Dupont kabloları kullanmayı tercih ettim. Ancak, dişi başlıklar yerine LCD ekrandaki pimleri kullanmayı seçebilirsiniz, bu durumda Dupont bağlantı kablolarının yalnızca bir tarafındaki cinsiyeti değiştirmeniz gerekir.

Hangi kalkanla başlamayı seçerseniz seçin, bitirdiğinizde bir Arduino UNO'nun üzerine monte edilmiş bir kalkanınız olmalıdır. Ya kalkan, önceden lehimlenmiş pimleri olan veya kendiniz dişi başlıklarla (veya isterseniz erkek başlıklarla) lehimlediğiniz, epeyce dijital pim kullanır. D0'dan D3'e ve D11'den D13'e kadar olan dijital pinler ekran tarafından kullanılmaz, ancak burada kullanılmayacaktır. Analog soket A0, ekran tarafından tuşa basma sonuçlarını tutmak için kullanılır. Böylece, A1'den A5'e kadar olan analog pinlerin kullanımı ücretsizdir. Bu projede LCD ekranı tamamen engelsiz bırakmak için sadece analog prizler kullandım ve herhangi bir dijital giriş kullanmadım.

Lehimleme için dişi başlıkları tutmak için erkek başlıklara sahip bir devre tahtası kullanmanın en kolay yolunu buldum (fotoğraflara bakın).

LCD'nin arka ışık ekranı için dijital pin 10 kullanılır ve ekran kullanılmadığında LCD'ye giden gücü kontrol etmek için çizimimizde kullanacağız. Özellikle, ekrana ihtiyaç duyulmadığında güç tasarrufu sağlamak için arka ışığı açıp kapatmak için kalkandaki “SOL” düğmeyi kullanacağız.

Adım 6: DHT22 Nem ve Sıcaklık Sensörünü Kullanma

DHT22'nin dört pimini yarım boyutlu devre tahtasına yerleştirin, böylece sensörü devre tahtasına monte edin.

DHT22 pinlerini ekteki fotoğrafta gösterildiği gibi 1'den 4'e kadar numaralandırdım. Sensöre güç, pin 1 ve 4 üzerinden sağlanır. Özellikle pin 1, +5v gücü sağlar ve pin 4, topraklama için kullanılır. Pin 3 kullanılmaz ve pin 2, ekranımız için gerekli bilgileri sağlamak için kullanılır.

DHT22'de kullanılan üç pini, ekran kartına ve dolayısıyla Arduino UNO'ya bağlamak için devre tahtası üzerindeki ilgili soketlerini kullanarak aşağıdaki gibi bağlayın:

1) Sensörün Pin 1'i shield'ın 5v güç soketine gider, 2) Sensörün Pin 4'ü, blendajın GND konnektörlerinden birine gider, 3) Sensörün pin 2'si, veri çıkış pini, analog soket A1'e gider (bunu, kalkandaki dijital soket 2'ye gittiği önceki Instructable'ım ile karşılaştırın). LCD ekranı tamamen engelsiz bırakmak için burada dijital yerine analog bir soket kullandım. Tüm analog pinlerin dijital pin olarak da kullanılabileceğini unutmamakta fayda var. Her ne kadar burada A0 kalkan düğmeleri için ayrılmıştır.

DHT22 sensörü yalnızca her 2 saniyede bir güncellenmiş bilgi sağlayabilir. Dolayısıyla, burada olduğu gibi sensörü iki saniyede bir defadan fazla kutuplarsanız, biraz eskimiş sonuçlar alabilirsiniz. Evler ve ofisler için, özellikle bağıl nem ve sıcaklık ondalık olmadan tam sayılar olarak görüntülendiğinden, bu bir sorun değildir.

7. Adım: Gerçek Zamanlı Saati (RTC) Ekleme

DS3231'in altı pimli tarafını kullandım, ancak yalnızca dört pim gerekli. Bu, devre tahtasına takıldığında bu RTC için daha da fazla kararlılık sağlamaktı. Ekli bir resim, başka bir güç kaynağından çıkarıldığında bile bilgileri saklamasını sağlamak için DS3231 RTC'ye takılması gereken CR2032 pilini gösterir. Hem DS1307 hem de DS3231, aynı stil CR2031 düğme pilini kabul eder.

DS3231 için bağlantılar aşağıdaki gibidir:

- DS3231'deki GND'den LCD ekrandaki GND'ye

- DS3231'de VCC - LCD ekran üzerinde 5V

- LCD ekran üzerinde DS3231'den A4'e kadar SDA

- DS3231'de SCL'den LCD ekran üzerinde A5'e

Bitirdiğinizde, RTC'nin SDA ve SCL pinleri için A1'e (DHT22 için) ve A4 ve A5'e Dupont kabloları takılı olacaktır.

Ayrıca, bağlanması gereken pinleri gösteren isteğe bağlı DS1307'nin bir resmini de ekledim. Fotoğraftan okunamasa da, lehimlenmemiş "deliklere" en yakın küçük IC, RTC olan DS1307Z'dir. Görülebilen diğer küçük IC, depolama için kullanılabilen bir EEPROM'dur; Aşağıdaki krokide kullanılmamaktadır.

Her iki RTC de nanoamper aralığında çok az güç tüketir, bu nedenle gerçek zamanlı saatler yalnızca dahili pillerle çalışırlarsa bilgileri saklar ve güç tükenmez. Düğme pilini her yıl değiştirmek muhtemelen en iyisidir, ancak her iki RTC için mevcut boşaltma o kadar düşük ki, muhtemelen şarjlarını birkaç yıl tutabilirler.

Adım 8: Eskiz

Bu site, küçüktür ve büyüktür sembollerini ve bu semboller arasındaki metinleri kaldırır. O yüzden taslağı burada metne dahil etmekten yorulmadım. Krokiyi yazılı olarak görmek için lütfen ekteki metin dosyasını indirin. Saniyeler çizimde gösterilmez, ancak 1602 LCD'deki ekran arabelleklerinin hemen ötesindeki gizli arabelleklere gönderilir. Bu nedenle, saniyeler görüntülemek istediğiniz bir şeyse, ekranı sürekli olarak sola ve ardından sağa kaydırmanız yeterlidir.

Çizime DS3231 için bir başlık dosyası ekledim ve DS3231 tipinde bir nesne tanımladım. Bu nesne, çizimde, gerekli haftanın günü, ayı, günü ve zaman bilgilerini periyodik olarak almak için kullanılır. Haftanın günü, ay ve ayın günü için bu bilgiler char değişkenlerine atanır ve daha sonra bu değişkenlerde saklanan sonuçlar LCD'ye yazdırılır. Zaman tam olarak yazdırılır, ancak daha önce tartışıldığı gibi zamanın saniye kısmı, görüntülenen karakterlerin hemen ötesinde 1602 LCD'de görüntülenmeyen 24 karakterlik arabelleklere gönderilir. Yukarıda belirtildiği gibi, bu 24 karakterlik ara belleğin ilk kısmında yalnızca saat ve dakika görüntülenir ve saniyeler gizlenir.

LCD arka ışığı gerektiğinde açılabilir, aksi takdirde kapatılabilir. Ekran, arka ışık kapalıyken bile aktif olduğundan, kapalı olsa bile güçlü bir ışıkla okunabilir. Yani, kapatılsa bile güncellenmeye devam eden LCD'de sunulan bilgileri okumak için arka ışığın açık olması gerekmez.

Çizimde şu satırı göreceksiniz:

RTC.adjust(DateTime(2016, 07, 31, 19, 20, 00));

Bu, RTC_DS1307 türünde bir nesne kullanır ve geçerli tarih ve saati kolayca ayarlamamızı sağlar. Lütfen çizimi çalıştırırken bu satıra uygun tarih ve saati girin. Bilgisayarımda gösterilen geçerli saati bir dakika geçe girmenin, gerçek zamana oldukça yakın bir tahminle sonuçlandığını buldum (IDE'nin çizimi işlemesi biraz zaman alır ve çizimin çalışması için yaklaşık 10 saniye daha sürer).

Adım 9: Birleştirilmiş Projeyi Görüntüleme

Birleştirilmiş projemi bir kartvizitlik üzerine monte ettim (fotoğrafa bakın). Kartvizitlik, 'olasılıklar ve sonlar' koleksiyonumda mevcuttu. Bu tutucuların çoğuna sahip olduğum için burada bir tane kullandım. Ancak, monte edilen proje bir cep telefonu tutucusu vb. üzerinde de kolayca gösterilebilir. Montajı yapılan projeyi düz bir konumdan 30-60 derecelik bir açıya götüren herhangi bir tutucu da çalışmalıdır.

Adım 10: Daha Sonra

Tebrikler, yukarıdaki adımları izlediyseniz artık haftanın gününü, takvimi, saati, bağıl nemi ve sıcaklığı gösteren kendi ekranınız olur.

Bu Eğitilebilir Yazıyı bulduysanız ve özellikle bu alandaki iyileştirme veya bilgimi artırma önerileriniz varsa, sizden haber almaktan memnuniyet duyarım. Benimle [email protected] adresinden iletişime geçebilirsiniz. (lütfen benimle iletişime geçmek için ikinci 'i'yi 'e' ile değiştirin.