Analog Dijital Saat: 4 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Bu saati yapmamın nedeni, orijinal IKEA saatimin artık çalışmaması ve bu saatin muhafazasını gerçekten sevmemdi. Saati çöpe atmayı gereksiz buldum ve analog/dijital saat olarak tekrar kullanmaya karar verdim.

Standart bir saat yapabilirdim ama farklı bir şey yapmaya karar verdim. Diğer saatler gibi zamanı gösterir ama standart bir şekilde değil. 60 iki renkli kırmızı/yeşil LED kullanarak saat zamanı gösterir. Kırmızı LED'ler saatleri, yeşil LED'ler dakikaları göstermek için kullanılır. Saniyeler, yürüyen sarı (kırmızı + yeşil) LED ve saatin ortasında yanıp sönen sarı LED ile gösterilir.

Saatin nasıl okunacağını bilmek biraz pratik gerektirir. LED'ler hem saatleri hem de dakikaları göstermek için kullanıldığından, zamanı göstermenin özel bir yoluna ihtiyaç duyar. Zaman, en uzun çubuğun saatleri veya dakikaları gösterdiği bir LED çubuğu olarak gösterilir. En uzun çubuk saat olarak gösteriliyorsa, kısa çubuk dakikaları yeşil, kalan kısım ise saatleri kırmızı olarak gösterir. Çubukların kısa olduğu durumlarda saati daha okunaklı hale getirmek için kırmızı LED kullanarak saat göstergesi ekledim. Dakikalar saatten daha büyük olursa, çubuklar yer değiştirir, yani önceki tüm yeşil dakikalar saatleri göstermek için kırmızı olur ve kalan kısım dakikaları gösterir, yani aslında neredeyse tüm yeşiller kırmızı olur ve tam tersi olur.

Nasıl çalıştığını açıklamak biraz zor, bu yüzden lütfen videoyu izleyin. LED'lerin çoğullanması nedeniyle videoda LED'ler yanıp sönüyor gibi görünüyor. Bu, insan gözü tarafından değil, yalnızca kamera tarafından yakalanır.

Her zaman olduğu gibi bu projeyi JAL programlama dilini kullanarak en sevdiğim mikro denetleyici PIC etrafında oluşturdum ama bir Arduino da kullanabilirsiniz.

Adım 1: Tasarımlar

Memnun olmadan önce toplamda saatin üç farklı versiyonunu yaptım. Bu sürümler aşağıdaki gibi tasarlanmıştır:

1. PIC için standart bir 20 MHz kristal kullanma. Bu tasarımla, bir günlük çalışmadan 1 saniye sonra saat senkronize değildi. Bu çok fazlaydı. Bunun yanında, tasarımda yedek pil olmadığı için saati kapattığınızda zaman kaybedildi.
2. Bir DS1302 saat modülü kullanma. Bu modülün güzel yanı, saati kapattığınızda zamanın kaybolmaması için yedek pile sahip olmasıdır. Saati bu modülle test ettiğimde saat 7 saniye senkronize değildi! bir gün sonra. Bunun ya yanlış kristalden ya da kötü bir PCB tasarımından kaynaklandığını düşünüyorum.
3. Bir DS3231 saat modülü kullanma. Bu modül ayrıca bir yedek pile sahiptir ve DS1302'den daha doğrudur. Saat bu modülle iyi çalıştı, bu yüzden bunu son tasarım için kullandım. Bu nedenle, PIC'nin artık bir kristale ihtiyacı yoktu.

Komple tasarım üç şematik diyagramda çizilir:

1. PIC kullanan Saat Denetleyicisi
2. Shift register kullanan led sürücü
3. 60 Çift renkli LED

2. Adım: Gerekli Bileşenler

Bu proje için aşağıdaki bileşenlere sahip olmanız gerekir:

• Bir parça ekmek tahtası
• PIC mikrodenetleyici 16F1823
• 3 vardiyalı yazmaç 74HC595
• 1 Darlington Transistör Dizisi ULN2803A
• IC soketleri: 1*14-pin, 3*16-pin, 1*18-pin
• Saat modülü DS3231
• 2 basmalı düğme anahtarı
• Dirençler: 2*33k, 8*100 Ohm, 8*47 Ohm
• 1 elektrolitik kapasitör 100 uF/16V
• 4 kapasitör 100 nF
• LED'ler: 60 2 mm iki renkli (kırmızı/yeşil), 1 5 mm sarı
• 3 mm jak fişi
• 5 Volt adaptör, örneğin bir Akıllı Telefonu şarj etmek için kullanılan adaptör. Gerçek bir 5 Volt güç kaynağı olduğundan emin olun.
• İsteğe bağlı: Harici parçaları devre tahtasına bağlamak için başlıklar
• Kynar tel ve tel striptizci
• Saatiniz için bir konut.

Bileşenlerin nasıl bağlanacağına ilişkin şematik diyagramlara bakın. Özellikle 60 LED'i bağlamak için oldukça lehimleme gerektirir. Şematik diyagramlar zip dosyasına dahil edilmiştir.

3. Adım: Saati Oluşturma

Saati nasıl yaptığımla ilgili resimlere bir göz atın. Orijinal saatin iç kısımlarını sökerek başladım, ardından ön plakadaki çift renkli LED'ler için 2 mm'lik 60 delik açtım. Daha sonra ön plakayı siyaha boyadım ve saatin orijinal kollarının bulunduğu deliği kapatmak için bir parça plastik ekledim. Şimdi bu konumda sarı bir LED bulunur.

Sonra 60 LED'in hepsini monte ettim, onları yerinde tutmak için biraz sıcak tutkal kullandım ve Kynar teliyle birbirine bağladım. Son olarak, breadboard'u tüm bileşenlerle birleştirdim.

Arka kapağa iki basmalı düğmeyi ve güç jakını monte ettim. Resimde görüldüğü gibi arkasına yapıştırdığım ekstra plakayı unutun. Ekledim çünkü ilk tasarımımda butonlar oradaydı ama onları taşımak zorunda kaldım çünkü DS3231 modülünü eklemek zorunda kaldım ve ilk tasarımımı yaptığımda bu düğmelerin olduğu yeri bulabildim.

4. Adım: Yazılım

Daha önce bahsedildiği gibi, yazılım bir PIC16F1823 için JAL programlama dili kullanılarak yazılmıştır. PIC, 32 MHz'lik bir dahili saatte çalışır. Daha önce belirtildiği gibi, saat zamanlaması DS3231 saat modülü tarafından yapılır.

Yazılım aşağıdaki ana görevleri gerçekleştirir:

• Bir I2C arabirimi kullanarak DS3231 modülünü başlatma. Modül, PIC'nin kesme pinine bağlı olan 1 saniyelik bir sinyal üretecektir. PIC, zamanı DS3231 modülünden okumak için bu 1 saniyelik kesmeyi kullanır.
• 60 çift renkli LED'i kaydırma yazmaçları aracılığıyla sürmek. Şematik diyagramda LED'lerin 16'ya 8'lik bir matriste bağlı olduğu görülebilir. Bu, tüm LED'leri bağlamak için gereken kablo sayısını azaltır. Bu matris tasarımı, PIC'nin LED'leri ayrı ayrı yakabilmesi için çoğullamasına ihtiyaç duymasını gerektirir. LED'lerin çoğullanması, yenileme frekansının 70 Hz olduğu ve insan gözünün göremediği bir kesinti temelinde yapılır.
• Basmalı düğmelerin işlenmesi. Bunlar zamanı ayarlamak için kullanılır, biri saatleri ayarlamak için, diğeri dakikaları ayarlamak için. Zaman ayarı modunu etkinleştirmek için her iki düğmeye de basılması gerekir. Zaman ayar modu seçildiğinde sarı led sürekli yanacaktır. 5 saniye butonlar kullanılmadığında saat normal zaman çalışmasına döner ve sarı LED yanıp sönmeye başlar.

Saatin nasıl ayarlanacağıyla ilgili ikinci videoya bakın.

JAL kaynak dosyası ve PIC'yi programlamak için Intel Hex dosyası zip dosyasına eklenmiştir. Pascal benzeri bir programlama dili olan JAL ile PIC mikro denetleyiciyi kullanmakla ilgileniyorsanız, JAL web sitesini ziyaret edin.

Kendi projenizi oluştururken ve tepkilerinizi dört gözle beklerken iyi eğlenceler.