Okullar için Arduino Tabanlı Ana Saat: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:22

Okulunuz, çocuk okulunuz veya başka bir yer, bozuk bir merkezi ana saate dayanıyorsa, bu cihazı kullanabilirsiniz. Yeni ana saatler elbette mevcut, ancak okul bütçeleri aşırı baskı altında ve gerekli becerilere sahipseniz gerçekten tatmin edici bir proje.

Bu ana saat, bağımlı saatlere gönderilen sinyalleri kontrol eder ve senkronize halde tutar. Saatteki üretici yazılımı şu anda Ulusal Saat senkronizasyon protokolünü desteklemektedir. Ana saat, gün içinde programlanmış zamanlarda ayarlanabilen zilleri de kontrol eder. Saatteki bellenim şu anda iki zil bölgesini (iç ve dış ziller) desteklemektedir. Saatteki bellenim de otomatik olarak gün ışığından yararlanma saatine göre ayarlanır (bu kapatılabilir). Bu kitaplık diğer saat projeleri için de faydalı olabilir (değiştirilmiş DateTime kitaplığını da aldığınızdan emin olun). Saat, Arduino USB portu üzerinden bir bilgisayara bağlanarak ve bir GUI arayüzü ile bir Java kontrol programı çalıştırılarak kurulur. Zaman ayarlandıktan ve bir zil programı yüklendikten sonra bilgisayarın bağlantısı kesilebilir. Saatin tasarımı, minimum kontrol ile sadeliği vurgular. Herhangi bir karmaşık kurulum, kontrol programını bir bilgisayarda çalıştırarak ve geçici olarak saate bağlanarak daha iyi gerçekleştirilir. Resim saatin ön panelini göstermektedir. Anahtar, zillerin istenmediği durumlarda (tatiller, öğretmen eğitimi günleri vb.) zillerin tamamen kapatılmasına izin verir. LED'ler normalde tamamen yeşildir, başka herhangi bir şey olağandışı bir durumu gösterir.

Adım 1: Değiştirdiğiniz Ana Saat Hakkında Bilgi Edinin

Bu proje ile değiştirilen ana saat, bir "Rauland 2490 Ana Saat" idi. Şiddetli şimşekli bir fırtına sırasında çalışmayı durdurmuştu. Köle saatler çok hızlı hareket ediyordu (sürekli senkronizasyon sinyali) ve ardından ana saat kapatıldı. Böylece okuldaki saatler aşağı yukarı aynı zamanı gösteriyordu, ama hepsi yanlış ve hep yanlıştı. Bu, "bozuk bir saat bile günde iki kez doğruyu gösterir" ifadesinin yanlış olduğunu kanıtlar. Bilmeniz gerekecek:* köle saatler tarafından hangi protokolün kullanıldığını (muhtemelen saatlerin yapısına göre tahmin edebilirsiniz)* kaç tane Ziller için bölgeler kullanılır (iç mekan, dış mekan, farklı binalar vb.) Okulunuz (veya başka bir yer) bağlantı şemaları şeklinde belgelere bile sahip olabilir. Bunlar, yeni saati kurarken çok yardımcı olabilir.

Adım 2: Bu Öğelere İhtiyacınız Var

Resim, ihtiyacınız olacak bazı bileşenleri göstermektedir. Daha fazlasına ihtiyacınız olacak. Unuttuğum bir şey varsa lütfen not bırakın. Ne yazık ki, bu talimat, gerçeğin ardından oluşturuldu, bu yüzden istediğim tüm resimlere sahip değilim. * Atmel '328 ve USB bağlantılı Arduino (veya benzeri) (Duemilanove mükemmeldir)* 12v duvar siğili (250 mA diyelim, kullanacağınız röle sayısına bağlıdır)* 9V pil, tutucu ve konektör* LED'ler (bir yeşil, iki kırmızı/yeşil)* diyotlar* dirençler* röleler (her çan bölgesi için bir tane ve senkronizasyon sinyali için bir veya daha fazla)* LCD (standart 2x20 karakter HD44780 uyumlu ekran)* uygun muhafazalar (büyük, orta, ve küçük proje kutuları)* güç için fiş ve jak (örneğin 5.5/2,1 mm)* çeşitli vidalar ve çeşitli donanımlar* Arduino IDE'nin kurulu olduğu bilgisayar (gerekli kitaplıklar ile, 5. adıma bakın)* Java tabanlı Ana Saat Kontrol programı (ve bir Java çalışma zamanı ortamı ve rxtx kitaplığı)* USB bağlantı noktası kullanılabilir* Arduino'ya bağlanmak için USB kablosu* makul bir süreye ayarlanmış zaman

Adım 3: Donanımı Bir Araya Getirin

Üç proje kutusu kullandım* elektronik için bir büyük kutu* röle devreleri için bir orta kutu (alçak gerilim ve yüksek gerilim karışımı)* yüksek gerilim bağlantıları için bir küçük kutu Kutularda vidaların onları bir arada tutabileceği delikler açın. Ayrıca kutular arasında kabloların geçebileceği delikler açın. Küçük kutu ayrıca kurulum için kabloların bağlanabileceği deliklere ihtiyaç duyar. Orta kutunun 9V pil tutucusunu takmak için bir deliğe ihtiyacı vardır. Büyük kutunun Arduino'nun USB konektörü için deliklere ve güç girişi için bir deliğe ihtiyacı vardır. Büyük kutunun kapağı/üstü de LED'ler, anahtar ve LCD için deliklere ihtiyaç duyar.

Adım 4: Elektroniği Oluşturun

Şemalar yakında eklenecektir!

Adım 5: Arduino Bellenimi

"Master Clock Firmware" Arduino taslağını Arduino IDE'ye yükleyin. Ayrıca bir dizi başka kitaplık yüklemeniz gerekecektir (henüz kurmadıysanız)* DateTime (buraya eklenen değiştirilmiş sürümü kullanın)* DaylightSavings (sonraki adıma bakın)* DateTimeStrings* Flash* Streaming* LiquidCrystal (ile birlikte gelir) IDE)Kodla birlikte kütüphaneler, taslağı bir Arduino ATmega128'e sığmayacak kadar büyük yapar, bu yüzden bir '328'e ihtiyaç vardır. Belki projeniz için ihtiyaç duymadığınız bazı kodları kaldırırsanız sığabilir.

6. Adım: Gün Işığından Yararlanma Kitaplığı

Bu, değiştirilmiş DateTime kitaplığıyla birlikte çalışan isteğe bağlı bir kitaplıktır. Yaz saati değişiklikleriniz ABD 2007 sonrası rejimiyle aynı değilse, o zaman yalnızca kendi dosyasında bulunan tek bir işlevi değiştirmeniz gerekir. Aslında, farklı yerel ayarlar için daha fazla dosya sağlandığından, bunların tümü yalnızca tek bir doğru dosya kullanılarak dağıtılabilir ve seçilebilir. Bu, bu kitaplık için oluşturulan kod miktarını sınırlar.

7. Adım: Java Kontrol Programı

Bu görüntü, çalışan Java Master Clock Control programının bir ekran görüntüsünü gösterir. Her şeyden önce, Arduino kartındaki zamanı ayarlamak için kullanılır.

Arduino IDE'nin seri aracını kullanarak Master Clock ile iletişim kurmak mümkündür.

Adım 8: Kurulum

Yeni malzeme saatini kurarken gerekli güvenlik önlemlerinden emin değilseniz, muhtemelen bir elektrikçiye danışmalısınız. Yeni ana saati kurmanın en temiz yolu, eski ana saatin bağlantılarını basitçe atlamaktır. Örneğin, eski ana saat üzerinde, senkronizasyon sinyali "açık" olduğunda toprağa çeken bir terminal varsa, bu kabloyu yeni ana saatin senkronizasyon terminaline bağlayın. Senkron terminalinin diğer tarafı daha sonra toprağa bağlanmalıdır, böylece röle kabloyu toprağa bağladığında aynı etki elde edilir. Alternatif olarak, röle terminalleri bir sıcak kabloya (slave saat özelliklerine bağlı olarak 120 veya 24V AC) ve ardından senkronizasyon kablosuna bağlanabilir. Bu gerçekten mevcut sistemin konfigürasyonuna ve ellerinizi ne kadar kirletmeye istekli olduğunuza bağlıdır.

Adım 9: Çalışıyor

Yeni ana saat kuruldu ve gerçek bir ilkokulda düzgün çalışıyor. Bu, tüm öğretmenlerin kim olduğunuzu bilmesi için harika bir yoldur. Rastgele çocuklar size gelecek ve "saatleri tamir ettiğiniz" için teşekkür edecekler. Evet, insanlar yerel bakkalda bile size yaklaşacak ve teşekkür edecekler! Burada anahtar elbette bozuk olan ana saati hemen değiştirmek değil, bunu yapmadan önce biraz beklemek. Ana saat, 1 Kasım 2009'da gün ışığından yararlanma saatinden standart saate geçişi yönetti. Ana saat doğru zamanı gösterdi, ancak bağımlı saatler göstermedi. Bunun nedeni, senkronizasyon sinyal rölesinin yalnızca pilden güç aldığı ve pilin çok zayıf olduğu bir elektrik kablolama sorunu (hata) idi. Bu düzeltildi ve şimdi pil boşaltma sorunu da düzeltildi.