Binäre Uhr V1.0 - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Jeder liebt binäre Uhren, besonders die nerdigen Macher wie ich. In diesem anweisbaren zeige ich Ihnen, wie Sie Ihre eigene binäre Uhr mit Standard- und Perfboard-Modulen herstellen können.

Ich war mit dem Design der fertigen Binäruhren von ebay oder anderen Quellen nicht zufrieden, also habe ich meine eigenen gemacht. Es verwendet nur eine Farbe und die Frontplatte ist symmetrisch, wodurch es viel schöner aussieht.

Lieferungen

Komponenten:

• Arduino Nano (beliebiger Controller mit 18 Ausgängen und I2C)
• DS1307-Modul (DS3231 kann auch verwendet werden)
• 18 Stück 5mm superhelle LED (ich habe blaue verwendet)
• 18 Stück 10kOhm Widerstand (ich habe SMD verwendet)
• 18 Stück 100kOhm Widerstand (ich habe SMD verwendet)
• 18 Stück generische Diode
• DC-Klinkenstecker
• 12V Netzteil
• Kleine Holzkiste
• Drähte
• Schrumpfschläuche (optional)
• Perfboard

Werkzeuge:

• Lötkolben und Lot
• Elektrische Bohrmaschine
• Heißklebepistole
• Basiswerkzeug

Schritt 1: Löten der LED-Platine

Zunächst müssen Sie die Größe Ihrer Uhr auswählen. Sobald es klar ist, müssen Sie das Stück Perfboard mit der entsprechenden Größe auswählen. Sie können es leicht in Form schneiden, indem Sie es ein paar Mal mit einem Cuttermesser markieren und einrasten. Sie müssen die LEDs in fünf Spalten anlöten. Die Spalten Nummer 1, 3 und 5 enthalten 4 LEDs, während die Spalten Nummer 2 und 4 3 Stück enthalten. Die LEDs auf dem Perfboard sollten in etwa so aussehen:

O--------O--------OO---O---O---O---OO---O---O---O--- OO---O---O---O---O

Die Os repräsentieren die LED-Positionen.

Die erste Spalte zeigt die Stunden von 0 bis 12 binär an. Die unterste LED ist das LSB und die höchste LED ist das MSB. Die zweite Spalte enthält die Zehnerminuten von 0 bis 5. Die dritte Spalte enthält den Rest der Minuten von 0 bis 9. Der Rest zeigt die Sekunden auf die gleiche Weise wie die Minuten an. Die nächsten Abbildungen zeigen die Zeit, bei der Os AUS und Xs EIN sind:

O--------O--------OO---O---O---O---OO---O---O---O--- OX---X---O---O---XDie Zeit ist 1:10:01

X--------O--------XO---O---O---X---OO---X---X---O--- OO---O---X---O---XDie Zeit ist 8:23:49

Der Anschluss für die LEDs ist in den Schrittbildern. Alle LEDs haben an ihren Anschlüssen den gleichen GND und VCC. Für VCC können Sie 5V (oder 3,3V) verwenden. Mit dem 100kOhm Widerstand werden die LEDs sehr dunkel. Wenn Sie die LED mit dem Arduino-Ausgang einschalten, fließt der Strom durch einen kleineren Widerstand (10kOhm) und die LED wird heller. Wenn der Unterschied zwischen der schwachen und hellen LED nicht ausreicht, können Sie die LED-Platine VCC an 3,3 V anschließen. Die Diode wird in der Schaltung benötigt. Wenn Ihr Ausgang also niedrig gezogen wird, fließt der Strom immer noch durch die LED. Ich hoffe es ist für alle klar.

Um ein relativ kleines Gesicht zu haben, habe ich SMD-Widerstände auf der Rückseite des Perfboards verwendet. Sie können normale (THD) Widerstände verwenden, wenn Sie genügend Platz dafür haben. Auch musste ich die Dioden aus Platzgründen wieder auf ein separates Perfboard-Stück löten. Sie können SMD-Dioden verwenden, wenn Sie haben, damit alles auf eine Platine gehen kann.

Lötdrähte an die GND- und VCC-Leitungen der Platine und auch an jede normale Diodenanode. Wenn Sie auch eine separate Diodenplatine herstellen möchten, stellen Sie Verbindungen zwischen den Diodenkathoden und den 10kOhm-Widerständen her.

Die Drähte von den Diodenanoden gehen zu den Arduino-Ausgängen.

Schritt 2: Herstellung der Box

Nachdem wir die LED-Platine unserer Uhr hergestellt haben, müssen wir einen Behälter dafür auswählen. Ich habe mich für ein kleines Schmuckkästchen entschieden. Eigentlich habe ich zuerst die Box ausgewählt und danach die LED-Platine gemacht, das kannst du auch machen.

Sie müssen die Position der LEDs auf der Vorderseite Ihrer Box markieren. Sie können die Positionen berechnen oder ein anderes Perfboard verwenden, um Ihnen zu helfen. Der Abstand zwischen den kleinen Löchern beträgt 2,54 mm oder 1/10 Zoll.

Nachdem Sie die 18 Positionen auf der Vorderseite der Box markiert haben, müssen Sie die Löcher bohren. Ich habe 4mm Löcher gemacht, damit die LEDs nicht herausschauen, aber Sie können 5mm Löcher machen, damit die LEDs auch aus der Seitenansicht sichtbar sind. Sie müssen auch ein 8-mm-Loch für den DC-Anschluss auf die Rückseite der Box bohren.

Sie können jetzt Farbe oder Lack auf der Holzkiste verwenden. Vielleicht möchten Sie vorher die Scharniere und das Schloss aus der Box entfernen. Wenn Sie mit dem Aussehen zufrieden sind, schrauben Sie die Scharniere und das Schloss wieder fest.

Schritt 3: Dinge verbinden

Für diesen Schritt benötigen Sie ein paar Drähte und etwas Löten.

Sie müssen den DC-Anschluss an Arduino VIN und GND anschließen. Wenn Sie ein stabilisiertes 5V-Netzteil verwenden, können Sie es anstelle von VIN an Arduino 5V anschließen.

Das RTC-Modul hat 4 Pins: GND, 5V, SDA und SCL. Verbinden Sie GND und 5V mit Arduino GND und 5V. Verbinden Sie SDA mit Arduino A4 und SCL mit Arduino A5. Wenn Sie einen anderen Mikrocontroller verwenden, überprüfen Sie die I2C-Pins.

Verbinden Sie die LED-Platine VCC mit 5V oder 3,3V und GND mit Arduino GND. Schließen Sie die Anoden der Dioden wie folgt an:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 bedeutet das niedrigstwertige Bit der Stundenspalte. Es ist die untere linke LED. S8 steht für 8 Sekunden, dies ist die obere rechte LED.

Schritt 4: Programmierung

Bevor Sie etwas hochladen, müssen Sie die RTC-Bibliothek und meinen Programmcode herunterladen. Verschieben Sie nach dem Download die RTC-Bibliothek in den Arduino-Bibliotheksordner und das Projekt in Ihren Projektordner. Danach müssen Sie die IDE starten oder neu starten.

Vor dem Hochladen meines Programmcodes müssen wir die richtigen Zeitdaten in den RTC-Chip schreiben. Stellen Sie sicher, dass Sie einen geladenen Akku haben, bevor Sie dies tun. Öffnen Sie das Beispiel "Uhrzeit und Anzeige einstellen" aus der RTC-Bibliothek. Tragen Sie die richtigen Zeitwerte ein. Das Datum ist uns egal, Sie können es so lassen, wie es ist, oder vielleicht auch ausfüllen. Die Zeitwerte werden auf den RTC-Chip geschrieben, wenn wir den Code hochladen und unser Arduino startet. Es ist wichtig, den Controller nicht zurückzusetzen. Sie können die Uhrzeit auch eine Minute im Voraus einstellen, damit Ihre Uhr nicht mit der Zeit des Hochladens und der Startzeit verzögert wird.

Stellen Sie sicher, dass Sie den richtigen Port und den richtigen Kartentyp auswählen, bevor Sie auf die Schaltfläche zum Hochladen klicken.

Nach dem Hochladen des RTC-Beispiels müssen Sie meine Skizze hochladen, ohne den Arduino auszustecken, da bei jedem Reset die im Beispiel angegebene Zeit eingestellt wird. Sobald Sie mein Programm hochladen, sollte die Zeit auf den LEDs erscheinen. Überprüfen Sie, ob alles richtig funktioniert (sollte es). Wenn alles in Ordnung ist, können Sie alles zusammenbauen.

Schritt 5: Beenden Sie es

Sobald Sie Ihr Arduino trennen, vergisst die Uhr die Zeit nicht, bis die Batterie der RTC leer ist. Sie können jetzt alles an Ort und Stelle sichern. Verwenden Sie Heißkleber, Epoxidharz, doppelseitiges Klebeband, Schrauben, Bolzen oder alles, was Sie möchten.

Schließen Sie Ihre Uhr an 12V (oder die von Ihnen verwendete Spannung) an und sehen Sie sie sich an und lieben Sie sie. Ich habe auch eine lichtbrechende Schicht von einem Monitor auf der Vorderseite hinzugefügt, damit das Aussehen besser ist. Sie können auch ein Blatt Papier oder etwas hinzufügen, um einen anderen visuellen Effekt zu erzielen. Bitte teilen Sie mir Ihre Ideen mit.

Ich hoffe, Sie mochten dieses instructable, und vielleicht findet es jemand nützlich. Stellen Sie gerne Fragen in den Kommentaren. Dieses anweisbare ist in für den Farben des Regenbogen-Wettbewerbs mit seiner leuchtend blauen Farbe.