Norveçli bir usta, ikili kodla zamanı belirlemenin yolunu sever. Şaşırtıcı bir şekilde, bilgi miktarı basit AÇMA / KAPAMA sinyallerinde görüntülenebilir. Sonra usta kendi başına bir ikili saat yapmaya karar verdi.
Araçlar ve malzemeler:
- LED'ler 0603 - 13 adet;
Mikroişlemci Atmega328P-AU;
Kondansatör 0806 0.1 uF;
-Tantalum kondansatör 1206 4.7 uF;
- Direnç 0806 10 kOhm;
- Gerçek zamanlı saat modülü DS3231;
-0806 direnç 51 kOhm - 3 adet;
-SMD pil klipsi CR2032;
-CR2032 pil;
-4,5 mm düğme;
-0806 direnç 200 Ohm;
-20 mm kordonlu saat;
-20 mm yay seviyesi - 2 adet;
-Cam 38 mm;
-5 cm (2 inç) ince sargı teli;
6 mm uzunluğunda düz başlı -2 vida M2;
-2 somun M2;
USB-TTL adaptörü
Lehimleme aksesuarları;
- cımbız;
-Küçük tornavida;
-Yüksek kaliteli 3D yazıcıya erişim;
Birinci Adım: Tasarım ve Özelleştirme
Saatin bir multipleks matriste 13 LED'i vardır. Bir sütun, dijital zamanda bir basamağa karşılık gelir. Saat, ikili ondalık biçimde görüntülenir ve bir basamak maksimum dört bit ile temsil edilir.
Basit bir kullanıcı arayüzü ve iki yıla kadar pil ömrü sayesinde şık görünüyorlar ve harika çalışıyorlar.
Saat kapatıldığında tasarım, siyah ve gümüşün iki tonlu basit bir kombinasyonudur. Bu renkler, deri kayış ve tokada, kasada ve baskılı devre kartında bulunur.
Sihirbaz, bileşenlerin çoğunu devre kartının arkasına sakladı ve siyah bir arka planla yaptı. elektronik ve devre kartı saatin iki tonlu tasarımıyla eşleşiyor.
Saat kılıfı dayanıklı olmalıdır, ancak pili değiştirmek veya kodda değişiklik yapmak kolay olmalıdır. Bu, montaj sırasında tutkal kullanılmadığı anlamına gelir. Tutkaldaki tek detay camdır.
Kasa, alt parçanın ve halkanın iki parçasından oluşur. Saatin altına bir baskılı devre kartı, bir kordonlu saat ve bir taç takılmıştır. Halkaya bir cam monte edilmiştir.
Enerji tüketimine çok dikkat edilir. Derin uykuda, saat sadece 10 μA tüketir. Bu, iki yıldan fazla pil ömrü sağlar.
Kullanıcı arayüzüne gelince, onları uyandırmak için saatin tepesine basmanız yeterlidir ve hemen zamanı gösterirler. Düğmeye tekrar bastığınızda tarih görüntülenecektir. Pil ömrü iki yıl olduğundan, bir bilgisayara bağlanmadan yaz saati arasında kolayca geçiş yapabilirsiniz.Bunu yapmak için düğmeye arka arkaya 15 kez basın.
İkinci Adım: Bileşen Seçimi
Bir devre kartının dört ana parçası vardır. Mikroişlemci atmega328p. Bu popüler modellerde olduğu gibidir. Arduino. Bu, gerçek zamanlı saat (RTC) modülü ile iletişim kuracak, zamanı işleyecek ve LED'leri kullanarak gösterecek beyindir. Bütün bunların elbette bir güç kaynağına, tercihen küçük bir pile ihtiyacı var.
ATmega328P
Mikroişlemci belirli kriterleri karşılamak zorundaydı. GPIO en az dokuz pin, LED'ler için sekiz ve bir düğme için bir tane gerektiriyordu. Ayrıca, şu anda RTC'yi yoklamak için ana cihaz olarak hareket edebileceği bir I2C veriyoluna ihtiyacı vardı. Son olarak, düşük voltajlarda çalışması ve güç verildiğinde aşırı miktarda akım tüketmemesi gerekiyordu. Atmega328P-AU tüm bu kriterleri karşılar ve aynı zamanda baskılı devre kartının tüm alanını işgal etmeyecek kadar küçüktür. Büyük bir artı, en popüler Arduino tahtaları için de kullanılması ve birçoğunun onunla çalışabilmesidir.
Devre kartı
Kart 8 MHz seramik rezonatör kullanacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak, düşük voltajlarda çalışmak için işlemcinin daha düşük bir frekansta çalışması gerektiği ortaya çıktı. Bu adımda, saat hızı ile çalışma voltajı arasındaki ilişkiyi açıklayan veri sayfasında sayfa 303'ten alınan resme bakın. Yaklaşık 4 MHz'lik saat frekansı bu proje için maksimum olmalıdır. Master, dahili 8 MHz osilatör kullandı ve 1 MHz görünür saat frekansı veren 8 bit bölmeyi etkinleştirdi. Bununla birlikte, kod yüklenirken 8 MHz'lik bir rezonatör gereklidir. Yüklemeden sonra sihirbaz sildi
DS3231
İlk başta, usta DS1307 RTC'yi kullanmak istedi. Bu daha popüler bir çip. Ancak, 5 V güç kaynağı gerektirir.
DS3231, 1.8 V'luk düşük bir voltajda çalışabilir. Çipte dahili bir kuvars kristali bulunur. Saatin dahili kristali de sıcaklık dengelemesine sahiptir. Ortam sıcaklığı saat kristalinin düzensiz salınımlarına neden olabilir. Bu, daha az doğru hale geldiği anlamına gelir. DS3231, ortam sıcaklığını ölçer ve sıcaklık dalgalanmalarını telafi etmek için bunu hesaplamada kullanır. Farklı odalara girip çıktığınızda veya sıcaklık sabit olmadığında dışarı çıktığınızda saatler için idealdir.
LED'ler
Ana LED'ler 0603 form faktörünü kullanır, 20 miliampere kadar tüketebilirler, ancak aynı anda üçten fazla LED'in çalışamaması nedeniyle bu bir sorun değildir. Akım, gerekenden daha yüksek bir dereceye sahip dirençler kullanıldığında da azalır. Master, bu LED'ler için 100-400 Ohm direnç kullanmanın en etkili olduğunu söylüyor.
CR2032
Saat devresi bir lityum pil ile çalıştırılabilir. CR2032 ile aynı akımdaki voltajı azaltmada bir problemi yok, ancak bu ek problemler getirecek. Bu proje için, bir lityum iyon pilin iki ana dezavantajı olacaktır. Küçük hücrenin kapasitesi CR2032'ye yakındır, ancak güvenli şarj ve güvenli deşarj için ek bir ücret gerektirir. Şarj cihazını bağlamak için bir yola da ihtiyacınız olacak. Bu nedenle, master CR2032'yi seçti.
Üçüncü Adım: Çoğullamalı Matris
Bu saatte kullanılan yapılandırma, üç gereksiz LED'in sökülmesiyle 4x4 LED'lerin bir matrisidir.
Bir kerede yalnızca bir sütundaki farklı LED'ler yanar. Bu sütun, bir sonraki sütunu etkinleştirmeden önce devre dışı bırakılır. Bütün bunlar gözün algılayabileceğinden daha hızlı gerçekleşir. Sonuç olarak, farklı sütunlardaki LED'lerin aynı anda açık olduğu ve karmaşık bir resim oluşturduğu görülüyor.
Böyle bir saatin kaçta olduğunu nasıl öğrenebilirim? Resimlere bakalım.
İlk şekilde, 13 LED'li 4x4 matris görüyoruz. Matris satırları 1,2,4,8 olarak numaralandırılmıştır.
Zamanı bulmak için, tüm LED'leri bir sıraya, ardından bir sonraki sıraya vb. Eklemeniz gerekir.
Örneğin, ilk kare olan Şekil 2. Soldan sağa, bir sütun ilk sütunu, ilk satırı aydınlatır. 1'in altında ilk satır var, bu da saat 1'in ilk basamağı anlamına geliyor. Daha sonra, ikinci sütun 1 ve 2 sayılarının altında iki LED ile aydınlatılıyor. . 13 saat 47 dakika alıyoruz.
Dördüncü Adım: Şema
Devre kartı, klasik bir saat gibi yuvarlak bir şekle sahiptir. Standart saat kasası genellikle 42 mm, cam çapı 38 mm'dir. Bu camın dış kenarıdır. Bununla birlikte, cam 1 mm genişliğinde bir kenara dayanırsa, mevcut çap 36 mm olur. Bu, devre kartının yaklaşık 35 mm olması gerektiği anlamına geliyordu.
Usta tanınmış bir sitede bir ücret emretti. Levhaların kalınlığı 0,8 mm'dir.
Aşağıdaki tabloyu oluşturmak için dosyayı indirebilirsiniz.
İkili Kol Saati - GERBER.zip
Beşinci Adım: Lehimleme
Lehimleme sırasında devre kartını sabitlemenin en iyi yolu maskeleme bandıdır. Master kartı sabitler ve şemaya göre kuruluma başlar. İlk olarak, en küçük bileşenler lehimlenir (boyut olarak).
Altıncı adım: Düğmeyi sonlandırın
Gördüğünüz gibi, kasanın yan tarafındaki saatin tepesi, bu cihazda saati kontrol etmek için tasarlanmıştır. Mikrodenetleyiciye bağlı bir mikro düğme ile etkileşime girer. Bunu yapmak için düğmenin yeniden yapılması gerekir.
En ucuz dokunsal düğmeler, kontakları kapatmak için tıklamanız gereken küçük yuvarlak siyah plastik bir parçaya sahiptir. Değiştirilmesi gerekiyor. Master düğmeyi sökerek metal bağlantı elemanlarını keser. Bir düğmeyi siler. Metal bir tabağa bir parça maskeleme bandı yapıştırır ve geri yerleştirir. Düğme gövdesini yapıştırır. Şimdi düğmeyi lehimleyebilirsiniz.
Yedinci adım: kodlama
Mikrodenetleyici bu aşamada Arduino koduyla çalışamaz. İlk önce bir önyükleyiciye ihtiyacınız var. Bu, yazılı bir programı indirmek ve yürütmek için bir çipte saklanması gereken bir alt rutindir.
Ekstra düşük voltajlı bir Atmega328P olduğundan, özel bir tip bootloader gerektirir.
Arduino IDE'yi açın, Dosya> Tercihler> Eklenti Kartı Yöneticisi URL'leri'ni seçin ve aşağıdaki URL'yi yapıştırmadan önce son URL'den sonra virgül ekleyin
...
Birkaç kez Tamam'ı tıklayın ve Araçlar> Pano> Pano Yöneticisi'ne gidin. Açın, minicore'u bulun ve yükleyin.
Arduino'yu devreye fotoğraftaki gibi bağlayın. Arduino örneklerine gidin ve ArduinoISP örnek kodunu açın. Kodu indirin.
Ardından, "Tools> Programmer:" ı "Arduino as ISP" ye kurun. MiniCore önyükleyiciden aşağıdaki yapılandırmayı seçin. Ayrıca, bu adıma ekli resimdeki yapılandırmaya göre yapılandırmanızı iki kez kontrol edebilirsiniz.
Önyükleyici ayarları
Tahta: ATmega328
Bootlader: evet
Saat: 1 MHz dahili
Derleyici LTO: Devre dışı
Varyant: 328P / 328PA
GÖVDE: 1.8V
Şimdi son adım, Arduino'dan kabloları saat kartına bağlamaktır. Araçlar> Bootloader'ı Yazdır'ı seçin. Bir dakika bekleyin, önyükleyicinin başarıyla yüklenmesi hakkında bir mesaj alacaksınız.
Şimdi kodu indirmek için kalır. Aşağıdaki bağlantıda bulunabilir.
Binary_Wrist_Watch.ino
Sekizinci Adım: Dava
Saat kılıfı 3D yazıcıda bir master tarafından yazdırıldı. Dosyalar şu adresten indirilebilir: bu bağlantı.
Dokuzuncu Adım: Yapı
Şimdiye kadar, tüm parçalar monte edildi ve montaja devam edebilirsiniz.
Kurma kolunu saat kasasına yerleştirin.
Teli saatin tepesindeki montaj deliğinden çekin.
Başın 1 mm girilebildiğinden emin olarak teli yapıştırın.
Altıgen somunları karşılık gelen altıgen oluklara yerleştirin ve küçük bir bant parçasıyla yerine kilitleyin.
Devre kartının alt tarafına çift taraflı yapışkan bant yapıştırın.
Kafa piminin düğme deliğiyle hizalandığından emin olarak devre kartını takın.
Kafaya basarak düğmenin çalışmasını kontrol edin.
Superglue kullanarak camı halkaya yapıştırın.
Saat halkasını vida deliklerini ve düğmelerini hizalayarak takın.
Vida deliklerine 6 mm M2 vidalar takın ve sıkın. Vida başları siyaha boyanmıştır.
Klipsleri kayışların gözlerine yerleştirin.
Saat kayışlarını takın.
Herşey hazır.
Saat yapma sürecinin tamamı videoda görülebilir.