سلام geektimes! در قسمت اول مقاله اصول به دست آوردن زمان دقیق در ساعت خانگی مورد توجه قرار گرفت. بیایید جلوتر برویم و در نظر بگیریم که چگونه و روی چه چیزی بهتر است این بار نمایش داده شود.

1. دستگاه های خروجی

بنابراین، ما یک پلتفرم خاص داریم (کنترل کننده آردوینو، رزبری، PIC / AVR / STM، و غیره) و وظیفه این است که برخی از نشانه ها را به آن متصل کنیم. گزینه های زیادی وجود دارد که ما آنها را بررسی خواهیم کرد.

نمایش بخش

اینجا همه چیز ساده است. نشانگر سگمنت از LED های معمولی تشکیل شده است که به طور پیش پا افتاده از طریق مقاومت های میرایی به میکروکنترلر متصل می شوند.

مراقب ترافیک باشید!

مزایا: سادگی طراحی، زاویه دید خوب، قیمت پایین.
منهای: مقدار اطلاعات نمایش داده شده محدود است.
دو نوع طرح نشانگر وجود دارد، با یک کاتد مشترک و یک آند مشترک، داخل آن چیزی شبیه به این است (نمودار از وب سایت سازنده).

1001 مقاله در مورد نحوه اتصال LED به میکروکنترلر وجود دارد، برای کمک در گوگل جستجو کنید. مشکلات زمانی شروع می شوند که می خواهیم یک ساعت بزرگ بسازیم - از این گذشته، نگاه کردن به یک نشانگر کوچک چندان راحت نیست. سپس به شاخص هایی مانند این نیاز داریم (عکس از eBay):

آنها توسط 12 ولت تغذیه می شوند و به سادگی مستقیماً از میکروکنترلر کار نمی کنند. در اینجا ریز مدار به کمک می آید CD4511، فقط برای این منظور. این نه تنها داده ها را از خط 4 بیتی به ارقام مورد نظر تبدیل می کند، بلکه شامل یک سوئیچ ترانزیستور داخلی برای تامین ولتاژ به نشانگر است. بنابراین، در مدار باید یک ولتاژ "قدرت" 9-12 ولت و یک مبدل کاهنده جداگانه (مثلا L7805) برای تغذیه "منطق" مدار داشته باشیم.

شاخص های ماتریسی

در واقع، اینها همان LED ها هستند، فقط به شکل یک ماتریس 8x8. عکس ها از eBay:

در eBay به صورت تک ماژول یا بلوک آماده مثلاً 4 قطعه فروخته می شود. کنترل آنها بسیار ساده است - یک ریز مدار از قبل روی ماژول ها لحیم شده است MAX7219، اطمینان از عملکرد و اتصال آنها به میکروکنترلر تنها با 5 سیم. کتابخانه های زیادی برای آردوینو وجود دارد، علاقه مندان می توانند به کد آن نگاه کنند.
مزایا: قیمت پایین، زاویه دید خوب و روشنایی.
منفی: وضوح پایین اما برای وظیفه خروجی زمان کاملاً کافی است.

نشانگرهای LCD

نشانگرهای LCD گرافیکی و متنی هستند.

گرافیک ها گران تر هستند، اما به شما اجازه می دهند اطلاعات متنوع تری را نمایش دهید (به عنوان مثال، نمودار فشار اتمسفر). پیام‌های متنی ارزان‌تر و کار کردن با آن‌ها آسان‌تر هستند، همچنین به شما امکان نمایش شبه گرافیک‌ها را می‌دهند - می‌توانید نمادهای سفارشی را در صفحه نمایش بارگذاری کنید.

کار با نشانگر LCD از روی کد دشوار نیست، اما یک نقطه ضعف خاص وجود دارد - نشانگر به خطوط کنترل زیادی (از 7 تا 12) از میکروکنترلر نیاز دارد که ناخوشایند است. بنابراین ، چینی ها ایده ترکیب نشانگر LCD با کنترلر i2c را پیدا کردند ، در نهایت معلوم شد که بسیار راحت است - فقط 4 سیم برای اتصال کافی است (عکس از eBay).


نشانگرهای LCD بسیار ارزان هستند (اگر در eBay گرفته شوند)، بزرگ، به راحتی متصل می شوند و می توانید اطلاعات مختلفی را نمایش دهید. تنها نقطه ضعف زوایای دید خیلی زیاد نیست.

نشانگرهای OLED

آنها ادامه بهبود یافته نسخه قبلی هستند. آنها از کوچک و ارزان 1.1 اینچ تا بزرگ و گران قیمت هستند. عکس از eBay.

در واقع، آنها برای همه خوب هستند به جز قیمت. در مورد شاخص های کوچک، در اندازه 0.9-1.1 اینچ، یافتن هر گونه کاربرد عملی برای آنها دشوار است (به جز مطالعه کار با i2c).

نشانگرهای تخلیه گاز (IN-14، IN-18)

این نشانگرها در حال حاضر بسیار محبوب هستند، ظاهراً به دلیل "صدای لامپ گرم نور" و اصالت طرح.


(عکس از سایت nocrotec.com)

از آنجایی که نمودار سیم کشی آنها تا حدودی پیچیده تر است این نشانگرها از 170 ولت برای احتراق استفاده می کنند. مبدل از ولتاژ 12 ولت => 180 ولت را می توان روی یک میکرو مدار ساخت MAX771... برای تامین ولتاژ نشانگرها از ریز مدار شوروی استفاده می شود K155ID1، که به طور ویژه برای این ساخته شده است. قیمت شماره برای تولید خود: حدود 500 روبل برای هر نشانگر و 100 روبل برای K155ID1، تمام جزئیات دیگر، همانطور که در مجلات قدیمی نوشتند، "کمبود ندارند." مشکل اصلی اینجاست که هم IN-xx و هم K155ID1 مدت‌هاست که از تولید خارج شده‌اند و شما می‌توانید آنها را فقط در بازارهای رادیویی یا در چند فروشگاه تخصصی خریداری کنید.

2. انتخاب پلت فرم

ما کم و بیش نشانه را فهمیده ایم، باید تصمیم بگیریم که از کدام پلتفرم سخت افزاری بهتر است استفاده کنیم. چندین گزینه وجود دارد (من موارد خانگی را در نظر نمی گیرم، زیرا کسانی که می دانند چگونه یک برد را سیم کشی کنند و یک پردازنده را لحیم کنند به این مقاله نیاز ندارند).

آردوینو

ساده ترین گزینه برای مبتدیان. برد آماده ارزان است (حدود 10 دلار در eBay با ارسال رایگان)، دارای تمام اتصالات لازم برای برنامه نویسی است. عکس ها از eBay:

تعداد زیادی کتابخانه مختلف برای آردوینو وجود دارد (مثلاً برای همان صفحه های LCD، ماژول های بلادرنگ)، آردوینو با ماژول های اضافی مختلف سخت افزاری سازگار است.
نقطه ضعف اصلی: پیچیدگی اشکال زدایی (فقط از طریق کنسول پورت سریال) و یک پردازنده نسبتا ضعیف با استانداردهای مدرن (رم 2 کیلوبایت و 16 مگاهرتز).
مزیت اصلی: شما می توانید بسیاری از کارها را انجام دهید، عملاً بدون زحمت لحیم کاری، خرید برنامه نویس و تابلوهای سیم کشی، ماژول ها فقط باید به یکدیگر متصل شوند.

پردازنده های 32 بیتی STM

برای کسانی که چیزی قدرتمندتر می خواهند، بردهای آماده با پردازنده STM وجود دارد، به عنوان مثال، یک برد با STM32F103RBT6 و صفحه نمایش TFT. عکس ها از eBay:

در اینجا ما در حال حاضر اشکال زدایی کامل را در یک IDE کامل داریم (از همه موارد مختلف که من Coocox IDE را بیشتر دوست داشتم)، با این حال، ما به یک برنامه نویس دیباگر ST-LINK جداگانه با اتصال JTAG نیاز داریم (قیمت شماره 20 دلار است- 40 در eBay). همچنین، می‌توانید یک برد اشکال‌زدایی STM32F4Discovery را بخرید، که قبلاً این برنامه‌نویس را داخلی دارد و می‌توان از آن به طور جداگانه استفاده کرد.

Raspberry PI

و در نهایت، برای کسانی که خواهان ادغام کامل با دنیای مدرن هستند، رایانه‌های تک بردی با لینوکس وجود دارد، احتمالاً همه قبلاً Raspberry PI را می‌شناسند. عکس ها از eBay:

این یک کامپیوتر تمام عیار با لینوکس، یک گیگابایت رم و یک پردازنده 4 هسته ای است. در لبه برد، یک پنل از 40 پین وجود دارد که به شما امکان می دهد وسایل جانبی مختلف را متصل کنید (پین ها از روی کد موجود هستند، به عنوان مثال، در پایتون، بدون ذکر C / C ++)، همچنین یک USB استاندارد به شکل 4 کانکتور (شما می توانید WiFi را وصل کنید). HDMI استاندارد نیز وجود دارد.
قدرت برد کافی خواهد بود، به عنوان مثال، نه تنها برای نمایش زمان، بلکه برای نگه داشتن یک سرور HTTP برای تنظیم پارامترها از طریق رابط وب، بارگذاری پیش بینی آب و هوا از طریق اینترنت و غیره. به طور کلی، فضای زیادی برای پرواز تخیل وجود دارد.

با Raspberry (و پردازنده‌های STM32)، تنها یک مشکل وجود دارد - پین‌های آن از منطق 3 ولتی استفاده می‌کنند و اکثر دستگاه‌های خارجی (مثلا صفحه‌های LCD) به روش قدیمی از 5 ولت کار می‌کنند. مطمئناً می توانید وصل شوید و بنابراین ، در اصل ، کار خواهد کرد ، اما این روش کاملاً صحیح نیست و حیف است که پرداخت 50 دلار را خراب کنید. راه صحیح استفاده از "مبدل سطح منطقی" است که فقط 1-2 دلار در eBay هزینه دارد.
عکس ها از eBay:

اکنون کافی است دستگاه خود را از طریق چنین ماژولی متصل کنیم و تمام پارامترها هماهنگ می شوند.

ESP8266

این روش نسبتا عجیب و غریب است، اما به دلیل فشرده بودن و هزینه کم راه حل، امیدوارکننده است. با پول بسیار کمی (حدود 4-5 دلار در eBay)، می توانید یک ماژول ESP8266 حاوی پردازنده و وای فای را خریداری کنید.
عکس ها از eBay:

در ابتدا، چنین ماژول هایی به عنوان یک پل وای فای برای تبادل از طریق یک پورت سریال در نظر گرفته شده بودند، اما علاقه مندان فریمورهای جایگزین زیادی نوشته اند که اجازه کار با سنسورها، دستگاه های i2c، PWM و غیره را می دهد. به طور فرضی، دریافت زمان از یک سرور NTP کاملا امکان پذیر است. و از طریق i2c روی نمایشگر خروجی بگیرید. برای کسانی که می خواهند تعداد زیادی تجهیزات جانبی مختلف را به هم وصل کنند، بردهای NodeMCU ویژه ای با تعداد زیادی پین وجود دارد، قیمت آن حدود 500 روبل است (البته در eBay):

تنها اشکال این است که ESP8266 حافظه رم بسیار کمی دارد (بسته به سیستم عامل، از 1 تا 32 کیلوبایت)، اما این کار را جالب تر می کند. ماژول های ESP8266 از منطق 3 ولتی استفاده می کنند، بنابراین مبدل سطح بالا در اینجا نیز مفید است.

در این مورد، گشت و گذار مقدماتی در الکترونیک خانگی را می توان تکمیل کرد، نویسنده برای همه آرزوهای موفقیت آمیز دارد.

به جای نتیجه گیری

در پایان، من به استفاده از Raspberry PI با نشانگر متنی که برای کار با شبه گرافیک ها پیکربندی شده بود (که از یک صفحه گرافیکی با همان مورب ارزان تر بود) راضی شدم. هنگام نوشتن این مقاله از صفحه ساعت دسکتاپ عکس گرفتم.

ساعت زمان دقیق گرفته شده از اینترنت و آب و هوای به روز شده از Yandex را نشان می دهد، همه اینها در پایتون نوشته شده است و چندین ماه است که کار می کند. به موازات آن، یک سرور FTP روی ساعت راه اندازی می شود که (همراه با ارسال پورت روی روتر) امکان به روز رسانی سیستم عامل روی آنها را نه تنها از خانه، بلکه از هر جایی که اینترنت وجود دارد، فراهم می کند. به عنوان یک امتیاز، منابع Raspberry در اصل برای اتصال دوربین و / یا میکروفون با قابلیت نظارت از راه دور یک آپارتمان یا کنترل ماژول ها / رله ها / سنسورهای مختلف کافی است. شما می توانید انواع "خوب"، مانند نشانگر LED نامه های دریافتی، و غیره را اضافه کنید.

PS: چرا eBay؟
همانطور که می بینید قیمت یا عکس از ebay برای همه دستگاه ها داده شده است. چرا اینطور است؟ متأسفانه فروشگاه های ما اغلب بر اساس این اصل زندگی می کنند که "من 1 دلار خریدم، 3 فروختم و با این 2 درصد زندگی می کنم." به عنوان یک مثال ساده، Arduino Uno R3 (در زمان نگارش این مقاله) قیمت 3600r در سنت پترزبورگ و 350r در eBay با ارسال رایگان از چین دارد. تفاوت واقعاً یک مرتبه بزرگ است، بدون هیچ گونه اغراق ادبی. بله، برای تحویل گرفتن بسته از اداره پست باید یک ماه صبر کنید، اما به نظر من چنین تفاوت قیمت ارزشش را دارد. اما با این حال، اگر کسی در حال حاضر و فوری به آن نیاز داشته باشد، احتمالاً در فروشگاه های محلی یک انتخاب وجود دارد، در اینجا هر کس برای خودش تصمیم می گیرد.

برای کسانی که حداقل کمی به میکروکنترلرها مسلط هستند و همچنین می خواهند یک وسیله ساده و کاربردی برای خانه بسازند، هیچ چیز بهتر از مونتاژ با نشانگرهای LED نیست. چنین چیزی می تواند اتاق شما را تزئین کند یا می تواند به دنبال یک هدیه دست ساز منحصر به فرد باشد که از آن ارزش بیشتری به دست می آورد. مدار مانند یک ساعت و مانند یک دماسنج کار می کند - حالت ها با یک دکمه یا به طور خودکار تغییر می کنند.

نمودار الکتریکی یک ساعت خانگی با دماسنج

میکروکنترلر PIC18F25K22از تمام پردازش و زمان بندی داده ها و برای کسری مراقبت می کند ULN2803Aهماهنگی خروجی های آن با نشانگر LED باقی می ماند. میکرو مدار کوچک DS1302به عنوان یک تایمر برای سیگنال های دوم دقیق عمل می کند، فرکانس آن توسط یک تشدید کننده کوارتز استاندارد 32768 هرتز تثبیت می شود. این امر تا حدودی طراحی را پیچیده می کند، اما نیازی نیست که دائماً زمان را تنظیم و تنظیم کنید، که اگر با یک رزوناتور کوارتز تنظیم نشده تصادفی برای چندین مگاهرتز کنار بیایید، به طور اجتناب ناپذیری به تأخیر می افتد یا عجله می شود. چنین ساعتی یک اسباب بازی ساده است تا یک کرنومتر دقیق با کیفیت بالا.

در صورت لزوم، سنسورهای دما را می توان دور از واحد اصلی قرار داد - آنها با یک کابل سه سیم به آن متصل می شوند. در مورد ما، یک سنسور دما در بلوک نصب شده است، و دیگری در خارج، روی کابلی به طول حدود 50 سانتی متر قرار دارد.

نمایشگر ساعت از چهار نشانگر دیجیتال LED بزرگ ساخته شده است. آنها در اصل کاتد معمولی بودند، اما در نسخه نهایی به آند معمولی تغییر یافتند. می توانید هر دیگری را قرار دهید، سپس فقط مقاومت های محدود کننده جریان R1-R7 را بر اساس روشنایی مورد نیاز انتخاب کنید. می‌توانست روی یک برد مشترک با قسمت الکترونیکی ساعت قرار داده شود، اما این بسیار متنوع‌تر است - ناگهان می‌خواهید یک نشانگر LED بسیار بزرگ قرار دهید تا بتوان آنها را در فاصله‌ای دور دید. نمونه ای از چنین طراحی ساعت خیابانی در اینجا آمده است.

خود الکترونیک از 5 ولت شروع می شود، اما برای درخشش روشن LED ها، باید از 12 ولت استفاده کنید. برق از طریق یک آداپتور ترانسفورماتور کاهنده به تثبیت کننده تامین می شود. 7805 به یک باتری استوانه ای سبز کوچک توجه کنید - در صورت قطع برق 220 ولت به عنوان منبع تغذیه پشتیبان عمل می کند. لازم نیست آن را برای 5 ولت مصرف کنید - لیتیوم 3.6 ولت باتری -یون یا Ni-MH ولت کافی است.

برای مورد، می توانید از مواد مختلفی استفاده کنید - چوب، پلاستیک، فلز، یا کل ساختار یک ساعت خانگی را در یک ساعت صنعتی تمام شده جاسازی کنید، به عنوان مثال، از مولتی متر، تیونر، رادیو و غیره. ما از پلکسی گلاس ساخته شده ایم، زیرا پردازش آن آسان است، به شما امکان می دهد داخل آن را ببینید تا همه بتوانند ببینند - این ساعت توسط دستان خودمان مونتاژ شده است. و از همه مهمتر در انبار بود :)

در اینجا می توانید تمام جزئیات لازم برای طراحی پیشنهادی یک ساعت دیجیتال خانگی، از جمله نمودار مدار، طرح PCB، سیستم عامل PIC و

همانطور که از نام آن مشخص است، هدف اصلی این دستگاه، اطلاع از زمان و تاریخ فعلی است. اما دارای بسیاری از ویژگی های مفید دیگر است. ایده ایجاد آن پس از اینکه با یک ساعت نیمه شکسته با یک قاب فلزی نسبتاً بزرگ (برای مچ دست) روبرو شدم ظاهر شد. فکر می کردم می توانم یک ساعت خانگی را در آنجا قرار دهم که امکانات آن فقط با تخیل و مهارت خودم محدود است. در نتیجه، دستگاهی با عملکردهای زیر ظاهر شد:

1. ساعت - تقویم:

شمارش معکوس و نمایش بر روی نشانگر ساعت، دقیقه، ثانیه، روز هفته، روز، ماه، سال.

در دسترس بودن تصحیح خودکار زمان جاری، که هر ساعت انجام می شود (حداکثر مقادیر +/- 9999 واحد، 1 واحد = 3.90625 میلی ثانیه).

محاسبه روز هفته بر اساس تاریخ (برای قرن جاری)

تغییر خودکار به تابستان و زمستان (قابل تعویض)

• سالهای کبیسه در نظر گرفته شده است

2. دو آلارم مستقل (هنگامی که یک ملودی به صدا در می آید)
3. تایمر با گسست 1 ثانیه. (حداکثر زمان شمارش معکوس 99 ساعت 59 دقیقه و 59 ثانیه)
4. کرونومتر دو کانال با نرخ شمارش 0.01 ثانیه. (حداکثر زمان شمارش 99 ساعت 59 دقیقه و 59 ثانیه)
5. کرونومتر با نرخ شمارش 1 ثانیه. (حداکثر زمان شمارش 99 روز)
6. دماسنج در محدوده -5 درجه سانتیگراد. تا 55 درجه سانتیگراد (محدود شده توسط محدوده دمای عملکرد عادی دستگاه) با افزایش 0.1 درجه سانتیگراد.
7. خواننده و شبیه ساز کلیدهای الکترونیکی - تبلت های نوع DS1990 با استفاده از پروتکل Dallas 1-Wire (حافظه 50 قطعه که قبلاً چندین "کلید سراسری" جهانی وجود دارد) با قابلیت مشاهده بایت کد کلید. .
8. کنترل از راه دور IR (فقط دستور "عکس بگیرید" اجرا می شود) برای دوربین های دیجیتال "Pentax"، "Nikon"، "Canon"
9. چراغ قوه LED
10.7 ملودی
11. سیگنال صوتی در ابتدای هر ساعت (قابل تعویض)
12. تایید صدای فشار دادن دکمه ها (قابل تعویض)
13. نظارت بر ولتاژ باتری با عملکرد کالیبراسیون
14. تنظیم دیجیتال روشنایی نشانگر

شاید این قابلیت اضافی باشد، اما من چیزهای جهانی را دوست دارم، خوب، به علاوه رضایت اخلاقی که این ساعت با دست ساخته می شود.

نمودار شماتیک ساعت

این دستگاه مبتنی بر میکروکنترلر ATmega168PA-AU است. ساعت مطابق با تایمر T2 است که در حالت ناهمزمان از کوارتز ساعت در 32768 هرتز کار می کند. میکروکنترلر تقریباً همیشه در حالت خواب است (نشانگر خاموش است)، هر ثانیه یک بار بیدار می شود تا این ثانیه را به زمان فعلی اضافه کند و دوباره به خواب می رود. در حالت فعال، MC از نوسانگر داخلی RC در 8 مگاهرتز کلاک می شود، اما پیش مقیاس کننده داخلی آن را بر 2 تقسیم می کند، در نتیجه، هسته از 4 مگاهرتز کلاک می شود. برای نشان دادن، از چهار نشانگر دیجیتال LED تک رقمی هفت بخش با یک آند مشترک و نقطه اعشار استفاده می شود. همچنین 7 LED وضعیت وجود دارد که هدف آنها به شرح زیر است:
D1- علامت مقدار منفی (منهای)
D2- علامت کرونومتر در حال اجرا (چشمک می زند)
د3- علامت ساعت زنگ دار اول شامل
د4- علامت ساعت زنگ دار دوم گنجانده شده
د5- علامت سیگنال صوتی در ابتدای هر ساعت
D6- علامت تایمر در حال اجرا (چشمک می زند)
د7- علامت ولتاژ پایین باتری

R1-R8 - مقاومت های محدود کننده جریان بخش هایی از نشانگرهای دیجیتال HG1-HG4 و LED های D1-D7. R12، R13 - تقسیم کننده برای کنترل ولتاژ باتری. از آنجایی که ولتاژ منبع تغذیه ساعت 3 ولت است و LED سفید D9 در مصرف جریان نامی به حدود 3.4-3.8 ولت نیاز دارد، با قدرت کامل نمی درخشد (اما کافی است در تاریکی تلو تلو تلو بخورید) و بنابراین بدون برق وصل می شود. مقاومت محدود کننده جریان عناصر R14، Q1، R10 برای کنترل LED مادون قرمز D8 (اجرای کنترل از راه دور برای دوربین های دیجیتال) طراحی شده اند. R19، R20، R21 برای ارتباط در هنگام برقراری ارتباط با دستگاه هایی که دارای رابط 1-Wire هستند استفاده می شود. کنترل توسط سه دکمه انجام می شود که من به طور مشروط آنها را نامگذاری کردم: MODE (حالت)، بالا (بالا)، پایین (پایین). اولین آنها همچنین برای بیدار کردن MC توسط یک وقفه خارجی (در حالی که نشانگر روشن می شود) طراحی شده است، بنابراین به طور جداگانه به ورودی PD3 متصل می شود. فشار دادن بقیه دکمه ها با استفاده از ADC و مقاومت های R16، R18 تعیین می شود. اگر دکمه ها در عرض 16 ثانیه فشار داده نشوند، MK به خواب می رود و نشانگر خاموش می شود. وقتی در حالت است "کنترل از راه دور برای دوربین ها"این فاصله 32 ثانیه و با روشن شدن چراغ قوه 1 دقیقه است. همچنین MK را می توان به صورت دستی با استفاده از دکمه های کنترل به حالت خواب درآورد. زمانی که کرونومتر با نرخ شمارش 0.01 ثانیه کار می کند. دستگاه وارد حالت خواب نمی شود.

تخته مدار چاپی

این دستگاه بر روی یک برد مدار چاپی گرد شکل دو طرفه مونتاژ می شود تا با قطر داخلی قاب ساعت مچی مطابقت داشته باشد. اما در ساخت از دو تخته یک طرفه با ضخامت 0.35 میلی متر استفاده کردم. این ضخامت دوباره با کندن آن از فایبرگلاس دو طرفه به ضخامت 1.5 میلی متر به دست آمد. سپس تخته ها را چسب زد. همه این کارها به این دلیل انجام شد که من یک فایبرگلاس دو طرفه نازک نداشتم و هر میلی متر ضخامت ذخیره شده در فضای داخلی محدود قاب ساعت بسیار ارزشمند است و نیازی به ترکیب آن در ساخت هادی های چاپی با استفاده از روش LUT نقشه PCB و محل قطعات در فایل های پیوست می باشد. در یک طرف نشانگرها و مقاومت های محدود کننده جریان R1-R8 وجود دارد. در پشت - تمام جزئیات دیگر. دو سوراخ برای LED های سفید و مادون قرمز وجود دارد.

کنتاکت دکمه ها و نگهدارنده باتری از ورق فولادی انعطاف پذیر فنری با ضخامت 0.2 ... 0.3 میلی متر ساخته شده است. و کنسرو شده در زیر عکس های تابلو از هر دو طرف آمده است:

ساخت و ساز، قطعات و جایگزینی احتمالی آنها

میکروکنترلر ATmega168PA-AU را می توان با ATmega168P-AU، ATmega168V-10AU ATmega168-20AU جایگزین کرد. نشانگر دیجیتال - 4 عدد KPSA02-105 رنگ قرمز فوق العاده روشن با ارتفاع 5.08 میلی متر. می توان از همان سری KPSA02-xxx یا KCSA02-xxx تهیه کرد. (فقط سبز نیست - آنها کم نور خواهند درخشید) من آنالوگ های دیگر با اندازه های مشابه با روشنایی مناسب را نمی شناسم. در HG1، HG3، اتصال کاتدی قطعات با HG2، HG4 متفاوت است، زیرا برای من راحت تر بود که برد مدار چاپی را قرار دهم. در این راستا از یک جدول مولد کاراکتر متفاوت برای آنها در برنامه استفاده شده است. مقاومت و خازن استفاده شده SMD جهت نصب روی سطح سایزهای استاندارد 0805 و 1206 ال ای دی D1-D7 سایز استاندارد 0805 ال ای دی های سفید و مادون قرمز با قطر 3 میلی متر. تخته دارای 13 سوراخ است که در آن باید جامپرها را نصب کنید. یک DS18B20 با رابط 1-Wire به عنوان سنسور دما استفاده شد. LS1 یک صداگیر پیزوالکتریک معمولی است که در درب قرار می گیرد. با یک کنتاکت به کمک فنری که روی آن تعبیه شده به برد و با دیگری توسط خود درب به قاب ساعت متصل می شود. تشدید کننده کوارتز از ساعت مچی.

برنامه نویسی، سیستم عامل، فیوزها

برای برنامه نویسی در مدار، برد فقط 6 پین تماس گرد (J1) دارد، زیرا یک اتصال دهنده تمام عیار در ارتفاع مناسب نیست. من آنها را با استفاده از یک دستگاه تماس ساخته شده از یک فیش پین PLD2x3 به پروگرامر وصل کردم و با فنر روی آنها لحیم کردم و با یک دست آنها را به لکه ها فشار دادم. در زیر یک عکس از دستگاه است.

من از آن استفاده کردم زیرا در طول فرآیند اشکال زدایی مجبور شدم بارها MK را reflash کنم. با یک سیستم عامل یک بار مصرف، لحیم کردن سیم های نازک متصل به برنامه نویس به وصله ها و سپس لحیم کاری مجدد آسان تر است. فلش کردن MK بدون باتری راحت تر است، اما به طوری که برق از یک منبع خارجی + 3 ولت یا از یک برنامه نویس با همان ولتاژ تغذیه تامین می شود. این برنامه در اسمبلر در محیط VMLAB 3.15 نوشته شده است. کدهای منبع، سیستم عامل برای FLASH و EEPROM در برنامه.

بیت های فیوز میکروکنترلر DD1 باید به صورت زیر برنامه ریزی شوند:
CKSEL3 ... 0 = 0010 - کلاکینگ از نوسانگر داخلی RC 8 مگاهرتز;
SUT1 ... 0 = 10 - زمان راه اندازی: 6 CK + 64 میلی ثانیه;
CKDIV8 = 1 - تقسیم کننده فرکانس بر 8 غیرفعال است.
CKOUT = 1 - ساعت خروجی در CKOUT غیرفعال است.
BODLEVEL2… 0 = 111 - کنترل ولتاژ تغذیه غیرفعال است.
EESAVE = 0 - پاک کردن EEPROM در طول برنامه ریزی تراشه ممنوع است.
WDTON = 1 - بدون فعال سازی ثابت Watchdog Timer.
بهتر است به بقیه بیت های FUSE دست نزنید. FUSE - اگر روی "0" تنظیم شود، بیت برنامه ریزی می شود.

چشمک زدن EEPROM با dump محصور شده در بایگانی مورد نیاز است.

اولین سلول های EEPROM حاوی پارامترهای اولیه دستگاه هستند. جدول زیر هدف برخی از آنها را توضیح می دهد که می توان آنها را در حدود معقول تغییر داد.

	آدرس سلول	وقت ملاقات	پارامتر	توجه داشته باشید
		مقدار ولتاژ باتری که در آن سیگنال باتری کم رخ می دهد	260 (104 دلار) (2.6 ولت)
		ضریب برای تصحیح مقدار ولتاژ باتری اندازه گیری شده
		فاصله زمانی برای انتقال به حالت خواب		1 واحد = 1 ثانیه
		فاصله زمانی برای تبدیل به حالت خواب زمانی که چراغ قوه روشن است		1 واحد = 1 ثانیه
		فاصله زمانی برای تغییر حالت خواب در حالت کنترل از راه دور برای دوربین ها		1 واحد = 1 ثانیه
		اینجا جایی است که اعداد کلید IButton ذخیره می شوند.

توضیحات کوچک برای نکات:

1 امتیاز مقدار ولتاژ باتری در اینجا نشان داده شده است که در آن LED روشن می شود و مقدار کم آن را نشان می دهد. من آن را روی 2.6 ولت تنظیم کردم (پارامتر - 260). اگر به چیز دیگری نیاز دارید، به عنوان مثال 2.4 ولت، باید 240 (00F0 دلار) بنویسید. بایت کم با 0000 دلار و بایت بالا به ترتیب 0001 دلار وارد سلول می شود.

2 امتیاز از آنجایی که به دلیل کمبود جا مقاومت متغیری برای تنظیم دقت اندازه گیری ولتاژ باتری روی برد نصب نکردم، کالیبراسیون نرم افزاری را معرفی کردم. روش کالیبراسیون برای اندازه گیری دقیق به شرح زیر است: در ابتدا ضریب 1024 (400 دلار) در این سلول EEPROM نوشته شده است، شما باید دستگاه را در حالت فعال قرار دهید و به ولتاژ روی نشانگر نگاه کنید و بلافاصله ولتاژ واقعی را اندازه گیری کنید. ولتاژ روی باتری با ولت متر ضریب تصحیح (K) که باید تنظیم شود، با فرمول محاسبه می شود: K = Uр / Ui * 1024 که در آن Uр ولتاژ واقعی اندازه گیری شده توسط یک ولت متر است، Ui ولتاژ اندازه گیری شده توسط خود دستگاه است. پس از محاسبه ضریب "K"، وارد دستگاه می شود (همانطور که در دستورالعمل های عملیاتی توضیح داده شده است). بعد از کالیبراسیون خطای من از 3% بیشتر نشد.

3 پیپ در اینجا می‌توانید زمانی را تنظیم کنید که در صورت فشار دادن هیچ دکمه‌ای، دستگاه به حالت خواب می‌رود. هزینه اش 16 ثانیه است. اگر باید بعد از 30 ثانیه بخوابید، باید 30 (26 دلار) را یادداشت کنید.

امتیاز 4 و 5 یکسان است.

6 پیپ آدرس 0030 دلار کد خانواده کلید صفر (dallas 1-Wire)، سپس شماره 48 بیتی و CRC آن را ذخیره می کند. و بنابراین 50 کلید به صورت سری.

تنظیمات، ویژگی های کار

راه‌اندازی دستگاه به کالیبره کردن اندازه‌گیری ولتاژ باتری همانطور که در بالا توضیح داده شد خلاصه می‌شود. همچنین لازم است انحراف ساعت را در 1 ساعت تشخیص دهید، مقدار تصحیح مربوطه را محاسبه و وارد کنید (روال در دستورالعمل های عملیاتی توضیح داده شده است).

انرژی دستگاه توسط یک باتری لیتیومی CR2032 (3V) تامین می شود و در حالت خواب حدود 4 μA و در حالت فعال 5 ... 20 میلی آمپر بسته به روشنایی نشانگر مصرف می کند. با پنج دقیقه استفاده روزانه از حالت فعال، باتری باید بسته به روشنایی حدود 2 ... .8 ماه کافی باشد. قاب ساعت به منهای باتری متصل است.

خواندن کلید در DS1990 بررسی شد. شبیه سازی بر روی اینترکام متاکوم تست شده است. شماره های سریال از 46 تا 49 (4 مورد آخر) دوخته شده اند (همه کلیدها در EEPROM ذخیره می شوند ، می توان آنها را قبل از چشمک زدن تغییر داد) کلیدهای جهانی برای اینترکام. کلید ثبت شده در شماره 49 تمام اینترکام های متاکوم را که من با آنها برخورد کردم باز کرد ، بقیه کلیدهای جهانی تست نشد ، کد آنها را از شبکه گرفتم.

کنترل از راه دور برای دوربین های تست شده بر روی Pentax optio L20، Nikon D3000. Canon نتوانست آن را بررسی کند.

دفترچه راهنمای کاربر 13 صفحه است، بنابراین من آن را در مقاله قرار ندادم، اما آن را در فایل پیوست در قالب PDF قرار دادم.

آرشیو شامل:
طرح در و GIF.
ترسیم برد مدار چاپی و چیدمان عناصر در قالب.
سیستم عامل و منابع در اسمبلر؛

فهرست عناصر رادیویی

تعیین	یک نوع	فرقه	تعداد	توجه داشته باشید	نمره	دفترچه من
DD1	MK AVR 8 بیتی	ATmega168PA	1	PA-AU		داخل دفترچه یادداشت
U2	حسگر دما	DS18B20	1			داخل دفترچه یادداشت
Q1	ترانزیستور ماسفت	2N7002	1			داخل دفترچه یادداشت
C1، C2	خازن	30 pF	2			داخل دفترچه یادداشت
C3، C4	خازن	0.1 uF	2			داخل دفترچه یادداشت
C5	خازن الکترولیتی	47 uF	1			داخل دفترچه یادداشت
R1-R8، R17	مقاومت	100 اهم	9			داخل دفترچه یادداشت
R9	مقاومت	10 کیلو اهم	1			داخل دفترچه یادداشت
R10	مقاومت	8.2 اهم	1			داخل دفترچه یادداشت
R11	مقاومت	300 اهم	1			داخل دفترچه یادداشت
R12	مقاومت	2 MOhm	1			داخل دفترچه یادداشت
R13	مقاومت	220 کیلو اهم	1			داخل دفترچه یادداشت
R14	مقاومت	30 کیلو اهم	1			داخل دفترچه یادداشت
R15، R19	مقاومت	4.7 کیلو اهم	2			داخل دفترچه یادداشت
R16	مقاومت	20 کیلو اهم	1

مدل ها و انواع مختلفی از ساعت های دیجیتال الکترونیکی در فروش وجود دارد، اما اکثر آنها برای استفاده در محیط داخلی طراحی شده اند، زیرا تعداد آنها کم است. با این حال، گاهی اوقات لازم است ساعت را در خیابان قرار دهید - به عنوان مثال، روی دیوار یک خانه، یا در یک استادیوم، میدان، یعنی جایی که در فاصله بسیار زیادی توسط افراد زیادی دیده می شود. برای این، این مدار از یک ساعت LED بزرگ توسعه یافته و با موفقیت مونتاژ شد، که امکان اتصال (از طریق سوئیچ های ترانزیستور داخلی) نشانگرهای LED با هر اندازه بزرگ وجود دارد. شما می توانید نمودار شماتیک را با کلیک بر روی آن بزرگ کنید:

توضیحات ساعت

1. ساعت. در این حالت یک نوع استاندارد نمایش زمان وجود دارد. تصحیح دیجیتالی دقت ساعت وجود دارد.
2. دماسنج. در این حالت، دستگاه دمای اتاق یا هوای بیرون را از یک سنسور اندازه گیری می کند. برد 55- تا 125+ درجه است.
3. کنترل منبع تغذیه ارائه شده است.
4. خروجی اطلاعات به نشانگر به طور متناوب - ساعت و دماسنج.
5. برای ذخیره تنظیمات و تنظیمات در صورت خرابی 220 ولت، از حافظه غیر فرار استفاده می شود.

اساس دستگاه MK ATMega8 است که طبق جدول با نوردهی فیوزها دوخته می شود:

عملیات و مدیریت دیده بان

پس از روشن کردن ساعت برای اولین بار، یک چلپ چلوپ تبلیغاتی روی صفحه ظاهر می شود و پس از آن به نمایش زمان تغییر می کند. با فشردن دکمه مدت زمان معینینشانگر از حالت اصلی به صورت دایره ای می رود:

• حالت نمایش دقیقه و ثانیه اگر در این حالت به طور همزمان دکمه را فشار دهید به علاوهو منهای، سپس ثانیه ها ریست می شوند.
• تنظیم دقیقه زمان جاری؛
• تنظیم ساعت زمان فعلی؛
• نماد تی... تنظیم مدت زمان نمایش ساعت؛
• نماد o... زمان نمایش نمادهای نشان دهنده دمای خارجی (خارج)؛
• مقدار تصحیح روزانه دقت ساعت. نماد جو مقدار تصحیح محدودیت نصب از -25 تا 25 ثانیه. مقدار انتخاب شده هر روز در 0 ساعت 0 دقیقه و 30 ثانیه از زمان فعلی اضافه یا کم می شود. در دستورالعمل‌هایی که در بایگانی فایل‌های میان‌افزار و بردهای مدار چاپی موجود است، بیشتر بخوانید.

تنظیم ساعت

نگه داشتن دکمه ها به علاوه/منهایما تنظیمات تسریع شده مقادیر را انجام می دهیم. پس از تغییر تنظیمات، پس از 10 ثانیه مقادیر جدید در حافظه غیر فرار نوشته می شود و با روشن شدن مجدد برق از آنجا خوانده می شود. تنظیمات جدید در حین نصب اعمال می شود. میکروکنترلر وجود منبع تغذیه اصلی را کنترل می کند. هنگامی که خاموش است، دستگاه از یک منبع داخلی تغذیه می شود. نمودار مدار منبع تغذیه اضافی در زیر نشان داده شده است:

برای کاهش مصرف فعلی، نشانگر، سنسورها و دکمه‌ها خاموش می‌شوند، اما خود ساعت به شمارش زمان ادامه می‌دهد. به محض ظاهر شدن ولتاژ شبکه 220 ولت، تمام عملکردهای نشانگر بازیابی می شوند.

از آنجایی که دستگاه به عنوان یک ساعت LED بزرگ در نظر گرفته شد، دارای دو نمایشگر است: یک LED بزرگ برای استفاده در فضای باز، و یک LCD کوچک برای تنظیم آسان نمایشگر اصلی. نمایشگر بزرگ در چند متری واحد کنترل قرار دارد و توسط دو کابل 8 سیم به هم متصل می شود. در کنترل آندهای نشانگر خارجی نشانگرها، طبق نمودار نشان داده شده در آرشیو از سوئیچ های ترانزیستوری استفاده می شود. نویسندگان پروژه: Alexandrovich & SOIR.

چندی پیش، داشتن یک ساعت در خانه ضروری شد، اما فقط الکترونیکی، زیرا من شماره گیری را دوست ندارم، زیرا آنها تیک تاک می کنند. من تجربه زیادی در زمینه لحیم کاری و اچ کردن مدارها دارم. پس از جستجو در اینترنت و خواندن برخی ادبیات، تصمیم گرفتم ساده ترین طرح را انتخاب کنم، زیرا به ساعت زنگ دار نیاز ندارم.

من این طرح را انتخاب کردم زیرا آسان است با دستان خود ساعت بسازید

بیایید شروع کنیم، پس برای اینکه خودمان با دستان خود ساعتی بسازیم به چه چیزی نیاز داریم؟ خوب، البته، دست ها، توانایی (نه حتی عالی) خواندن نمودارها، آهن لحیم کاری و جزئیات. در اینجا لیست کاملی از آنچه من استفاده کرده ام وجود دارد:

کوارتز 10 مگاهرتز - 1 عدد، میکروکنترلر ATtiny 2313، مقاومت 100 اهم - 8 عدد، 3 عدد. 10 کیلو اهم، 2 خازن 22 pF، 4 ترانزیستور، 2 دکمه، نشانگر LED 4 بیت KEM-5641-ASR (RL-F5610SBAW / D15). من نصب را روی PCB یک طرفه انجام دادم.

اما یک نقص در این طرح وجود دارد: خروجی های میکروکنترلر (که از این پس MC نامیده می شود) که وظیفه مدیریت تخلیه ها را بر عهده دارند، بار بسیار مناسبی را دریافت می کنند. جریان کل از حداکثر جریان پورت بسیار فراتر رفته است، اما با نشانگر دینامیکی، MC زمانی برای گرم شدن بیش از حد ندارد. برای اینکه MK خراب نشود، به مدارهای تخلیه 100 اهم مقاومت اضافه می کنیم.

در این طرح، نشانگر مطابق با اصل نشانگر دینامیکی کنترل می شود، که طبق آن بخش های نشانگر توسط سیگنال هایی از پایانه های MC مربوطه کنترل می شوند. سرعت تکرار این سیگنال ها بیش از 25 هرتز است و به همین دلیل، درخشش ارقام نشانگر پیوسته به نظر می رسد.

یک ساعت الکترونیکی ساخته شده بر اساس طرح فوق، فقط می تواند زمان (ساعت و دقیقه) را نشان دهد، در حالی که ثانیه ها با یک نقطه بین بخش ها نشان داده می شوندکه چشمک می زند برای کنترل حالت عملکرد ساعت، ساختار آنها سوئیچ های دکمه ای را ارائه می دهد که تنظیم ساعت و دقیقه را کنترل می کند. این مدار از منبع تغذیه 5 ولت تغذیه می شود. در طول ساخت برد مدار چاپی، یک دیود زنر 5 ولت در مدار قرار گرفت.

از آنجایی که من یک منبع تغذیه 5 ولت دارم، دیود زنر را از مدار خارج کردم.

برای ساخت برد، مدار با استفاده از اتو اعمال شد. یعنی مدار چاپی با استفاده از کاغذ براق روی چاپگر جوهر افشان چاپ شده است، می توان آن را از مجلات براق مدرن گرفت. پس از آن، تکستولیت به اندازه لازم بریده شد. اندازه من 36 * 26 میلی متر بود. اندازه کوچک به دلیل این واقعیت است که تمام قطعات در یک کیس SMD انتخاب می شوند.

تخته با کلرید آهن (FeCl 3) اچ شد. از نظر زمان، اچینگ حدود یک ساعت طول کشید، چون سینی با سینی پولی روی شومینه بود، دمای بالا روی زمان اچینگ مس استفاده نشده در تخته تاثیر می گذارد. اما در مورد دما زیاده روی نکنید.

در حالی که فرآیند اچ کردن در حال انجام بود، برای اینکه مغزم را درگیر نکنم و سیستم عامل ساعت را بنویسم، به وسعت اینترنت رفتم و یک سیستم عامل برای این طرح پیدا کردم. نحوه فلش کردن MK را نیز می توانید در اینترنت پیدا کنید. من از برنامه نویسی استفاده کردم که فقط ATMEGA MK را فلش می کند.

و در نهایت برد ما آماده است و می توانیم شروع به لحیم کاری ساعت های خود کنیم. برای لحیم کاری به آهن لحیم کاری 25 واتی با نوک نازک نیاز دارید تا MK و سایر قطعات نسوزند. ما لحیم کاری را با دقت انجام می دهیم و ترجیحاً از اولین باری که همه پایه های MK را لحیم می کنیم، اما فقط به طور جداگانه. برای کسانی که در این زمینه نیستند، بدانید که قطعات ساخته شده در بسته بندی SMD برای لحیم کاری سریع دارای قلع روی ترمینال های خود هستند.

و این است که چگونه هیئت مدیره با قطعات لحیم شده به نظر می رسد.