Siç nënkupton edhe emri, qëllimi kryesor i kësaj pajisjeje është të zbulojë kohën dhe datën aktuale. Por ka shumë veçori të tjera të dobishme. Ideja e krijimit të saj u shfaq pasi hasa në një orë gjysmë të thyer me një kuti metalike relativisht të madhe (për dore). Mendova se aty mund të fusja një orë të bërë në shtëpi, mundësitë e së cilës janë të kufizuara vetëm nga imagjinata dhe aftësia ime. Si rezultat, u shfaq një pajisje me funksionet e mëposhtme:

1. Ora - kalendar:

Numërimi mbrapsht dhe shfaqja në treguesin e orëve, minutave, sekondave, ditës së javës, ditës, muajit, vitit.

Disponueshmëria e korrigjimit automatik të kohës aktuale, e cila kryhet çdo orë (vlerat maksimale +/- 9999 njësi, 1 njësi = 3,90625 ms.)

Llogaritja e ditës së javës sipas datës (për shekullin aktual)

Kalimi automatik në orën verore dhe dimërore (i ndërrueshëm)

• Vitet e brishtë merren parasysh

2. Dy alarme të pavarura (tingëllon një melodi kur aktivizohet)
3. Kohëmatësi me diskretitet 1 sek. (Koha maksimale e numërimit mbrapsht 99h 59m 59s)
4. Një kronometër me dy kanale me shpejtësi numërimi 0,01 sek. (koha maksimale e numërimit 99h 59m 59s)
5. Kronometër me shpejtësi numërimi 1 sekondë. (Koha maksimale e numërimit 99 ditë)
6. Termometri në intervalin -5 ° С. deri në 55 ° С (i kufizuar nga diapazoni i temperaturës së funksionimit normal të pajisjes) në rritje prej 0,1 ° С.
7. Lexues dhe emulator i çelësave elektronikë - tableta të tipit DS1990 duke përdorur protokollin Dallas 1-Wire (memorie për 50 copë, në të cilat tashmë ka disa "çelësat e të gjithë terrenit") universal me aftësinë për të parë bajtin e kodit të çelësit .
8. Telekomanda IR (është zbatuar vetëm komanda "Bëni një foto") për kamerat dixhitale "Pentax", "Nikon", "Canon"
9. Elektrik dore LED
10.7 melodi
11. Sinjali zanor në fillim të çdo ore (i ndërrueshëm)
12. Konfirmimi i zërit i shtypjes së butonave (i ndërrueshëm)
13. Monitorimi i tensionit të baterisë me funksion kalibrimi
14. Rregullimi dixhital i ndriçimit të treguesit

Ndoshta ky funksionalitet është i tepërt, por mua më pëlqejnë gjërat universale, mirë, plus kënaqësinë morale që kjo orë do të bëhet me dorë.

Diagrami skematik i orës

Pajisja bazohet në mikrokontrolluesin ATmega168PA-AU. Ora po kalon sipas kohëmatësit T2, i cili funksionon në modalitetin asinkron nga kuarci i orës në 32768 Hz. Mikrokontrolluesi është pothuajse gjatë gjithë kohës në modalitetin e fjetjes (treguesi është i fikur), zgjohet një herë në sekondë për të shtuar këtë sekondë në kohën aktuale dhe bie sërish në gjumë. Në modalitetin aktiv, MC është akorduar nga oshilatori i brendshëm RC në 8 MHz, por parashkallëzuesi i brendshëm e ndan atë me 2, si rezultat, bërthama është e akorduar nga 4 MHz. Për tregues, përdoren katër tregues LED dixhital me shtatë segmente njëshifrore me një anodë të përbashkët dhe një pikë dhjetore. Ekzistojnë gjithashtu 7 LED të statusit, qëllimi i të cilave është si më poshtë:
D1- Shenja e vlerës negative (minus)
D2- Shenja e një kronometër që funksionon (duke ndezur)
D3- Shenja e orës së parë të alarmit të përfshirë
D4- Shenja e orës së dytë të alarmit të përfshirë
D5- Shenja e sinjalizimit zanor në fillim të çdo ore
D6- Shenja e një kohëmatësi që funksionon (duke pulsuar)
D7- Shenja e tensionit të ulët të baterisë

R1-R8 - rezistorë kufizues të rrymës së segmenteve të treguesve dixhitalë HG1-HG4 dhe LED D1-D7. R12, R13 - ndarës për kontrollin e tensionit të baterisë. Meqenëse voltazhi i furnizimit të orës është 3 V, dhe LED i bardhë D9 ka nevojë për rreth 3.4-3.8 V në konsumin e vlerësuar të rrymës, ai nuk shkëlqen me fuqi të plotë (por mjafton të mos pengoheni në errësirë) dhe për këtë arsye lidhet pa rezistenca kufizuese e rrymës. Elementet R14, Q1, R10 janë krijuar për të kontrolluar LED infra të kuqe D8 (zbatimi i telekomandës për kamerat dixhitale). R19, Kontrolli kryhet nga tre butona, të cilët i kam quajtur me kusht: MODE (mode), LARTË (lart), DOWN (poshtë). E para prej tyre është krijuar gjithashtu për të zgjuar MC nga një ndërprerje e jashtme (ndërsa treguesi ndizet), kështu që lidhet veçmas me hyrjen PD3. Shtypja e pjesës tjetër të butonave përcaktohet duke përdorur ADC dhe rezistorët R16, R18. Nëse butonat nuk shtypen brenda 16 sekondave, atëherë MK bie në gjumë dhe treguesi fiket. Kur është në modalitet "Telekomanda për kamera" ky interval është 32 sekonda dhe me elektrik dore të ndezur 1 minutë. Gjithashtu MK mund të vihet në gjumë manualisht duke përdorur butonat e kontrollit. Kur kronometri funksionon me një shpejtësi numërimi prej 0,01 sek. pajisja nuk hyn në modalitetin e fjetjes.

Pllaka e qarkut të printuar

Pajisja është montuar në një tabelë qarku të printuar në formë të rrumbullakët të dyanshme për t'iu përshtatur diametrit të brendshëm të një kutie ore dore. Por në prodhim kam përdorur dy dërrasa të njëanshme me trashësi 0.35 mm. Kjo trashësi u përftua përsëri duke e qëruar nga një tekstil me fije qelqi të dyanshme me trashësi 1,5 mm. Pastaj ngjiti dërrasat. E gjithë kjo u bë sepse nuk kisha një tekstil me fije qelqi të hollë të dyanshme, dhe çdo milimetër trashësie e kursyer në hapësirën e brendshme të kufizuar të kutisë së orës është shumë e vlefshme dhe nuk kishte nevojë ta kombinoja atë në prodhimin e përçuesve të printuar duke përdorur metodën LUT. Vizatimi i PCB-së dhe vendndodhja e pjesëve janë në skedarët e bashkangjitur. Në njërën anë ka tregues dhe rezistorë kufizues të rrymës R1-R8. Në anën e pasme - të gjitha detajet e tjera. Ka dy vrima për LED të bardha dhe infra të kuqe.

Kontaktet e butonave dhe mbajtësit të baterisë janë bërë prej fleksibël, fleksibël me elasticitet, me trashësi 0,2 ... 0,3 mm. dhe të konservuara. Më poshtë janë fotot e bordit nga të dyja anët:

Ndërtimi, pjesët dhe zëvendësimi i mundshëm i tyre

Mikrokontrolluesi ATmega168PA-AU mund të zëvendësohet me ATmega168P-AU, ATmega168V-10AU ATmega168-20AU. Treguesit dixhitalë - 4 copë KPSA02-105 ngjyrë e kuqe super e ndezur me lartësi 5.08 mm. Mund të furnizohet nga e njëjta seri KPSA02-xxx ose KCSA02-xxx. (thjesht jo jeshile - ato do të shkëlqejnë dobët) Unë nuk di për analoge të tjera të madhësive të ngjashme me shkëlqim të mirë. Në HG1, HG3, lidhja e katodës së segmenteve ndryshon nga HG2, HG4, sepse ishte më i përshtatshëm për mua të shtroja bordin e qarkut të printuar. Në këtë drejtim, një tabelë e ndryshme gjeneruese të karaktereve përdoret për ta në program. Rezistenca dhe kondensatorë të përdorur SMD për montim në sipërfaqe të madhësive standarde 0805 dhe 1206, LED D1-D7 të madhësisë standarde 0805. LED të bardha dhe infra të kuqe me diametër 3mm. Pllaka ka 13 vrima ku duhet të instaloni kërcyesit. Një DS18B20 me një ndërfaqe 1-Wire u përdor si sensor i temperaturës. LS1 është një tingull piezoelektrik konvencional që përshtatet në kapak. Me njërin kontakt lidhet me pllakën me ndihmën e një suste të instaluar në të, me tjetrin lidhet me kutinë e orës nga vetë kapaku. Rezonator kuarci nga një orë dore.

Programim, firmware, siguresa

Për programimin në qark, bordi ka vetëm 6 kunja kontakti të rrumbullakëta (J1), pasi një lidhës i plotë nuk përshtatet në lartësi. I lidha me programuesin duke përdorur një pajisje kontakti të bërë nga një prizë pin PLD2x3 dhe i bashkova me susta, duke i shtypur me njërën dorë te pikat. Më poshtë është një foto e pajisjes.

E përdora sepse gjatë procesit të korrigjimit më duhej të rifreskoja MK-në shumë herë. Me një firmware një herë, është më e lehtë të lidhni telat e hollë të lidhur me programuesin në arna dhe më pas t'i çlidhni përsëri. Është më i përshtatshëm për të ndezur MK pa bateri, por në mënyrë që fuqia të vijë ose nga një burim i jashtëm + 3V, ose nga një programues me të njëjtin tension furnizimi. Programi është shkruar në asembler në mjedisin VMLAB 3.15. Kodet burimore, firmware për FLASH dhe EEPROM në aplikacion.

Bitët FUSE të mikrokontrolluesit DD1 duhet të programohen si më poshtë:
CKSEL3 ... 0 = 0010 - klikimi nga oshilatori i brendshëm RC 8 MHz;
SUT1 ... 0 = 10 - Koha e fillimit: 6 CK + 64 ms;
CKDIV8 = 1 - pjesëtuesi i frekuencës me 8 është i çaktivizuar;
CKOUT = 1 - Ora e daljes në CKOUT është çaktivizuar;
BODLEVEL2… 0 = 111 - kontrolli i tensionit të furnizimit është i çaktivizuar;
EESAVE = 0 - fshirja e EEPROM-it gjatë programimit të çipit është e ndaluar;
WDTON = 1 - Nuk ka aktivizim të vazhdueshëm të Watchdog Timer;
Është më mirë të mos prekni pjesën tjetër të pjesëve FUSE. FUSE – biti programohet nëse vendoset në “0”.

Kërkohet pulsimi i EEPROM me deponinë e mbyllur në arkiv.

Qelizat e para EEPROM përmbajnë parametrat fillestarë të pajisjes. Tabela e mëposhtme përshkruan qëllimin e disa prej tyre, të cilat mund të ndryshohen brenda kufijve të arsyeshëm.

	Adresa e celularit	Emërimi	Parametri	shënim
		Sasia e tensionit të baterisë në të cilën shfaqet një sinjal i ulët i baterisë	260 (104 dollarë) (2,6 V)
		koeficienti për korrigjimin e vlerës së tensionit të matur të baterisë
		intervali kohor për kalimin në modalitetin e gjumit		1 njësi = 1 sek
		intervali kohor për kalimin në modalitetin e fjetjes kur elektrik dore është i ndezur		1 njësi = 1 sek
		intervali kohor për kalimin në modalitetin e fjetjes kur është në modalitetin e telekomandës për kamerat		1 njësi = 1 sek
		Këtu ruhen numrat kryesorë IButton.

Shpjegime të vogla për pikat:

1 pikë. Këtu tregohet vlera e tensionit në bateri, në të cilën LED do të ndizet, duke sinjalizuar vlerën e saj të ulët. E vendosa në 2.6 V (parametri - 260). Nëse keni nevojë për diçka tjetër, për shembull 2.4V, atëherë duhet të shkruani 240 (00F0 dollarë). Bajt i ulët futet në qelizë me 0000 dollarë, dhe bajt i lartë, përkatësisht, në 0001 dollarë.

2 pikë. Meqenëse nuk instalova një rezistencë të ndryshueshme në tabelë për të rregulluar saktësinë e matjes së tensionit të baterisë për shkak të mungesës së hapësirës, ​​futa kalibrimin e softuerit. Procedura e kalibrimit për matjen e saktë është si më poshtë: fillimisht, një faktor prej 1024 (400 dollarë) është shkruar në këtë qelizë EEPROM, duhet ta vendosni pajisjen në modalitetin aktiv dhe të shikoni tensionin në tregues dhe menjëherë të matni realin tension në bateri me një voltmetër. Faktori i korrigjimit (K), i cili duhet të vendoset, llogaritet me formulën: K = Uр / Ui * 1024 ku Uр është voltazhi real i matur me një voltmetër, Ui është voltazhi i matur nga vetë pajisja. Pas llogaritjes së faktorit "K", ai futet në pajisje (siç përshkruhet në udhëzimet e funksionimit). Pas kalibrimit, gabimi im nuk kaloi 3%.

3 pips Këtu mund të vendosni kohën pas së cilës pajisja kalon në modalitetin e gjumit nëse nuk shtypet asnjë buton. Më kushton 16 sekonda. Nëse duhet të bini në gjumë pas 30 sekondash, atëherë duhet të shkruani 30 (26 dollarë).

Pikat 4 dhe 5 janë të njëjta.

6 pips Adresa 0030 dollarë ruan kodin e familjes zero të çelësit (dallas 1-Wire), më pas numrin e tij 48-bit dhe CRC. Dhe kështu 50 çelësa në seri.

Cilësimi, veçoritë e punës

Vendosja e pajisjes zbret në kalibrimin e matjes së tensionit të baterisë siç përshkruhet më sipër. Është gjithashtu e nevojshme të zbulohet devijimi i orës në 1 orë, të llogaritet dhe të futet vlera korrigjuese përkatëse (procedura përshkruhet në udhëzimet e funksionimit).

Pajisja mundësohet nga një bateri litiumi CR2032 (3V) dhe konsumon rreth 4 μA në modalitetin e fjetjes dhe 5 ... 20 mA në modalitetin aktiv, në varësi të ndriçimit të treguesit. Me një përdorim ditor prej pesë minutash të modalitetit aktiv, bateria duhet të jetë e mjaftueshme për rreth 2 ... .8 muaj, në varësi të shkëlqimit. Kutia e orës është e lidhur me minusin e baterisë.

Leximi i çelësit u kontrollua në DS1990. Emulimi është testuar në interfonet METAKOM. Numrat serialë nga 46 në 49 (4 të fundit) janë të qepur (të gjithë çelësat ruhen në EEPROM, ato mund të ndryshohen përpara se të ndizen) çelësa universalë për intercom. Çelësi i regjistruar në numrin 49 hapi të gjitha interfonet METAKOM që hasa, pjesa tjetër e çelësave universalë nuk mund të testoheshin, i mora kodet e tyre nga rrjeti.

Telekomanda për kamerat e testuar në Pentax optio L20, Nikon D3000. Canon nuk mundi ta kontrollonte.

Manuali i përdorimit është 13 faqe, kështu që nuk e përfshiva në artikull, por e vendosa në bashkëngjitje në formatin PDF.

Arkivi përmban:
Skema në dhe GIF;
Vizatimi i tabelës së qarkut të printuar dhe renditja e elementeve në format;
Firmware dhe burimet në asembler;

Lista e radioelementeve

Emërtimi	Një lloj	Emërtimi	sasi	shënim	Rezultati	Fletorja ime
DD1	MK AVR 8-bit	ATmega168PA	1	PA-AU		Në bllokun e shënimeve
U2	sensor temperature	DS18B20	1			Në bllokun e shënimeve
Q1	Transistor MOSFET	2N7002	1			Në bllokun e shënimeve
C1, C2	Kondensator	30 pF	2			Në bllokun e shënimeve
C3, C4	Kondensator	0,1 uF	2			Në bllokun e shënimeve
C5	Kondensator elektrolitik	47 uF	1			Në bllokun e shënimeve
R1-R8, R17	Rezistencë	100 ohm	9			Në bllokun e shënimeve
R9	Rezistencë	10 kΩ	1			Në bllokun e shënimeve
R10	Rezistencë	8.2 Ohm	1			Në bllokun e shënimeve
R11	Rezistencë	300 Ohm	1			Në bllokun e shënimeve
R12	Rezistencë	2 MOhm	1			Në bllokun e shënimeve
R13	Rezistencë	220 kΩ	1			Në bllokun e shënimeve
R14	Rezistencë	30 kΩ	1			Në bllokun e shënimeve
R15, R19	Rezistencë	4,7 k Ohm	2			Në bllokun e shënimeve
R16	Rezistencë	20 kΩ	1

20 gusht 2015 në orën 12:34

Ora elektronike e bërë në shtëpi, baza e elementit - pjesa 1, matja e kohës

• DIY ose bëjeni vetë

Ndoshta çdo personazh që është i dhënë pas elektronikës shtëpiake herët a vonë vjen me idenë për të bërë orën e tij unike. Ideja është mjaft e mirë, le të kuptojmë se si dhe në çfarë është më mirë t'i bëjmë ato. Si pikënisje, do të supozojmë se një person di të programojë mikrokontrolluesit, kupton se si të dërgojë 2 bajt përmes një porti i2c ose serial dhe mund të bashkojë disa tela së bashku. Në parim, kjo është e mjaftueshme.

Është e qartë se funksioni kryesor i orës është matja e kohës (kush do ta kishte menduar, a?). Dhe është e dëshirueshme ta bëni këtë sa më saktë që të jetë e mundur, ka disa opsione dhe gracka.

Pra, cilat metoda të matjes së kohës në dispozicion në harduer mund të përdorim?

Gjenerator RC i integruar i procesorit

Ideja më e thjeshtë që mund të vijë në mendje është thjesht të vendosni një kohëmatës softueri dhe të numëroni sekondat me të. Tani, kjo ide nuk është e mirë. Ora, natyrisht, do të funksionojë, vetëm saktësia e gjeneratorit të integruar nuk është e rregulluar në asnjë mënyrë dhe mund të "lundrojë" brenda 10% të vlerës nominale. Vështirë se dikush ka nevojë për një orë që merr 15 minuta në muaj.

DS1307 Moduli në kohë reale

Një opsion më i saktë, i cili përdoret edhe në shumicën e produkteve "popullore", është një orë në kohë reale. Mikroqarku komunikon me mikrokontrolluesin nëpërmjet I2C, kërkon një minimum rrip (kuarc dhe një palë rezistenca). Çmimi i emetimit është rreth 100 rubla për një mikroqark, ose rreth 1 dollarë për një ebee për një tabelë të gatshme me një mikrocircuit, një modul memorie dhe një lidhës baterie.

Skema nga fleta e të dhënave:

Po aq e rëndësishme, mikroqarku është i disponueshëm në një paketë DIP, që do të thotë se çdo radio amator fillestar mund ta bashkojë atë. Bateria e integruar e mban orën të funksionojë edhe kur energjia është e fikur.

Do të duket se gjithçka është në rregull nëse nuk do të ishte për një problem - saktësi të ulët. Saktësia e përafërt e kuarcit të orës është 20-30 ppm. Ppm - pjesë për milion, tregon numrin e pjesëve për milion. Duket se 20 milionti është super, por për një frekuencë prej 32768Hz rezulton 20 * 32768/1000000 = ± 0.65536Hz, d.m.th. tashmë gjysmë herci. Nga llogaritjet e thjeshta, mund të shihet se gjeneratori me një ndryshim të tillë në ditë "godit" 56 mijë cikle shtesë (ose që mungojnë), që korrespondon me 2 sekonda në ditë. Kuarcët janë të ndryshëm, disa përdorues shkruan për një gabim prej 5 sekondash në ditë. Disi jo shumë e saktë - brenda një muaji orë të tilla do të largohen të paktën për një minutë. Ky është tashmë një ndryshim i mirë, i dukshëm me sy të lirë (kur seriali i preferuar televiziv i gjyshes fillon në orën 11.00, dhe ora tregon 11.05, zhvilluesi i një ore të tillë para të afërmve do të jetë i pakëndshëm).

Sidoqoftë, meqenëse temperatura e dhomës është pak a shumë e qëndrueshme dhe frekuenca e kuarcit nuk do të ndryshojë shumë, mund të shtoni korrigjimin e softuerit. Një këshillë tjetër e dhënë në forume është përdorimi i kuarcit të orës nga pllakat e vjetra amë, sipas rishikimeve, ato janë mjaft të sakta atje.

DS3231 Moduli në kohë reale

Ne nuk jemi të parët që shtrojmë pyetjen e saktësisë, dhe kompania Dallas ka përmbushur dëshirat dhe ka lëshuar një modul më të avancuar - DS3231. Quhet "Ora jashtëzakonisht e saktë në kohë reale" dhe ka një gjenerator të integruar të kompensimit të temperaturës. Saktësia është 10 herë më e lartë në 2 ppm. Çmimi i emetimit është pak më i lartë, por kutia e mikrocirkut është projektuar për montim në SMD, nuk është aq i përshtatshëm për t'u bashkuar, por mund të blini një tabelë të gatshme në ebee.

(foto nga faqja e internetit e shitësit)

Saktësia prej 6 sekondash në muaj është tashmë një rezultat i mirë. Por le të shkojmë më tej - në mënyrë ideale, ora në shekullin e 21 nuk ka nevojë të rregullohet fare.

Moduli i radios DCF-77

Metoda është mjaft ekzotike, por për hir të plotësisë, duhet përmendur. Pak njerëz e dinë, por sinjalet e sakta kohore janë transmetuar me radio që nga vitet '70. Transmetuesi DCF-77 ndodhet në Gjermani afër Frankfurtit, dhe vulat e sakta kohore transmetohen në frekuencën VLF prej 77.5 KHz (po, ata kishin orë muri dhe tavoline tashmë 20 vjet më parë, të cilat nuk kanë nevojë të rregullohen).

Metoda është e mirë në atë që qarku ka konsum të ulët të energjisë, kështu që tani po prodhohen edhe orët e dorës me këtë teknologji. Një tabelë pritjeje e gatshme DCF-77 mund të blihet në ebay, çmimi i emetimit është 20 dollarë.

Shumë orë dhe stacione moti kanë aftësinë për të marrë DCF-77, problemi i vetëm është se sinjali praktikisht nuk arrin në Rusi. Harta e mbulimit nga Wikipedia:

Siç mund ta shihni, vetëm Moska dhe Shën Petersburg janë në kufirin e zonës së pritjes. Sipas pronarëve, vetëm ndonjëherë sinjali mund të merret, i cili, natyrisht, nuk është i përshtatshëm për përdorim praktik.

Moduli GPS

Nëse ora do të qëndrojë afër dritares, atëherë një metodë shumë reale për të marrë kohën e saktë është një modul GPS. Këto module mund të blihen me çmim të ulët në ebay (çmimi i botimit 10-15 $). Për shembull, Ublox NEO-6M lidhet drejtpërdrejt me kunjat serike të procesorit dhe nxjerr vargjet NMEA në 9600.

Të dhënat vijnë përafërsisht në formatin e mëposhtëm "$ GPRMC, 040302.663, A, 3939.7, N, 10506.6, W, 0.27,358.86,200804, * 1A", dhe nuk është e vështirë t'i analizosh ato edhe për një Arduino të dobët. Patriotët, nga rruga, mund të blejnë modulin më të shtrenjtë Ublox NEO-7N, i cili mbështet (sipas rishikimeve) si GPS ashtu edhe Glonass.

Natyrisht, moduli GPS nuk di asgjë për zona të ndryshme kohore, kështu që zhvilluesi do të duhet të mendojë për llogaritjen e tyre dhe ndryshimin e kohës verore / dimërore. Një tjetër disavantazh i përdorimit të GPS është konsumi relativisht i lartë i energjisë (megjithatë, disa module mund të futen në "modalitetin e gjumit" me komanda të veçanta).

Wi-Fi

Dhe së fundi, mënyra e fundit (dhe më e dukshme për momentin) për të marrë kohën e saktë është ta merrni atë nga Interneti. Këtu ka dy qasje. E para, dhe më e thjeshta, është të përdorni diçka si një Raspberry PI me Linux si një tabelë orësh, atëherë nuk keni nevojë të bëni asgjë, gjithçka do të funksionojë jashtë kutisë. Nëse dëshironi diçka ekzotike, moduli esp8266 është opsioni më interesant.

Ky është një çmim i lirë (çmimi i emetimit është rreth 200 rubla në ebay), moduli WiFi mund të shkëmbehet me serverin përmes portës serike të procesorit, nëse dëshironi, ai gjithashtu mund të rifreskohet (ka shumë palë të treta firmware), dhe një pjesë e logjikës (për shembull, sondazhi i serverit të kohës) mund të bëhet në vetë modulin. Shumë nga gjithçka mbështetet nga firmware të palëve të treta, nga Lua në C ++, kështu që ka mjaft opsione për të "shtrirë trurin tuaj".

Në këtë temë, matja e kohës ndoshta mund të mbyllet. Në pjesën tjetër, ne do t'i hedhim një vështrim më të afërt procesorëve dhe mënyrave për të shfaqur kohën.

Orë dore e bërë vetë në një tregues vakum, e bërë në stilin steampunk. Materiali është marrë nga www.johngineer.com. Kjo orë dore bazohet në ekranin IVL-2. Fillimisht bleva disa nga këta tregues për të krijuar një orë tavoline standarde, por pas reflektimit kuptova se mund të ndërtoni edhe një orë dore me stil. Treguesi ka një numër karakteristikash që e bëjnë atë më të përshtatshëm për këtë qëllim sesa shumica e ekraneve të tjera sovjetike. Këtu janë parametrat:

• Rryma nominale e filamentit është 60mA 2.4V, por punon me 35mA 1.2V.
• Madhësia e vogël - vetëm 1,25 x 2,25 "
• Mund të punojë me tension relativisht të ulët të rrjetit 12V (deri në 24)
• Konsumon vetëm 2,5 mA / segment në 12,5 V

Të gjitha fotot mund të bëhen më të mëdha duke klikuar mbi to. Pengesa më e madhe për përfundimin me sukses të projektit ishte ushqimi. Duke qenë se kjo orë është konceptuar si pjesë e një kostumi, nuk ka rëndësi që bateria të zgjasë vetëm 10 orë. Ndaluar për AA dhe AAA.

Qarku është mjaft i thjeshtë. Mikrokontrollues Atmel AVR ATMega88 dhe orë në kohë reale - DS3231. Por ka IC të tjera, shumë më të lira, që do të funksionojnë po aq mirë në një gjenerator.

VFD drejtohet nga MAX6920 - regjistri i zhvendosjes 12-bit me dalje të tensionit të lartë (deri në 70 V). Është i lehtë për t'u përdorur, shumë i besueshëm dhe kompakt. Është gjithashtu e mundur që drejtuesi i ekranit të bashkojë së bashku një grup përbërësish diskrete, por kjo ishte jopraktike për shkak të kufizimeve të hapësirës.

Tensioni i baterisë fuqizon gjithashtu konvertuesin përforcues 5V (MCP1640 SOT23-6), i cili kërkohet që AVR, DS3231 dhe MAX6920 të funksionojnë siç duhet, dhe gjithashtu vepron si një tension i hyrjes për konvertuesin e dytë përforcues (NCP1403 SOT23-5), e cila prodhon 13V për tensionin e rrjetit të treguesit të vakumit.

Ora ka tre sensorë: një analog dhe dy dixhital. Sensori analog është një fototransistor dhe përdoret për të zbuluar nivelin e dritës (Q2). Sensorë dixhitalë: BMP180 - presion dhe temperaturë, dhe MMA8653 - përshpejtues për zbulimin e lëvizjes. Të dy sensorët dixhitalë janë të lidhur nëpërmjet autobusit I2C me DS3231.

Tubat prej tunxhi janë ngjitur për bukurinë dhe mbrojnë ekranin e xhamit të orës së dorës, dhe tela bakri 2 mm të trasha përdoren për të lidhur rripin prej lëkure. Diagrami i plotë skematik nuk është dhënë në artikullin origjinal - shihni lidhjen përmes fletëve të të dhënave me mikroqarqet e treguara.

Edhe në rininë time kam dashur të mbledh një orë elektronike. Më dukej se montimi i orës ishte kulmi i aftësisë. Si rezultat, mblodha një orë me një kalendar dhe një orë alarmi në serinë K176. Tani ato tashmë janë të vjetruara moralisht dhe doja të mbledh diçka më moderne. Pas një kërkimi të gjatë në internet (kurrë nuk e kisha menduar se ishte kaq e vështirë për mua të kënaqja;)) Më pëlqeu kjo skemë. Dallimi nga diagrami i mësipërm është se nuk përdoret një mikroqark i rrallë. TRIC6B595, dhe analog i tij i përbërë dhe më i fuqishëm në mikroqarqe 74HC595 dhe ULN2003... Rregullimet në qark janë paraqitur më poshtë.

Diagrami i linjës zvarritëse të orës LED elektronike

Autori i skemës i dashur OLED, firmware eshte gjithashtu i tij. Ora tregon kohën, vitin, muajin dhe ditën aktuale të javës, si dhe temperaturën jashtë dhe brenda shtëpisë me tekst në lëvizje. Ata kanë 9 alarme të pavarura. Është e mundur të rregulloni (korrigjoni) goditjen + - një minutë në ditë, të zgjidhni shpejtësinë e linjës, të ndryshoni ndriçimin e LED-ve, në varësi të kohës së ditës.

Në rast të ndërprerjes së energjisë, ora mundësohet ose nga një ultrakondensator (kapaciteti 1 Farad është i mjaftueshëm për 4 ditë energji), ose nga një bateri. Kushdo që e pëlqen, bordi është krijuar për të instaluar të dyja. Ata kanë një menu kontrolli shumë të përshtatshme dhe intuitive (i gjithë kontrolli bëhet vetëm me dy butona). Pjesët e mëposhtme përdoren në orë (të gjitha pjesët janë në kuti SMD):

Mikrokontrollues AtMEGA 16A

-
Regjistri i ndërrimit 74HC595

-
Çip ULN2803(tetë çelësa Darlington)

-
Sensorët e temperaturës DS18B20(instaluar si opsion)

-
25 rezistorë 75 Ohm (standarde 0805)

-
3 rezistorë 4.7 kOhm

-
2 rezistenca 1.5 kOhm

-
1 rezistencë 3.6 kOhm

-
6 kondensatorë SMD me kapacitet 0.1 μF

-
1 kondensator 220 uF

-
Shikoni kuarcin për një frekuencë prej 32768 herc.

-
Matrica 3 copë të markës 23088-ASR 60x60 mm - katodë e zakonshme

-
Çdo gaz për 5 volt.

Pllakë qarku i printuar për linjën zvarritëse të orës LED elektronike

Për banorët e Ukrainës, do t'ju them, matricat janë në dyqanin e tregut të radios në Lugansk. Përparësitë e orëve ndaj pajisjeve të tjera të ngjashme janë minimumi i pjesëve dhe përsëritshmëria e lartë. Ora LED fillon të funksionojë menjëherë pas firmware-it, përveç nëse sigurisht nuk ka bllokime në instalim. Mikrokontrolluesi ndizet në qark; për këtë, kunjat speciale sigurohen në tabelë. Po ndizja me programin Ponyprog. Siguresat e ekraneve për programet ponyprog dhe AVR janë dhënë më poshtë, janë postuar edhe skedarët e firmuerit në gjuhën ukrainase dhe ruse, kush është më i njohur me çfarë.

Nëse nuk keni nevojë për sensorë të temperaturës, atëherë ato mund të hiqen. Ora njeh automatikisht lidhjen e sensorëve dhe nëse mungon një ose të dy sensorët, atëherë pajisja thjesht ndalon shfaqjen e temperaturës (nëse mungon një sensor, atëherë temperatura e jashtme nuk shfaqet, nëse të dy, atëherë temperatura nuk shfaqet fare).

Këllëf orësh LED i bërë në shtëpi

Për të demonstruar punën e orës jepet një video, nuk është e cilësisë së lartë, pasi është filmuar me kamerë, por çfarë ka.

Shiko Videon

Katër kopje të këtyre orëve tashmë janë mbledhur, secilin ua prezantoj të afërmve për ditëlindjen e tyre. Dhe të gjithë i pëlqyen shumë. Nëse edhe ju dëshironi të mblidhni këtë orë dhe keni ndonjë pyetje, jeni të mirëpritur në forumin tonë. Me respekt, Sergei Voitovich ( Sergej-78 ).

Diskutoni artikullin ORA ELEKTRONIKE LED

Përshëndetje geektimes! Në pjesën e parë të artikullit, u morën parasysh parimet e marrjes së kohës së saktë në një orë të bërë në shtëpi. Le të shkojmë më tej dhe të shqyrtojmë se si dhe në çfarë është më mirë të shfaqim këtë herë.

1. Pajisjet dalëse

Pra, ne kemi një platformë të caktuar (Arduino, Raspberry, PIC / AVR / STM kontrollues, etj.), dhe detyra është të lidhim disa tregues me të. Ka shumë opsione që ne do të shqyrtojmë.

Shfaqja e segmentit

Gjithçka është e thjeshtë këtu. Treguesi i segmentit përbëhet nga LED të zakonshëm, të cilët janë të lidhur në mënyrë banale me mikrokontrolluesin përmes rezistorëve të fikjes.

Kujdes nga trafiku!

Pro: thjeshtësia e dizajnit, kënde të mira shikimi, çmim i ulët.
Minus: sasia e informacionit të shfaqur është e kufizuar.
Ekzistojnë dy lloje të modeleve të treguesve, me një katodë të përbashkët dhe një anodë të zakonshme, brenda saj duket diçka e tillë (diagrami nga faqja e internetit e prodhuesit).

Ka 1001 artikuj se si të lidhni një LED me një mikrokontrollues, kërkoni ndihmë në Google. Vështirësitë fillojnë kur duam të bëjmë një orë të madhe - në fund të fundit, shikimi i një treguesi të vogël nuk është veçanërisht i përshtatshëm. Atëherë na duhen tregues të tillë (foto nga eBay):

Ato mundësohen nga 12 V dhe thjesht nuk do të punojnë drejtpërdrejt nga mikrokontrolluesi. Këtu mikroqarku vjen në shpëtim CD4511, vetëm për këtë qëllim. Ai jo vetëm që konverton të dhënat nga linja 4-bit në shifrat e dëshiruara, por gjithashtu përmban një ndërprerës të integruar transistor për të furnizuar tensionin në tregues. Kështu, në qark do të na duhet të kemi një tension "fuqi" prej 9-12 V, dhe një konvertues të veçantë zbritës (për shembull, L7805) për të fuqizuar "logjikën" e qarkut.

Treguesit e matricës

Në fakt, këto janë të njëjtat LED, vetëm në formën e një matrice 8x8. Fotot nga eBay:

Shiten në eBay si module të vetme ose blloqe të gatshme, për shembull, 4 copë. Kontrolli i tyre është shumë i thjeshtë - një mikroqark është ngjitur tashmë në module MAX7219, duke siguruar funksionimin e tyre dhe lidhjen me mikrokontrolluesin me vetëm 5 tela. Ka shumë biblioteka për Arduino, të interesuarit mund të shikojnë kodin.
Pro: çmim i ulët, kënde të mira shikimi dhe shkëlqim.
Minus: rezolucion i ulët. Por për detyrën e daljes koha është mjaft e mjaftueshme.

Treguesit LCD

Treguesit LCD janë grafikë dhe tekstualë.

Grafikat janë më të shtrenjta, por ato ju lejojnë të shfaqni informacione më të larmishme (për shembull, një grafik të presionit atmosferik). Mesazhet me tekst janë më të lira dhe më të lehta për t'u punuar, ato gjithashtu ju lejojnë të shfaqni pseudografikë - mund të ngarkoni simbole të personalizuara në ekran.

Nuk është e vështirë të punosh me treguesin LCD nga kodi, por ka një disavantazh të caktuar - treguesi kërkon shumë linja kontrolli (nga 7 në 12) nga mikrokontrolluesi, gjë që është e papërshtatshme. Prandaj, kinezët dolën me idenë e kombinimit të treguesit LCD me kontrolluesin i2c, në fund doli se është shumë i përshtatshëm - mjaftojnë vetëm 4 tela për t'u lidhur (foto nga eBay).


Treguesit LCD janë mjaft të lirë (nëse merren në eBay), të mëdhenj, të lehtë për t'u lidhur dhe ju mund të shfaqni një shumëllojshmëri informacionesh. E vetmja pengesë nuk është kënde shumë të mëdha shikimi.

Treguesit OLED

Ato janë një vazhdimësi e përmirësuar e versionit të mëparshëm. Ato variojnë nga të vogla dhe të lira 1.1 "në të mëdha dhe të shtrenjta. Foto nga eBay.

Në fakt, ato janë të mira për të gjithë, përveç çmimit. Sa i përket treguesve të vegjël, me madhësi 0,9-1,1 ", është e vështirë të gjesh ndonjë aplikim praktik për ta (përveç studimit të punës me i2c).

Treguesit e shkarkimit të gazit (IN-14, IN-18)

Këta tregues tani janë shumë të njohur, me sa duket për shkak të "tingullit të ngrohtë të dritës së llambës" dhe origjinalitetit të dizajnit.


(foto nga faqja nocrotec.com)

Diagrami i tyre i lidhjeve është disi më i ndërlikuar, pasi këta tregues përdorin 170 V për ndezjen. Konvertuesi nga 12V => 180V mund të bëhet në një mikroqark MAX771... Për të furnizuar tensionin në tregues, përdoret një mikroqark sovjetik K155ID1, e cila u krijua posaçërisht për këtë. Çmimi i numrit për vetë-prodhim: rreth 500 rubla për secilin tregues dhe 100 rubla për K155ID1, të gjitha detajet e tjera, siç shkruanin në revistat e vjetra, "nuk janë të mangëta". Vështirësia kryesore këtu është se si IN-xx ashtu edhe K155ID1 kanë qenë prej kohësh jashtë prodhimit dhe ju mund t'i blini ato vetëm në tregjet e radios ose në disa dyqane të specializuara.

2. Zgjedhja e platformës

Pak a shumë e kemi kuptuar indikacionin, mbetet të vendosim se cila platformë harduerike është më e mirë për t'u përdorur. Ka disa opsione (Unë nuk i konsideroj ato të bëra në shtëpi, sepse ata që dinë të lidhin një tabelë dhe të bashkojnë një procesor nuk kanë nevojë për këtë artikull).

Arduino

Opsioni më i lehtë për fillestarët. Bordi i gatshëm është i lirë (rreth 10 dollarë në eBay me transport falas), ka të gjithë lidhësit e nevojshëm për programim. Fotot nga eBay:

Ka një numër të madh bibliotekash të ndryshme për Arduino (për shembull, për të njëjtat ekrane LCD, module në kohë reale), Arduino është i pajtueshëm me pajisje me module të ndryshme shtesë.
Disavantazhi kryesor: kompleksiteti i korrigjimit (vetëm përmes tastierës së portit serik) dhe një procesor mjaft i dobët sipas standardeve moderne (2 KB RAM dhe 16 MHz).
Plus kryesor: ju mund të bëni shumë gjëra, praktikisht pa u shqetësuar me saldimin, blerjen e një programuesi dhe tabelat e instalimeve elektrike, modulet thjesht duhet të lidhen me njëri-tjetrin.

Procesorët STM 32-bit

Për ata që duan diçka më të fuqishme, ka tabela të gatshme me procesorë STM, për shembull, një tabelë me një STM32F103RBT6 dhe një ekran TFT. Fotot nga eBay:

Këtu tashmë kemi korrigjimin e plotë në një IDE të plotë (nga të gjitha ato të ndryshme që më pëlqeu më shumë Coocox IDE), megjithatë, ne kemi nevojë për një programues të veçantë korrigjues ST-LINK me një lidhës JTAG (çmimi i lëshimit është 20 dollarë - 40 në eBay). Përndryshe, mund të blini një tabelë korrigjimi STM32F4Discovery, e cila tashmë e ka të integruar këtë programues dhe mund të përdoret veçmas.

Mjedër PI

Dhe së fundi, për ata që duan integrim të plotë me botën moderne, ka kompjuterë me një tabelë me Linux, të gjithë ndoshta tashmë e njohin Raspberry PI. Fotot nga eBay:

Ky është një kompjuter i plotë me Linux, një gigabajt RAM dhe një procesor me 4 bërthama në bord. Në skajin e tabelës, ka një panel prej 40 kunjash, i cili ju lejon të lidhni pajisje të ndryshme periferike (kunjat janë të disponueshme nga kodi, për shembull, në Python, për të mos përmendur C / C ++), ekziston gjithashtu një USB standarde në formën e 4 lidhësve (mund të lidhni WiFi). Ekziston edhe HDMI standard.
Fuqia e bordit do të jetë e mjaftueshme, për shembull, jo vetëm për të shfaqur kohën, por edhe për të mbajtur një server HTTP për vendosjen e parametrave përmes ndërfaqes në internet, ngarkimin e parashikimit të motit përmes Internetit, etj. Në përgjithësi, ka shumë vend për një fluturim të imagjinatës.

Me Raspberry (dhe procesorët STM32), ka vetëm një vështirësi - kunjat e tij përdorin logjikë 3 volt, dhe shumica e pajisjeve të jashtme (për shembull, ekranet LCD) punojnë në mënyrën e vjetër nga 5V. Ju, sigurisht, mund të lidheni dhe kështu, në parim, do të funksionojë, por kjo nuk është metoda mjaft e saktë dhe është për të ardhur keq të prishni pagesën prej 50 dollarësh. Mënyra e duhur është të përdorni një "konvertues të nivelit logjik", i cili kushton vetëm 1-2 dollarë në eBay.
Fotot nga eBay:

Tani mjafton të lidhim pajisjen tonë përmes një moduli të tillë dhe të gjithë parametrat do të koordinohen.

ESP8266

Metoda është mjaft ekzotike, por më tepër premtuese për shkak të kompaktësisë dhe kostos së ulët të zgjidhjes. Për shumë pak para (rreth 4-5 dollarë në eBay), mund të blini një modul ESP8266 që përmban një procesor dhe WiFi në bord.
Fotot nga eBay:

Fillimisht, module të tilla ishin menduar si një urë WiFi për shkëmbim përmes një porti serik, por entuziastët kanë shkruar shumë firmware alternative që lejojnë punën me sensorë, pajisje i2c, PWM, etj. Hipotetikisht, është mjaft e mundur të marrësh kohë nga një server NTP dhe nxirreni atë nëpërmjet i2c në ekran. Për ata që duan të lidhin shumë pajisje periferike të ndryshme, ka borde speciale NodeMCU me një numër të madh kunjash, çmimi i emetimit është rreth 500 rubla (sigurisht në eBay):

E vetmja pengesë është se ESP8266 ka shumë pak memorie RAM (në varësi të firmuerit, nga 1 në 32 KB), por kjo e bën detyrën edhe më interesante. Modulet ESP8266 përdorin logjikë 3 volt, kështu që konverteri i nivelit të mësipërm është i dobishëm edhe këtu.

Mbi këtë, ekskursioni hyrës në elektronikën e bërë në shtëpi mund të përfundojë, autori i uron të gjithëve eksperimente të suksesshme.

Në vend të një përfundimi

Në fund, vendosa të përdor një Raspberry PI me një tregues teksti të konfiguruar për të punuar me pseudo-grafikë (i cili doli të ishte më i lirë se një ekran grafik me të njëjtën diagonale). Kam bërë një fotografi të ekranit të orës së desktopit ndërsa shkruaja këtë artikull.

Ora tregon kohën e saktë të marrë nga interneti dhe motin që përditësohet nga Yandex, e gjithë kjo është shkruar në Python dhe ka funksionuar për disa muaj tashmë. Paralelisht, në orë lëshohet një server FTP, i cili lejon (së bashku me përcjelljen e portit në ruter) të përditësojë firmware-in në to jo vetëm nga shtëpia, por edhe nga kudo ku ka internet. Si një bonus, burimet e Raspberry janë, në parim, të mjaftueshme për të lidhur një aparat fotografik dhe / ose mikrofon me aftësinë për të monitoruar nga distanca një apartament, ose për të kontrolluar module / rele / sensorë të ndryshëm. Ju mund të shtoni të gjitha llojet e "të mirave", të tilla si treguesi LED i postës hyrëse, etj.

PS: Pse eBay?
Siç mund ta shihni, çmimet apo fotot nga ebay janë dhënë për të gjitha pajisjet. Pse eshte ajo? Fatkeqësisht, dyqanet tona shpesh jetojnë sipas parimit "Unë bleva për 1 $, shes për 3 dhe jetoj me këtë 2 për qind". Si një shembull i thjeshtë, Arduino Uno R3 kushton (në kohën e këtij shkrimi) 3600r në Shën Petersburg dhe 350r në eBay me transport falas nga Kina. Dallimi është me të vërtetë një rend i madh, pa asnjë ekzagjerim letrar. Po, do të duhet të prisni një muaj për të marrë parcelën në zyrën postare, por unë mendoj se një ndryshim i tillë në çmim ia vlen. Por megjithatë, nëse dikush ka nevojë për të tani dhe urgjentisht, atëherë me siguri ka një zgjedhje në dyqanet lokale, këtu të gjithë vendosin vetë.