- Необхідні компоненти:
- Електрична схема та пояснення:
- Як обчислити і прочитати час у двійковому годиннику:
- Дизайн ланцюгів та друкованих плат із використанням EasyEDA:
- Розрахунок та замовлення зразків через Інтернет:
У цьому проекті ми збираємося зробити світлодіодний двійковий годинник за допомогою Arduino. Тут ми розробили друковану плату (PCB) для реалізації цього годинника. Для розробки макета друкованої плати ми використали інструмент проектування друкованих плат EasyEDA в Інтернеті.
Необхідні компоненти:
- Arduino Nano
- DS1307 RTC
- Кристал 32,768 кГц
- Комірка для монет 3v
- Резистор 1к, 10к
- Блок живлення
- Світлодіоди
Електрична схема та пояснення:
Це дуже простий, дешевий та цікавий проект для тих, хто навчається. У цій схемі бінарних годинникових світлодіодів ми використовували Arduino Nano для управління цілим проектом, як час зчитування з RTC та показ цього на світлодіодах. Ячейка для монет 3.0v підключена до RTC IC для резервного копіювання. Дізнайтеся більше про використання DS1307 RTC з Arduino тут.
Тут підключено 20 світлодіодів у матричній формі. Отже, тут ми маємо 6 стовпців та 4 рядки. 2 стовпці, що використовуються для відображення години, наступні два стовпці протягом хвилин і поруч із стовпцями секунд. Ми використали 6 транзисторів PNP для спрацьовування світлодіодів у 6 колонах. Користувач може живити всю схему лише на 5 В, тут ми використовуємо ноутбук USB для живлення. Інші з'єднання показані на схемі.
Далі перевірте повний код Arduino та демонстраційне відео в кінці цієї статті.
Як обчислити і прочитати час у двійковому годиннику:
Оскільки ми знайомі з двійковими числами, які дорівнюють нулю та одиниці. Отже, використовуючи їх, ми можемо показувати час і можемо перетворити цей двійковий час в десятковий. Використовуючи число 8 4 2 1 (записане на правій стороні друкованої плати), ми можемо перетворити двійкові в десяткові.
Припустимо, у нас є двійкове число, наприклад:
1 0 1 0, тож це буде 10 у десяткових числах. Коли ми перетворюємо двійкові в десяткові, ми додаємо лише одиниці.
Тут, зі сторони MSB (Найбільш значущий біт), ми маємо 1, це означає 8, а наступне 0 означає, що дорівнює 0 і не включається. Далі знову 1 означає 2, а останній - 0, тому останній також не буде включений.
Отже, нарешті ми маємо
8 + 0 + 2 + 0 = 10
В основному, ми можемо сприймати це так:
8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10
Тепер ми можемо зрозуміти час із картинки:
Вище ми бачимо, що є 6 стовпців і 4 рядки. У них ми маємо 2 стовпці групи HH для Години, MM для Хвилини та SS для секунд. Праворуч на друкованій платі ми бачимо номери рядків 1, 2, 4 і 8, ці числа використовуються для перетворення двійкового числа в десяткове
Зверніть увагу, що ми читаємо колонки з правого боку. Отже, перш за все, див. Стовпці HH, є дві колонки часу. У першій колонці часу немає світлодіодів, що світяться:
2x0 + 1x0 = 0
У наступному стовпці ми бачимо, що в 1-рядку означає, що світиться одиночний світлодіод. Так згідно з 8 4 2 1
8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
Отже, у стовпці Hour HH ми отримали 01.
У першій колонці ММ (хвилин) ми бачимо, що в 1-рядковому значенні світиться одиночний світлодіод
4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
У другій колонці ММ ми бачимо, що в рядку номер 8 означає, що світиться одиночний світлодіод
8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8
Отже, ми отримали хвилину як 18
У першому стовпці SS (секунди) ми бачимо, що в рядку номер 4 означає, що світиться одиночний світлодіод
4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4
У другій колонці СС ми бачимо, що в рядку номер 1 світиться два світлодіоди, а в рядку номер 4 означає
8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5
Отже, ми отримали хвилину 45
Отже, нарешті, у нас є час, як 01:18:45
HH MM SS 01 18 45
Повний код Arduino та демонстраційне відео наведено в кінці цієї статті.
Дизайн ланцюгів та друкованих плат із використанням EasyEDA:
Для проектування цієї світлодіодної схеми бінарного годинника ми обрали онлайн-інструмент EDA, який називається EasyEDA. Раніше я багато разів використовував EasyEDA і вважав його дуже зручним у використанні, оскільки він має гарну колекцію слідів та його відкритий код. Перегляньте тут усі наші проекти з друкованих плат. Після проектування друкованої плати ми можемо замовити зразки друкованих плат завдяки їх недорогим послугам з виготовлення друкованих плат. Вони також пропонують послугу пошуку компонентів, де вони мають великий запас електронних компонентів, і користувачі можуть замовити необхідні компоненти разом із замовленням друкованих плат.
При проектуванні ваших схем і друкованих плат, ви можете також зробити вашу схему і PCB конструкції громадськості, з тим щоб інші користувачі могли копіювати або редагувати їх і має права застосовувати там, ми також зробили всю нашу Circuit і макети для друкованих плат громадськості для цього Arduino Binary Clock, перевірте посилання нижче:
easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e
Ви можете переглянути будь-який шар (верхній, нижній, верхній, молочний та ін.) Друкованої плати, вибравши шар у вікні "Шари".
Ви також можете переглянути друковану плату, як вона виглядатиме після виготовлення, використовуючи кнопку Перегляд фотографій у EasyEDA:
Розрахунок та замовлення зразків через Інтернет:
Після завершення проектування цієї друкованої плати Arduino Binary Clock, ви можете замовити друковану плату через JLCPCB.com. Щоб замовити друковану плату у JLCPCB, вам потрібен файл Gerber. Щоб завантажити Gerber-файли з вашої друкованої плати, просто натисніть кнопку Вихід для виготовлення на сторінці редактора EasyEDA, а потім завантажте зі сторінки замовлення друкованої плати EasyEDA.
Тепер перейдіть на JLCPCB.com і натисніть на Quote Now або кнопку , тоді ви зможете вибрати кількість друкованих плат, яку ви хочете замовити, скільки шарів міді вам потрібно, товщина друкованої плати, вага міді і навіть колір друкованої плати, як знімок показано нижче:
Після того, як ви вибрали всі параметри, натисніть «Зберегти в кошику», після чого ви потрапите на сторінку, де ви можете завантажити свій файл Gerber, який ми завантажили з EasyEDA. Завантажте свій файл Gerber і натисніть «Зберегти в кошику». І нарешті клацніть на Checkout Securely, щоб завершити замовлення, тоді ви отримаєте свої друковані плати через кілька днів. Вони виготовляють друковану плату за дуже низьким курсом, який становить 2 долари. Їхній час збірки також дуже менший, що становить 48 годин при доставці DHL 3-5 днів, в основному ви отримаєте свої друковані плати протягом тижня з моменту замовлення.
Через кілька днів замовлення друкованих плат я отримав зразки друкованої плати в гарній упаковці, як показано на малюнках нижче.
І після отримання цих деталей я припаяв всі необхідні компоненти до друкованої плати, розмістив закодований Arduino Nano і подав його на джерело живлення 5 В, щоб побачити двійковий годинник у дії.
