Relógio de bolso faça você mesmo: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Neste mundo agitado, manter o controle do tempo é essencial para um melhor desempenho e para ser um amador, por que não fazer um dispositivo para controlar o tempo. Graças à tecnologia existem dispositivos chamados 'watch' mas! quando você faz as coisas sozinho o prazer é diferente, então neste Instructable vou mostrar como fiz este pequeno relógio.

Etapa 1: a ideia

A ideia é mantê-lo o mais simples possível e usar o mínimo de componentes.

1. Um display para mostrar o tempo.
2. Um componente para controlar o tempo.
3. Outro componente para levar tempo e enviar para exibição.
4. E uma fonte de energia.

// Fluxograma da ideia

Etapa 2: o cérebro

O Brain definitivamente deve ser um microcontrolador, pois tem as vantagens de fácil programação e tamanho menor. No começo eu pensei que attiny85 se encaixaria perfeitamente, mas seus pinos GPIO limitados dificultaram o processamento. então eu decidi ir com o Atmega328p disponível no pacote tqfp, mas tendo uma experiência insignificante em soldar um pacote tão pequeno, decidi ir com o arduino pro mini. Embora esta placa seja oficialmente aposentada, mas sendo de código aberto, ela ainda está disponível.

Etapa 3: exibição

Um módulo de display OLED de 0,91 polegadas seria uma boa escolha para display, tornando-o mais moderno, mas então o problema é o consumo de energia, em média ele consome 20mA, o que seria pesado para a bateria. Enquanto me perguntava o que usar como tela, encontrei esta tela de DVD espalhada. Este display possui quatro dígitos de display de sete segmentos com alguns leds complementares. Todos os leds são configurados como cátodo comum, portanto, para acioná-los, precisamos usar o método chamado mutliplexing, que nada mais é do que acionar cada dígito um por um tão rápido que parece que todos estão acesos ao mesmo tempo. Além disso, o Atmega328 pode afundar até 20mA, portanto, a necessidade de transistores é reduzida. Cada led funciona muito bem com 100 ohms a 3.3v.

Etapa 4: RTC

O Arduino pro mini pode monitorar, mas o problema é o consumo de energia. Em 3,3 V ele consome cerca de 3mA a 8 MHz e além disso, também temos um visor que também consome um pouco de suco. Eu escolhi o chip DS3231 RTC, pois é fácil de usar graças à sua interface I2C. Além disso, ele controla o tempo com mais precisão do que o atmega328 e ainda consome menos energia.

Etapa 5: Interface com o usuário

A interface é simples - o usuário quer tempo, o dispositivo dá para isso, poderíamos ter usado coisas complexas como gestos com as mãos ou tão simples como um botão. Portanto, sempre que o usuário quiser saber a hora, pressione o botão e a hora será exibida no visor. O plano para o código era detectar se o botão foi pressionado, quando pressionado solicitar a hora atual do RTC e mostrá-lo através do display, mas então percebi que o arduino pro mini tem um botão para reinicializar a si mesmo, então por que não usá-lo em vez de verificar para o botão, pegue a hora atual e exiba uma vez e espere até a próxima reinicialização.

Etapa 6: The Twist

Portanto, agora temos nossos componentes configurados como arduino pro min, display de DVD, chip DS3231 RTC e célula de botão CR2032 como uma casa de força, sem pensar muito sobre a escolha da bateria. Assim, com o circuito em mente, projetei o layout do PCB. E antes que eu pudesse pedir o PCB, uma coisa passou pela minha mente … se eu considerar o chip RTC e o suporte da célula de botão, eles já estão soldados no módulo RTC DS3231, então por que desperdiçar recursos na obtenção de um PCB personalizado, na verdade, neste caso, só temos poder de solda, Linhas I2C e o display de DVD para pro mini. Caso você queira dar uma olhada no layout do PCB, ele está anexado abaixo.

Etapa 7: Problema com a célula-botão

O erro que cometi ao não dar tempo para escolher o tipo de bateria pagou o preço. Quando o dispositivo foi alimentado pelo arduino uno, como eu o usei para programar o arduino pro mini, ele funcionou bem, mas quando estava sendo alimentado por uma célula de botão, ele se comportou de maneira estranha. Depois de gastar muito tempo descobrindo qual era o problema - na verdade, o CR2032 pode fornecer corrente de até 2mA e a necessidade do dispositivo era muito maior do que isso, então acabei usando uma bateria lipo.

Etapa 8: O Código

O código pode parecer longo e repetitivo, mas na verdade é simples de entender. Tudo é colocado na seção de configuração, pois fazemos as coisas apenas uma vez e esperamos até o próximo comando de reinicialização.

O fluxo do código é inicializar tudo -> obter o tempo atual do RTC -> manipular os dados para que possam ser usados para multiplexar os dígitos de exibição -> e, em seguida, exibir os dados (tempo) por 2 segundos, multiplexando cada dígito um por um.

Etapa 9: Pronto

Eu teria impresso em 3D um case para ele, mas sem um case fica ótimo, pois todos os componentes estão expostos.