Relógio Binário V1.0: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Todo mundo adora relógios binários, especialmente os fabricantes nerds como eu. Neste instrutível, vou mostrar como você pode fazer seu próprio relógio binário usando módulos prontos para uso e perfboard.

Eu não estava satisfeito com o design dos relógios binários prontos do ebay ou de outras fontes, então fiz o meu próprio. Ele usa apenas uma cor e o painel frontal é simétrico, o que o torna muito mais bonito.

Suprimentos

Componentes:

• Arduino Nano (qualquer controlador com 18 saídas e I2C)
• Módulo DS1307 (DS3231 também pode ser usado)
• LED super brilhante de 18 pcs 5mm (usei os azuis)
• 18 pcs resistor 10kOhm (eu usei SMD)
• 18 pcs resistor 100kOhm (eu usei SMD)
• Diodo genérico de 18 pcs
• Conector jack DC
• Fonte de alimentação 12V
• Pequena caixa de madeira
• Fios
• Tubos termorretráteis (opcional)
• Perfboard

Ferramentas:

• Ferro de solda e solda
• Furadeira elétrica
• Pistola de cola quente
• Ferramentas básicas

Etapa 1: Soldar a placa de LED

Em primeiro lugar, você deve escolher o tamanho do seu relógio. Assim que estiver claro, você deve selecionar a peça do perfboard com o tamanho apropriado. Você pode cortá-lo facilmente marcando-o com um estilete algumas vezes e quebrando-o. Você tem que soldar os LEDs em cinco colunas. As colunas de número 1, 3 e 5 conterão 4 LEDs, enquanto a coluna de número 2 e 4 conterá 3 peças. Os LEDs no perfboard devem ser parecidos com estes:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- O

Os Os representam as posições do LED.

A primeira coluna mostra as horas de 0 a 12 em binário. O LED mais baixo é o LSB e o LED mais alto é o MSB. A segunda coluna é as dezenas de minutos de 0 a 5. A terceira coluna é o restante dos minutos de 0 a 9. O resto mostra os segundos da mesma maneira que os minutos funcionam. As próximas figuras mostram o tempo, onde Os estão desligados e os Xs estão ligados:

O -------- O -------- OO --- O --- O --- O --- OO --- O --- O --- O --- OX --- X --- O --- O --- XO tempo é 1:10:01

X -------- O -------- XO --- O --- O --- X --- OO --- X --- X --- O --- OO --- O --- X --- O --- XO horário é 8:23:49

A conexão para os LEDs está nas fotos das etapas. Todos os LEDs possuem o mesmo GND e VCC em suas conexões. Para VCC, você pode usar 5 V (ou 3,3 V). Com o resistor de 100kOhm, os LEDs ficarão muito escuros. Se você ligar o LED com a saída do Arduino, a corrente passa por uma resistência menor (10kOhm) e o LED ficará mais brilhante. Se não houver diferença suficiente entre o LED fraco e brilhante, você pode conectar a placa de LED VCC a 3,3V. O diodo é necessário no circuito, portanto, se sua saída for reduzida, a corrente ainda flui pelo LED. Espero que esteja claro para todos.

Para ter uma face relativamente pequena, usei resistores SMD na parte de trás do perfboard. Você pode usar resistores regulares (THD), se houver espaço suficiente para eles. Também tive que soldar os diodos em uma peça de perfboard separada, novamente, por causa do espaço. Você pode usar diodos SMD se tiver, então tudo pode ir para uma placa.

Solde os fios para as linhas GND e VCC da placa e também para cada ânodo de diodo regular. Se você também quiser fazer uma placa de diodo separada, faça as conexões entre os cátodos de diodo e os resistores de 10kOhm.

Os fios dos ânodos de diodo irão para as saídas do Arduino.

Etapa 2: Fazendo a caixa

Depois de fazer a placa de LED do nosso relógio, temos que escolher um recipiente para ela. Escolhi uma pequena caixa de joias. Na verdade eu escolhi a caixa primeiro e fiz a placa de LED depois, você também pode fazer isso.

Você tem que marcar a posição dos LEDs na frente da sua caixa. Você pode calcular as posições ou pode usar outro pedaço do perfboard para ajudá-lo. A distância entre os pequenos orifícios é de 2,54 mm ou 1/10 de polegada.

Depois de marcar as 18 posições na frente da caixa, você deve fazer os furos. Fiz orifícios de 4 mm, para que os LEDs não fiquem visíveis, mas você pode fazer orifícios de 5 mm, para que os LEDs também sejam visíveis de lado. Você também precisa fazer um orifício de 8 mm na parte de trás da caixa para o conector DC.

Você pode usar tinta ou verniz na caixa de madeira agora. Você pode querer remover as dobradiças e a fechadura da caixa antes disso. Quando estiver satisfeito com o visual, aperte novamente as dobradiças e a fechadura.

Etapa 3: Conectando as Coisas

Você precisará de alguns fios e um pouco de solda para esta etapa.

Você deve conectar o conector DC ao Arduino VIN e GND. Se você for usar uma fonte de alimentação de 5 V estabilizada, poderá conectá-la ao Arduino 5 V em vez de VIN.

O módulo RTC possui 4 pinos: GND, 5V, SDA e SCL. Conecte GND e 5V ao Arduino GND e 5V. Conecte o SDA ao Arduino A4 e o SCL ao Arduino A5. Se você usar outro microcontrolador, certifique-se de verificar os pinos I2C.

Conecte a placa de LED VCC a 5V ou 3,3V e GND ao Arduino GND. Conecte os ânodos dos diodos da seguinte forma:

H1 D0H2 D1H4 D2H8 D3

M10 D4M20 D5M40 D6

M1 D7M2 D8M4 D9M8 D10

S10 D11S20 D12S40 D13

S1 A0S2 A1S4 A2S8 A3

H1 significa o bit menos significativo da coluna de horas. É o LED inferior esquerdo. S8 representa 8 segundos, este é o LED superior direito.

Etapa 4: Programação

Antes de enviar qualquer coisa, você terá que baixar a biblioteca RTC e o código do meu programa. Após o download, mova a biblioteca RTC para a pasta de bibliotecas do Arduino e o projeto para a pasta de projetos. Você deve iniciar ou reiniciar o IDE depois disso.

Antes de enviar meu código de programa, temos que escrever os dados de tempo corretos no chip RTC. Certifique-se de ter uma bateria carregada antes de fazer isso. Abra o exemplo "Definir hora e exibição" da biblioteca RTC. Preencha os valores de tempo corretos. Nós realmente não nos importamos com a data, você pode deixar como está, ou talvez preencher também. Os valores de tempo serão gravados no chip RTC quando carregarmos o código e nosso Arduino iniciar. É importante não reinicializar o controlador. Além disso, você pode definir a hora com um minuto de antecedência, para que seu relógio não atrase com a hora de upload e a hora de início.

Certifique-se de selecionar a porta e o tipo de placa corretos antes de clicar no botão de upload.

Depois de fazer o upload do exemplo RTC, você precisa fazer o upload do meu esboço sem desconectar o Arduino, pois cada reinicialização definirá o tempo fornecido no exemplo. Depois de fazer o upload do meu programa, a hora deve aparecer nos LEDs. Verifique se tudo funciona corretamente (deveria). Se tudo estiver bem, você pode começar a juntar tudo.

Etapa 5: Concluir

Depois de desconectar o Arduino, o relógio não esquecerá a hora até que a bateria do RTC fique sem energia. Agora você pode proteger tudo no lugar. Use cola quente, epóxi, fita dupla-face, parafusos, parafusos ou qualquer coisa que desejar.

Conecte seu relógio a 12 V (ou a voltagem que você usa) e observe-o e ame-o. Também adicionei uma camada refrativa de um monitor na frente, para que a aparência seja melhor. Você também pode adicionar um pedaço de papel ou algo para obter um efeito visual diferente. Por favor, compartilhe comigo suas idéias.

Espero que tenha gostado deste instrutível e talvez alguém o considere útil. Sinta-se à vontade para fazer perguntas nos comentários. Este instrutivo está para o concurso Colors of the Rainbow, com sua cor azul brilhante.