Relógio de pulso Arduino DCF77: 13 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

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Introdução

Este instrutivo mostra como fazer um relógio digital de pulso e adicioná-lo a uma caixa de relógio de 12 "(300 mm) ou dial e moldura. Eu usei um relógio com mostrador inglês antigo com mostrador de 12", mas qualquer relógio com uma caixa grande o suficiente pode ser utilizado desde que haja espaço no mostrador para o display digital e o movimento analógico secundário.

Essas caixas antigas estão disponíveis no ebay e às vezes vêm completas com uma caixa traseira curva ou em ângulo, veja as fotos 5 e 6. Se o seu relógio não tem caixa traseira, basta fazer um de madeira compensada e pintá-lo para combinar com a moldura do mostrador.

Este relógio veio com moldura, moldura de latão e mostrador, então eu apenas fiz um back box para encaixar e encaixei na moldura de madeira do mostrador. Você pode usar mostradores e engastes de latão novos no Ebay, se necessário.

O mostrador original que veio com o relógio era muito amarelo e tinha muitas lascas na pintura. Decidi mantê-lo porque fazia com que o relógio parecesse autêntico. O único problema foi a tinta lascada quando cortei o orifício para a tela de 7 segmentos. Encontrei uma lata velha de tinta creme na minha garagem e combinava perfeitamente.

O mostrador de segundos foi aplicado usando um decalque a seco de uma loja de relógios. Eu tinha comprado isso há um ano, mas você pode fazer seu próprio decalque úmido usando papel de transferência para jato de tinta, consulte um dos meus relógios reguladores de reprodução instrutíveis aqui, etapa 4, para obter detalhes e modelos.

Movimentos

O display analógico de segundos usa uma inserção de relógio de quartzo padrão e é modificado para que possa ser acionado por meio do Arduino.

O visor analógico de horas e minutos usa um movimento escravo elétrico de 30 segundos. Existem todos os tipos disponíveis em todo o mundo, portanto, basta buscar o tipo que está disponível em sua localização. Se o seu movimento não for do tipo 30 segundos, apenas modifique o código para se adequar.

Fonte de tempo

Usei o sinal de tempo de código de rádio DCF77 da Alemanha para manter este relógio informando a hora perfeita, então, se você não estiver na Europa, precisará usar a biblioteca Arduino relevante para sua localização e modo o código de acordo.

Se você não está preocupado com a precisão de longo prazo, um módulo de relógio em tempo real pode ser usado em seu lugar. Seriam necessários botões para definir o relógio e modificar o código.

Monitores

Exibição de informações

Usei um display LCD 20x4 de caracteres grandes para relógio e informações DCF77, mas um display 20x4 padrão pode ser usado sem alterações no código. O display usa um módulo I2C, portanto, apenas 2 fios (mais 5 V e 0 V) são necessários para controlá-lo.

Display de relógio digital

Um módulo de exibição de sete segmentos e 0,56 de 8 dígitos é usado para a exibição digital de tempo.

Eles estão disponíveis no Ebay como kits ou módulos pré-construídos e requerem apenas 3 fios (mais 5v e 0v) para controlá-los.

Som

Este relógio tem um som de tique-taque de 1 segundo de um relógio longo (avô). Isso é tocado por uma placa de som adafruit Audio FX + 2x2W Amp que é controlada pelo Arduino. O som pode ser desligado ou aumentar ou diminuir o volume, conforme necessário.

Placa de circuito

Como este é um circuito fora do relógio, é construído na placa vero. Eu criei um Arduino Uno no projeto, mas um Uno de tamanho normal pode ser usado se necessário. Observe que a biblioteca DCF77 usada neste relógio exigia um cristal de quartzo no Arduino.

Etapa 1: construção básica

fig 1 Mostra o relógio concluído. O relógio é construído com partes de um relógio com mostrador de 12 (300 mm) montado em uma nova caixa traseira construída em madeira compensada.

A caixa de madeira compensada foi manchada para combinar com o contorno do mostrador. A moldura do mostrador Oak foi removida até a madeira e branqueada para clarear a cor.

fig 2 Mostra o relógio com o dial recortado para mostrar as posições dos movimentos e exibições. A parte superior do movimento dos segundos de quartzo hackeado, o meio do movimento escravo de 30 segundos e a parte inferior do display digital. O movimento escravo de 30 segundos é fixado ao mostrador do relógio de metal por dois pequenos parafusos. O movimento de quartzo é então ligado ao movimento de 30 segundos por um suporte. O movimento de quartzo teve a placa de controle de quartzo cortada e os fios conectados diretamente à bobina do motor de acionamento. O display digital é fixado à placa de madeira do mostrador por dois suportes de metal.

fig 3 Mostra a moldura do dial e os engastes removidos para que todos os componentes e módulos possam ser vistos. O dial e o dial surround são articulados na lateral da back box e podem ser abertos e dobrados para permitir o acesso aos controles e placas de circuito

fig 4 Mostra a placa traseira e os módulos sem a exibição do relógio e movimentos.

Canto superior direito - Módulo PSU ajustado para fornecer 5 volts na placa após o diodo de proteção. Médio - placa Vero principal com o microcontrolador Atemega 328 e módulo de placa de som. Parte inferior - módulo de display LCD com módulo de controle I2C montado na parte traseira. O painel de controle do interruptor do motor do relógio de quartzo está no canto superior esquerdo com interruptores de controle de som e luz de fundo do LCD montados à direita. A placa de som que cria o som de tique-taque é conectada ao pequeno alto-falante que dispara pela parte inferior do case. O som do tique-taque é amostrado a partir de um movimento de clock de caixa de 1 segundo editado no Audacity até uma amostra de 1,5 segundo. O relógio reproduz esta amostra a cada dois segundos para que o tique-taque esteja sempre em sincronia com todas as exibições do relógio. Um LDR é montado através de um corte de orifício no lado direito da back box para controlar a intensidade de exibição de 7 segmentos por meio do microcontrolador. O LCD e o display digital de 7 segmentos são ligados por um módulo detector PIR localizado na mesma sala que o relógio sempre que alguém está na sala.

fig 5 mostra o mostrador original completo com manchas, lascas e amassados e teve um mostrador de segundos adicionado e uma ranhura cortada para o display digital.

Etapa 2: monitores

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O vídeo mostra o relógio funcionando por um minuto inteiro.

Etapa 13: Código

Requer as seguintes bibliotecas

LedControl.h

dcf77.h Observe que este relógio usa a biblioteca Udo Kleins Versão 2, baixe aqui DCF77 Versão 2

LiquidCrystal_I2C.h

Wire.h