- Необходими компоненти:
- Електрическа схема и обяснение:
- Как да изчислим и прочетем времето в двоичен часовник:
- Дизайн на вериги и печатни платки с помощта на EasyEDA:
- Изчисляване и поръчване на проби онлайн:
В този проект ще направим LED двоичен часовник с помощта на Arduino. Тук сме проектирали печатна платка (PCB), за да приложим този часовник. За да проектираме оформление на печатни платки, използвахме инструмента за онлайн проектиране на печатни платки EasyEDA.
Необходими компоненти:
- Arduino Nano
- DS1307 RTC
- 32.768Khz кристал
- 3v монета клетка
- Резистор 1k, 10k
- Захранване
- Светодиоди
Електрическа схема и обяснение:
Това е много прост, евтин и интересен проект за учащия. В тази LED двоична схема на часовника, ние използвахме Arduino Nano, за да контролираме целия проект като време за четене от RTC и показвайки това на светодиоди. Монета с клетка 3.0v е свързана към RTC IC за архивиране. Научете повече за използването на DS1307 RTC с Arduino тук.
Тук са свързани 20 светодиода в матрична форма. Така че тук имаме 6 колони и 4 реда. 2 колони, използвани за показване на час, следващи две колони за минути и до колони за секунди. Използвали сме 6 PNP транзистора за задействане на светодиоди в 6 колони. Потребителят може да захранва цялата верига само с 5v, тук използваме USB за лаптоп за захранване. Останалите връзки са показани на електрическата схема.
Освен това проверете пълния код на Arduino и демонстрационното видео в края на този член.
Как да изчислим и прочетем времето в двоичен часовник:
Както сме запознати с двоични числа, които са нула и едно. Така че, използвайки тези, можем да покажем времето и можем да преобразуваме това двоично време в десетичната запетая. Използвайки числото 8 4 2 1 (написано от дясната страна на печатната платка), можем да преобразуваме двоично в десетично.
Да предположим, че имаме двоично число като:
1 0 1 0, така че ще бъде 10 в десетична запетая. Когато преобразуваме двоично в десетично, добавяме само единици.
Тук от страна на MSB (Най-значимият бит) имаме 1 означава 8, а следващото е 0 означава, че е 0 и не трябва да се включва. Следващото отново е 1 означава 2, а последното е 0, така че последното също няма да бъде включено.
Така че най-накрая имаме
8 + 0 + 2 + 0 = 10
По принцип можем да го приемем така:
8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10
Сега можем да разберем времето от снимката:
По-горе виждаме, че има 6 колони и 4 реда. В тях имаме 2 колони група HH за час, MM за минута и SS за секунди. От дясната страна на печатната платка можем да видим номера на редове 1, 2, 4 и 8, тези числа се използват за преобразуване на двоично число в десетично
Имайте предвид, че четем колони от дясната страна. Така че първо, вижте HH колони, има две колони на времето. В първата колона на времето, няма led е светещи средства:
2x0 + 1x0 = 0
В следващата колона можем да видим, че в едноредовите средства свети единичен светодиод. Така че според 8 4 2 1
8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
Така че в колона Hour HH получихме 01.
В първата колона на MM (минути) можем да видим, че има единичен светодиод, който свети в 1-редови средства
4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
Във втората колона на MM, можем да видим, че има един светодиод свети в реда номер 8 означава
8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8
Така получихме минута като 18
В първата колона на SS (секунди), можем да видим, че има един светодиод свети в реда номер 4 означава
4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4
Във втората колона на SS можем да видим, че има два светодиода свети в ред номер 1 и ред номер 4 означава
8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5
Така получихме минута като 45
И така, накрая имаме време като 01:18:45
HH MM SS 01 18 45
Пълният код на Arduino и демонстрационното видео е даден в края на този член.
Дизайн на вериги и печатни платки с помощта на EasyEDA:
За да проектираме тази LED двоична верига за часовник, ние избрахме онлайн инструмента за EDA, наречен EasyEDA. Преди това използвах EasyEDA много пъти и го намерих за много удобен за използване, тъй като има добра колекция от отпечатъци и своя отворен код. Вижте тук всички наши проекти за печатни платки. След проектирането на печатни платки, ние можем да поръчаме пробите на печатни платки чрез техните евтини услуги за производство на печатни платки. Те също така предлагат услуга за снабдяване с компоненти, когато имат голям запас от електронни компоненти и потребителите могат да поръчат необходимите им компоненти заедно с поръчката на печатни платки.
Докато проектирате вашите схеми и печатни платки, можете също така да направите вашите схеми и печатни платки публични, така че другите потребители да могат да ги копират или редактират и да се възползват от това, ние също направихме цялата ни схема на платки и печатни платки публична за този двоен часовник Arduino, проверете връзката по-долу:
easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e
Можете да видите всеки слой (Top, Bottom, Topsilk, bottomomsilk и т.н.) на печатната платка, като изберете слоя от прозореца „Layers“.
Можете също да видите печатната платка, как ще изглежда след изработката, като използвате бутона Photo View в EasyEDA:
Изчисляване и поръчване на проби онлайн:
След като завършите дизайна на тази печатна платка с двоичен часовник Arduino, можете да поръчате печатната платка чрез JLCPCB.com. За да поръчате печатната платка от JLCPCB, ви е необходим Gerber File. За да изтеглите Gerber файлове на вашата PCB, просто щракнете върху бутона Fabrication Output в страницата на редактора EasyEDA, след което изтеглете от страницата за поръчки на EasyEDA PCB
Сега отидете на JLCPCB.com и щракнете върху Quote Now или бутон , след което можете да изберете броя на печатни платки, които искате да поръчате, колко медни слоя имате нужда, дебелината на печатната платка, теглото на медта и дори цвета на печатната платка, като моментната снимка показано по-долу:
След като сте избрали всички опции, щракнете върху „Запазване в кошницата“ и след това ще бъдете отведени до страницата, където можете да качите вашия Gerber файл, който сме изтеглили от EasyEDA. Качете вашия Gerber файл и кликнете върху „Запазване в кошницата“. И накрая кликнете върху Checkout Secure, за да завършите поръчката си, след което ще получите вашите PCB няколко дни по-късно. Те произвеждат печатната платка на много ниска цена, която е 2 долара. Времето им за изграждане също е много по-малко, което е 48 часа с DHL доставка от 3-5 дни, като основно ще получите вашите печатни платки в рамките на една седмица след поръчката.
След няколко дни от поръчка на печатни платки взех пробите от печатни платки в хубава опаковка, както е показано на снимките по-долу.
И след като получих тези парчета, спойках всички необходими компоненти върху печатната платка, поставих кодирания Arduino Nano и го захранвах с 5v захранване, за да видя двоичния часовник в действие.
