- Nødvendige komponenter:
- Kretsdiagram og forklaring:
- Hvordan beregne og lese tiden i binær klokke:
- Krets- og kretskortdesign ved bruk av EasyEDA:
- Beregning og bestilling av prøver online:
I dette prosjektet skal vi lage en LED binær klokke ved hjelp av Arduino. Her har vi designet et kretskort (PCB) for å implementere denne klokken. For å designe PCB-layout har vi brukt EasyEDA online PCB-designverktøy.
Nødvendige komponenter:
- Arduino Nano
- DS1307 RTC
- 32,768 kHz krystall
- 3v myntcelle
- Motstand 1k, 10k
- Strømforsyning
- LED-lys
Kretsdiagram og forklaring:
Dette er veldig enkelt, billig og interessant prosjekt for eleven. I denne LED-binære klokkretsen har vi brukt Arduino Nano til å kontrollere hele prosjektet som å lese tid fra RTC og vise det på lysdioder. En myntcelle på 3.0v er koblet til RTC IC for sikkerhetskopiering. Lær mer om bruk av DS1307 RTC med Arduino her.
Her kobles 20 lysdioder sammen i matriseform. Så her har vi 6 kolonner og 4 rader. To kolonner som brukes til å vise time, neste to kolonner i minutter og ved siden av kolonner i sekunder. Vi har brukt 6 PNP-transistor for å utløse lysdioder i 6 kolonner. Brukeren kan bare drive hele kretsen med 5v, her har vi brukt bærbar USB til strømforsyning. Resten av tilkoblingene er vist i kretsskjemaet.
Videre, sjekk den komplette Arduino-koden og demonstrasjonsvideoen på slutten av denne artikkelen.
Hvordan beregne og lese tiden i binær klokke:
Som vi er kjent med binære tall som er null og ett. Så ved å bruke disse kan vi vise tid, og vi kan konvertere den binære tiden til desimal. Ved å bruke tallet 8 4 2 1 (skrevet på høyre side av PCB), kan vi konvertere binær til desimal.
Anta at vi har et binært tall som:
1 0 1 0 så det blir 10 i desimal. Når vi konverterer binær til desimal, legger vi bare til de.
Her fra MSB (Most significant bit) side har vi 1 det betyr 8 og neste er 0 betyr at er 0 og ikke skal inkluderes. Neste er igjen 1 betyr 2 og den siste er 0 så den siste vil heller ikke være inkludert.
Så endelig har vi det
8 + 0 + 2 + 0 = 10
I utgangspunktet kan vi ta det slik:
8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10
Nå kan vi forstå tiden fra bildet:
Ovenfor kan vi se at det er 6 kolonner og 4 rader. I disse har vi to kolonner, grupperer HH for Hour, MM for Minute og SS for sekunder. På høyre side av PCB kan vi se radnummer 1, 2, 4 og 8, disse tallene brukes til å konvertere binært tall til desimal
Merk at vi leser kolonner fra høyre side. Så først og fremst, se HH-kolonner, det er to tidskolonner. I den første tidskolonnen er det ingen ledende lysende midler:
2x0 + 1x0 = 0
I neste kolonne kan vi se at det er en ledd som lyser i 1-radsmetoden. Så ifølge 8 4 2 1
8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
Så i Hour HH-kolonnen fikk vi 01.
I den første kolonnen i MM (minutter), kan vi se at det lyser enkelt lys i 1-radsmidlene
4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
I den andre kolonnen i MM kan vi se at det er en enkelt ledd som lyser i rad nummer 8 betyr
8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8
Så vi fikk minutt som 18
I den første kolonnen i SS (sekunder), kan vi se at det lyser enkelt lys i rad nummer 4 betyr
4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4
I den andre kolonnen i SS kan vi se at det er to led som lyser i rad nummer 1 og rad nummer 4 betyr
8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5
Så vi fikk minutt som 45
Så endelig har vi tid som 01:18:45
HH MM SS 01 18 45
Komplett Arduino-kode og demonstrasjonsvideo er gitt på slutten av denne artikkelen.
Krets- og kretskortdesign ved bruk av EasyEDA:
For å designe denne LED Binary Clock Circuit har vi valgt det elektroniske EDA-verktøyet kalt EasyEDA. Jeg har tidligere brukt EasyEDA mange ganger og synes det er veldig praktisk å bruke, siden det har en god samling fotavtrykk og åpen kildekode. Sjekk her alle våre PCB-prosjekter. Etter å ha designet PCB, kan vi bestille PCB-prøvene etter deres lave kostnader PCB-fabrikasjonstjenester. De tilbyr også komponent sourcing-tjenester der de har et stort lager av elektroniske komponenter og brukere kan bestille de nødvendige komponentene sammen med PCB-bestillingen.
Mens du designer kretsene og kretskortene dine, kan du også gjøre krets- og kretskortdesignene dine offentlige slik at andre brukere kan kopiere eller redigere dem og kan dra nytte av det. Vi har også gjort hele krets- og kretskortoppsett offentlig for denne Arduino binære klokken, sjekk lenken nedenfor:
easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e
Du kan se hvilket som helst lag (topp, bunn, overflatemelk, bunnmelk osv.) På PCB ved å velge laget fra vinduet "Lag".
Du kan også se PCB, hvordan den vil se ut etter fabrikasjon, ved hjelp av Photo View- knappen i EasyEDA:
Beregning og bestilling av prøver online:
Etter å ha fullført utformingen av denne Arduino Binary Clock PCB, kan du bestille PCB via JLCPCB.com. For å bestille PCB fra JLCPCB, trenger du Gerber File. For å laste ned Gerber-filer på PCB-en, klikker du bare på Fabrication Output- knappen på EasyEDA-redigeringssiden, og laster deretter ned fra EasyEDA PCB-ordresiden.
Gå nå til JLCPCB.com og klikk på Sitat nå eller knappen , så kan du velge antall PCB du vil bestille, hvor mange kobberlag du trenger, PCB-tykkelsen, kobbervekten og til og med PCB-fargen, som øyeblikksbildet Vist under:
Når du har valgt alle alternativene, klikker du på "Lagre i handlekurven" og deretter blir du ført til siden der du kan laste opp Gerber-filen som vi har lastet ned fra EasyEDA. Last opp Gerber-filen og klikk “Lagre i handlekurven”. Og til slutt klikker du på Kassen sikkert for å fullføre bestillingen din, så får du PCB-ene noen dager senere. De fabrikerer kretskortet til veldig lav pris, som er $ 2. Byggetiden deres er også veldig mindre, som er 48 timer med DHL-levering på 3-5 dager, i utgangspunktet får du PCB-ene dine innen en uke etter bestilling.
Etter noen dager med bestilling av PCB fikk jeg PCB-prøvene i fin emballasje som vist på bildene nedenfor.
Og etter å ha fått disse bitene har jeg loddet alle nødvendige komponenter over PCB, plassert den kodede Arduino Nano og drevet den med 5v forsyning for å se Binary Clock in Action.
