мајстору из Норвешке се свиђа начин да одреди време помоћу бинарног кода. Изненађујуће је да количина података може бити приказана у једноставним ОН / ОФФ сигналима. Тада је мајстор одлучио да направи бинарни сат сам.
Алати и материјали:
- ЛЕД 0603 - 13 ком;
Микропроцесор Атмега328П-АУ;
Кондензатор 0806 0,1 уФ;
-Танталум кондензатор 1206 4,7 уФ;
- Отпорник 0806 10 кОхм;
- Сат модула у реалном времену ДС3231;
-0806 отпорник 51 кОхм - 3 ком;
-СМД батерија ЦР2032;
-ЦР2032 батерија;
Дугме -4,5 мм;
-0806 отпорник 200 Охм;
-20 мм каиш;
Опружни ниво -20 мм - 2 ком;
-Станка 38 мм;
-5 цм (2 инча) танке жице за наматање;
-2 вијка М2 са равном главом дужине 6 мм;
-2 матице М2;
УСБ-ТТЛ адаптер
-Прибор за лемљење;
- пинцета;
-Мајки одвијач;
- Приступ висококвалитетном 3Д штампачу;
Први корак: Дизајн и прилагођавање
Сат има 13 ЛЕД диода које се налазе у мултиплекс матрици. Једна колона одговара једној цифри у дигиталном времену. Време се приказује у бинарном децималном формату, а једна цифра је представљена са највише четири бита.
Изгледају елегантно и одлично функционирају захваљујући једноставном корисничком интерфејсу и трајању батерије до две године.
Дизајн је, када је сат искључен, једноставна двобојна комбинација црне и сребрне боје. Ове боје су присутне у кожном каишу и копчи, као и на футроли и на штампаној плочи.
Чаробњак је сакрио већину компоненти на полеђини плоче и направио је црном позадином. Електроника а штампана плоча одговара двотонском дизајну сата.
Кућиште сата мора бити издржљиво, али мора бити лако отворити како бисте заменили батерију или унели измене у код. То значи да се током монтаже не користи лепак. Једини детаљ на лепку је стакло.
Футрола се састоји од два дела доњег дела и прстена. На дну сата уграђени су штампана плоча, ремен и сат. Чаша је монтирана на прстену.
Много се пажње посвећује потрошњи енергије. У дубоком сну сат троши само 10 μА. Ово даје радни век батерије дуже од две године.
Што се тиче корисничког интерфејса, требате само притиснути круну сата да бисте га пробудили и они одмах показали време. Када поново притиснете дугме, биће приказан датум. Пошто је век батерије две године, лако можете прелазити са летњег времена без повезивања са рачунаром.Да бисте то учинили, притисните дугме 15 пута заредом.
Корак други: Избор компонената
Постоје четири главна дела склопа. Микропроцесор атмега328п. То је исто као у популарним моделима. Ардуино. Ово је мозак који ће комуницирати са модулом сата у стварном времену (РТЦ), обрађивати време и приказивати га помоћу ЛЕД-ова. За све то, наравно, треба извор напајања, по могућности сићушна батерија.
АТмега328П
Микропроцесор је морао да испуни одређене критеријуме. За ГПИО је било потребно најмање девет пинова, осам за ЛЕД и један за дугме. Такође му је био потребан И2Ц бус, где би у овом тренутку могао да делује као главни уређај за испитивање РТЦ-а. Најзад, морао је да ради на ниским напонима и да не троши превелику количину струје када се напаја. Атмега328П-АУ испуњава све ове критеријуме, а у исто време је довољно мали да не заузима читаву површину ПЦБ-а. Велики плус је што се користи и за најпопуларније Ардуино плоче и многи могу да раде с њом.
Даска за везје
Плоча је дизајнирана за употребу 8 МХз керамичког резонатора. Међутим, испоставило се да процесор мора радити на нижој фреквенцији да би могао радити на ниским напонима. Погледајте слику у овом кораку, узет са странице 303 у листу података, који објашњава однос између брзине сата и радног напона. Такт фреквенција од око 4 МХз требала би бити максимална за овај пројект. Мајстор је користио интерни осцилатор од 8 МХз и активирао 8-битну поделу, што даје видљиву тактну фреквенцију од 1 МХз. Међутим, при учитавању кода још је потребан 8 МХз резонатор. Након учитавања чаробњак га није избрисао
ДС3231
У почетку је мастер хтео да користи ДС1307 РТЦ. Ово је популарнији чип. Међутим, потребно је напајање од 5 В.
ДС3231 може радити на ниском напону од 1,8 В. Чип има уграђени кварцни кристал. Уграђени кристал сата такође има температуру компензације. Температура околине може изазвати неправилне осцилације кристала сата. То значи да постаје мање тачан. ДС3231 мери температуру околине и користи је у прорачуну за надокнаду флуктуације температуре. Идеално за сатове када улазите и излазите из различитих просторија или излазите напоље када температура није стална.
ЛЕД
Главни ЛЕД диоде користе фактор облика 0603. Могу да потроше и до 20 милиампера, али због чињенице да не могу радити више од три ЛЕД истовремено, то није проблем. Струја се такође смањује када се користе отпорници са већом оценом од потребне. Мајстор каже да је за ове ЛЕД диоде најефикасније користити отпорнике од 100 до 400 Охм.
ЦР2032
Круг сата се може напајати литијумском батеријом. Она нема проблема да смањи напон при истој струји као и ЦР2032, али то ће донети додатне проблеме. За овај пројекат, литијум-јонска батерија има две главне недостатке. Капацитет малене ћелије је близу капацитета ЦР2032, али је потребно додатно пуњење за сигурно пуњење и сигурно пражњење. Требат ће вам и начин за спајање пуњача. Стога је мастер изабрао ЦР2032.
Трећи корак: Мултиплексирана матрица
Конфигурација која се користи у овом сату је матрица 4к4 ЛЕД-ова са демонтажом три непотребна ЛЕД-а.
Поједино су упаљене само различите ЛЕД диоде у једној колони. Ова колона је тада онемогућена пре активирања следеће колоне. Све се то догађа брже него што око може уочити. Као резултат, чини се да се ЛЕД-ови у различитим ступцима укључују истовремено, стварајући сложену слику.
Како могу сазнати колико је сати по таквом сату? Погледајмо слике.
На првој слици видимо матрицу 4к4 са 13 ЛЕД. Редови матрице су нумерирани 1,2,4,8.
Да бисте сазнали време, потребно је да додате све ЛЕД диоде у један ред, затим у следећи итд.
На пример, слика 2, први квадрат. Са леве на десно, једна ЛЕД лампица осветљава прву колону, први ред. Имамо први ред под бројем 1, што значи прву цифру сата 1. Даље, други ступац је осветљен са два ЛЕД-а под бројевима 1 и 2. Зброј бројева, испада 3. Следећи ступац је један ЛЕД број 4. И последњи ступац су ЛЕД 1 + 2 + 4 = 7 . Добијамо 13 сати 47 минута.
Четврти корак: Шема
Електрична плоча има округли облик, попут класичног сата. Стандардна футрола сата је обично 42 мм са пречником стакла 38 мм. Ово је спољна ивица чаше. Међутим, ако чаша почива на ивици ширине 1 мм, расположиви пречник постаје 36 мм. То је значило да би плочица требала бити око 35 мм.
Мајстор је наредио хонорар на добро познатом сајту. Даске су дебљине 0,8 мм.
Датотеку за прављење плоче можете преузети испод.
Бинарни ручни сат - ГЕРБЕР.зип
Пети корак: лемљење
Најбољи начин за учвршћивање плоче током лемљења је трака за маскирање. Мајстор поправља плочу и започиње уградњу према дијаграму. Прво су лемљене најмање компоненте (по величини).
Корак шест: финализирајте дугме
Као што видите, круна сата на бочној страни кућишта дизајнирана је на овом уређају за контролу сата. Интеракција је са микро дугметом повезаним са микроконтролером. Да бисте то учинили, дугме је потребно поново израдити.
Најјефтинији тактилни тастери имају мали округли црни пластични део на који морате кликнути да бисте затворили контакте. Треба га заменити. Мајстор демонтира дугме и одсече металне затвараче. Брисање дугмета. Залепи комад траке за маскирање на металну плочу и врати га назад. Лепи тело дугмета. Сада можете лемити дугме.
Седми корак: кодирање
Микроконтролер у овој фази не може радити са Ардуино шифром. Прво вам треба боотлоадер. Ово је подпрограм који се мора чувати на чипу да би се могао преузети и извршити писани програм.
Пошто је реч о Атмега328П са екстра ниским напоном, потребан је посебан тип уређаја за покретање система.
Отворите Ардуино ИДЕ, одаберите Филе> Преференцес> Адд-Он Боард Манагер УРЛ-ови и додајте зарез након посљедње УРЛ адресе прије лијепљења сљедеће УРЛ адресе
...
Притисните ОК неколико пута и идите на Алати> Плоча> Управитељ одбора. Отворите га, пронађите минираду и инсталирајте је.
Повежите Ардуино у круг као на слици. Уђите у Ардуино примере и отворите АрдуиноИСП узорак код. Преузмите код.
Затим инсталирајте инсталацију Алатке> Програмер: у "Ардуино као ИСП". Изаберите следећу конфигурацију из уређаја за покретање система МиниЦоре. Такође можете двоструко проверити своју конфигурацију према конфигурацији на слици приложеној овом кораку.
Подешавања покретача
Одбор: АТмега328
Боотладер: да
Сат: 1 МХз интерно
Компајлер ЛТО: Онемогућено
Варијанта: 328П / 328ПА
ТИЈЕЛО: 1.8В
Сада је последњи корак повезивање жица са Ардуино-а на стражњу плочу. Изаберите Алатке> Сними Боотлоадер. Сачекајте тренутак и добит ћете поруку о успешној инсталацији боотлоадер-а.
Сада остаје да преузмете код. Можете га пронаћи на линку испод.
Бинари_Врист_Ватцх.ино
Корак осам: Случај
Кућиште сата исписао је мајстор на 3Д штампачу. Датотеке се могу преузети на овај линк.
Корак девет: Направите
До сада су састављени сви делови и можете наставити са монтажом.
Уметните круну у футролу за сатове.
Повуците жицу кроз отвор за уградњу у круну сата.
Лепите жицу пазећи да се глава може увући за 1 мм.
Убаците шестерокутне матице у одговарајуће шестерокутне прорезе и причврстите их малим комадом траке.
Причврстите двострану љепљиву траку на доњу страну склопне плоче.
Уметните штампану плочу пазећи да је глава игла ускладјена са рупом дугмета.
Притиском на главу проверите рад дугмета.
Лепите чашу на обруч помоћу супер лепка.
Уметните прстен за сат, поравнавајући рупе за вијке и дугмад.
Уметните вијке М2 6 мм у рупе за вијке и притегните их. Главе вијака обојене су црно.
Уметните копче у очи каишевима.
Уградите каишеве за сат.
Све је спремно.
Цео процес израде сатова може се видети у видеу.