Orë alarmi binare e bazuar në Arduino: 13 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Nga Inxhinieri Bodrum Ndiqni më shumë nga autori:

Rreth: Përshëndetje, emri im është Jan dhe unë jam një krijues, më pëlqen të ndërtoj dhe krijoj gjëra dhe jam gjithashtu mjaft i mirë në riparimin e sendeve. Meqenëse mund të mendoj se më ka pëlqyer gjithmonë krijimi i gjërave të reja dhe kjo është ajo që vazhdoj të bëj deri në … Më shumë rreth Inxhinierisë së Bodrumit »

Hej, sot do të doja t'ju tregoja se si të ndërtoj një nga projektet e mia më të fundit, orën time binare të alarmit.

Ekzistojnë një numër orësh të ndryshme binare në internet, por kjo mund të jetë e para, e bërë nga një shirit LED me ngjyra të adresueshme, që gjithashtu përmban një funksion alarmi dhe butona prekjeje, për të vendosur gjëra të tilla si koha dhe ngjyra.

Ju lutemi mos lejoni që pamja e ndërlikuar e tij t'ju trembë. Me një shpjegim të vogël, leximi binar në fakt nuk është aq i vështirë sa duket. Dhe nëse jeni të gatshëm të mësoni diçka të re, unë do të doja t'ju ndihmoja për ta bërë këtë më vonë.

Më lejoni t'ju tregoj pak për historinë e këtij projekti:

Fillimisht kam planifikuar të ndërtoj një orë "normale", e cila përdor LED -të ashtu siç është në duar, por nuk kisha LED të mjaftueshme në dorë.

Pra, çfarë bëni kur doni të shfaqni kohën me sa më pak LED të jetë e mundur?

Ju shkoni në binar, dhe kjo është pikërisht ajo që kam bërë këtu.

Kjo orë është versioni i tretë i këtij lloji. Unë ndërtova një prototip shumë të thjeshtë menjëherë pasi ideja e projektit më goditi dhe e çova në Maker Faire në Hannover, për të parë se çfarë mendojnë njerëzit për të. Ndërsa isha atje, mora shumë reagime shumë pozitive dhe interesante, si dhe ide përmirësimi.

Rezultati i të gjitha atyre ideve dhe orëve të të menduarit, ngatërrimit dhe programimit, është kjo orë alarmi mjaft interesante, që ka shumë më tepër veçori se versioni 1.0 dhe sot ne do të kalojmë çdo hap të procesit të ndërtimit, kështu që ju mund të ndërtoni me lehtësi një të tillë vetë.

Ekziston gjithashtu një Video shumë e detajuar në Youtube, në rast se nuk dëshironi të lexoni gjithçka.

Hapi 1: Merrni gjërat tuaja

Këtu është një listë e vogël e të gjithë përbërësve dhe mjeteve, që do t'ju nevojiten për të ndërtuar orën tuaj binare.

Elektronikë:

• 18 LED të adresueshëm Ws2811 (p.sh. Neopixels) në një shirit me 60 LED për m (ebay)
• Arduino Nano (me procesor ATMega328) (ebay)
• Moduli 1307 RTC (ebay)
• 4x butona prekës me kapacitet (ebay)
• sensori dixhital i temperaturës bs18b20 (ebay)
• LDR (ebay)
• altoparlant laptop/smartphone ose zile piezo
• 2222A NPN transistor (ose diçka e ngjashme)
• titujt meshkuj
• tituj femra me kënd (ebay)
• Rezistencë 1kOhm
• 4, 7kOhm rezistencë
• Rezistencë 10kOhm
• Telat
• Prototipizim 7x5cm PCB 24x18 vrima (ebay)
• tela argjendi (tela stoli) (ebay)
• Mini USB përshtatës 90 ° (ebay)

Materiale të tjera

• Mbështjellës me vinyl
• Vida me kokë fllanxhi 4X 45mm m4 (ebay)
• Rondele metalike 32X m4
• Arrë bllokimi 4X m4
• Arrë 28X m4
• Ngecje PCB prej bronzi 4X 10mm m3 (ebay)
• Vidë 8X 8mm m3 (ebay)
• fletë alumini
• Fletë 2 mm akrilike qumështore
• Fletë akrilike e qartë 2 mm
• Fletë MDF 3 mm
• shirit të dyanshëm

Mjetet

• mini kabllo USB
• kompjuter që funksionon me Arduino IDE
• Stërvitje 3, 5 mm
• Stërvitje 4, 5 mm
• stërvitje me energji elektrike
• thikë prerëse
• sharrë përballuese
• jon bashkues
• gërshërë për prerje metali
• dosje
• letër rëre

Modele (tani me dimensione)

• PDF
• Vizatimi i Libre Office

Kodi

• Skica
• Biblioteka e butonave
• Biblioteka e kohëmatësit
• Biblioteka Jukebox
• RTClib i modifikuar
• Biblioteka Adafruit Neopixel
• Arduino-Temperatura-Kontrolli-Biblioteka

Hapi 2: Pritini panelin e përparmë dhe të pasmë

Pjesa e parë që do të bëjmë është paneli i përparmë akrilik. Ne shënojmë se ku duam të shkojnë shkurtimet tona, duke mbajtur parasysh, se duam pak tolerancë për lëmimin. Pastaj ne thjesht gërvishtim akrilikun me thikën tonë prerëse. Pasi ta kemi bërë atë për 10 deri në 20 herë kemi një zakon. Ne mund ta vendosim atë korije në buzë të një tryeze dhe ta përkulim akrilikun derisa të prishet.

Pasi paneli i përparmë të jetë prerë në madhësi, ne e presim panelin e pasmë nga një copë MDF. Ne mund të përdorim sharrën tonë të përballimit për këtë, por një thikë prerëse gjithashtu funksionon. Ne vetëm duhet të shtrëngojmë MDF -në në një copë druri dhe ta kruajmë me thikën tonë prerëse derisa tehu të kalojë dhe të kemi dy pjesë individuale.

Tani ne sanduiçojmë të dy panelet së bashku dhe lëmojmë secilën anë për tu përshtatur në mënyrë të përsosur.

Pasi të bëhet kjo, ne prerë shabllonin e parë dhe e vendosim në dy panele duke përdorur një shirit dhe fillojmë të shpojmë vrimat e shënuara.

Së pari ne shpojmë një vrimë 4, 5 mm në secilën nga 4 qoshet. Meqenëse akriliku është shumë i brishtë dhe ne nuk duam që ai të prishet, ne do të fillojmë me një stërvitje të vogël dhe do të vazhdojmë derisa të arrijmë diametrin e dëshiruar të vrimës. Pastaj ne përdorim shabllonin për të lëmuar qoshet në formën e duhur.

Hapi 3: Përfundoni panelin e pasmë

Tani për tani, ne mund ta lëmë panelin e përparmë mënjanë dhe ta ngjisim modelin e dytë në panelin e pasmë, ku duhet të përdorim një stërvitje 3, 5 mm për të shpuar vrimat për ngërçet tona 4 pcb, si dhe 4 vrima që shënojnë skajet për dritaren e vogël të pasme.

Ne pastaj përdorim sharrën tonë për të prerë dritaren dhe për të lëmuar skajet, me një skedar. Ju gjithashtu nuk doni të harroni të shponi vrimën për mini kabllon USB (kam dëgjuar për një prodhues jo aq të fokusuar, që ka tendencë të bëjë gjëra të tilla: D).

Ndërsa tani kemi mbaruar prerjen e panelit të pasmë, mund të vazhdojmë ta mbështjellim me mbështjellës vinyl. Ne thjesht presim dy pjesë në madhësinë e duhur dhe aplikojmë të parën në njërën anë. Pastaj i presim buzët dhe e lirojmë dritaren. Një tharëse flokësh mund të ndihmojë për t'i bërë të gjitha vrimat të dukshme përsëri, kështu që ne gjithashtu mund t'i heqim ato. Pasi të bëjmë të njëjtën gjë për anën tjetër, ne përdorim shabllonin tonë të ardhshëm dhe teknikën tonë të gërvishtjes dhe thyerjes për të bërë dritaren e vogël akrilike për panelin tonë të pasmë.

Hapi 4: Bëni panelin LED

Tani ne dalim në pah të këtij projekti, në kuptimin më të mirëfilltë. Paneli LED.

Ne përdorim gërshërët tanë për prerjen e metaleve për të prerë një copë 12, 2cm me 8cm nga një fletë metalike. Kini kujdes gjatë kësaj, pasi gërshërët krijojnë skaje shumë të mprehta. Ne do t'i zbusim ato me skedarin tonë dhe disa letra zmerile. Pastaj shtojmë modelin tonë të ardhshëm për të shpuar vrima për vidhat dhe telat.

Koha për të përgatitur LED -et aktuale.

Së pari, i presim në tre shirita me nga 6 LED secila. Disa nga shiritat LED vijnë me një shtresë ngjitëse shumë të hollë ose aspak ngjitëse, kështu që ne do t'i ngjisim shiritat tanë në një copë shirit të dyanshëm dhe do t'i presim në madhësi me thikë. Kjo do ta bëjë atë të ngjitet në pllakën metalike dhe, megjithëse kjo nuk është një zgjidhje profesionale, do të izolojë jastëkët e bakrit nga sipërfaqja metalike poshtë.

Para se të ngjitim shiritat në panel, e pastrojmë me alkool. Ndërsa bashkojmë LED -të, duhet të sigurohemi që t'i vendosim në vendin e duhur, si dhe në drejtimin e duhur. Shigjetat e vogla në shiritin LED tregojnë drejtimin, në të cilin të dhënat udhëtojnë nëpër shirit.

Siç mund ta shihni në figurën e pestë, vija jonë e të dhënave vjen nga këndi i sipërm i majtë i panelit, kalon nëpër brezin e parë deri në anën e djathtë, sesa përsëri në fillim të shiritit të mëposhtëm në të majtë dhe kështu me radhë Me Pra, të gjitha shigjetat tona duhet të tregojnë në anën e djathtë.

Le të ngrohim jonin tonë të saldimit dhe të vendosim pak kallaj mbi jastëkët e bakrit, si dhe mbi telin tonë. Linjat e të dhënave janë të lidhura siç sapo e përshkrova, ndërsa ne thjesht lidhim pllakat plus dhe minus të shiritit paralelisht.

Pasi shiritat të lidhen, ne përdorim thikën për të ngritur me kujdes skajet e secilës shirit ndërsa mbajmë LED -et poshtë, kështu që ato ende drejtohen lart. Pastaj vendosim disa zam të nxehtë poshtë për të izoluar nyjet tona të saldimit.

Pasi të bëhet kjo dhe, shtojmë disa kunja të kokës në telat që shkojnë në PCB. Ato tela duhet të jenë rreth 16 cm të gjata. Për të qenë më të sigurt, se paneli metalik nuk po shkurton asgjë, ne përdorim një Multimetër për të matur rezistencën midis të gjitha kunjave. Nëse tregon diçka mbi 1kOhm, gjithçka është në rregull.

Tani ne mund ta lidhim atë me një Arduino, të bëjmë një test më të çuditshëm dhe të shijojmë ngjyrat.

Hapi 5: Bëni një udhëzues të lehtë

Nëse e vendosim panelin tonë led menjëherë pas akrilikut të qumështit, mund të bëhet mjaft e ndërlikuar të dallosh LED -të individuale. Kjo do ta bënte orën tonë edhe më të vështirë për t’u lexuar, sesa është tashmë.

Për të zgjidhur këtë çështje, ne do të bëjmë një udhëzues të vogël. Për këtë ne thjesht prerë një pjesë tjetër të MDF, që ka të njëjtën madhësi si paneli i përparmë. Pastaj i shtojmë një model tjetër dhe shpojmë tetëmbëdhjetë vrima 3, 5 mm për LED, si dhe katër vrima 4, 5 mm për vidhat në të. Ne mund ta shtrëngojmë atë poshtë në panelin e përparmë dhe të përdorim disa letra zmerile për t'i rreshtuar të dyja.

Siç mund ta shihni në foton e fundit, drita duket shumë më e fokusuar tani.

Hapi 6: Bëni kornizën e butonit

Komponenti i fundit i rrethimit, që do të bëjmë, është korniza e butonave.

Ne, përsëri, presim një copë MDF në madhësinë e duhur dhe shtojmë një shabllon në të, pastaj shpojmë të gjitha vrimat e nevojshme dhe përdorim sharrën tonë të përballimit, për të prerë pjesën e mesme.

Korniza jonë supozohet të mbajë në vend 4 butonat e prekjes, sensorin e dritës dhe altoparlantin tonë të vogël. Para se t'i lidhim ato në kornizë, ne presim disa pjesë të vogla të kapakut nga MDF. Pastaj i ngjisim komponentët tanë në ato kapakë dhe u shtojmë tela atyre.

Pllakat e energjisë të butonit të prekjes lidhen paralelisht, ndërsa secila linjë dalëse merr një tel individual. Ky është gjithashtu një moment i mirë për të provuar nëse ata të gjithë po punojnë. Meqenëse sensori i dritës ka nevojë për 5 volt në njërën anë, ne thjesht mund ta lidhim atë me butonat e alarmit VCC dhe të lidhim një tel në këmbën tjetër.

Pasi të jenë përgatitur panelet, ne presim në anët e kornizës, për të bërë vend për ta dhe telat e tyre.

Pastaj heqim pluhurin e drurit nga të gjitha pjesët me një fshesë me korrent dhe i mbulojmë me mbështjellës vinil.

Ne përdorim thikën e saktë për të hequr pjesët e vinylit, drejtpërdrejt mbi zonat e ndjeshme të moduleve tona të prekjes. Me ndonjë kasetë të dyanshme, ne mund t'i bashkojmë butonat tanë në MDF. Unë i bëra butonat nga shkuma e gomës, e cila u jep atyre një cilësi të bukur dhe të butë, por ju mund të përdorni çdo material jo metalik që dëshironi.

Në kornizë ne përdorim thikën për të çliruar përsëri pak MDF, e cila na jep një sipërfaqe të kapur për ngjyrën e nxehtë. Pastaj ne më në fund mund t'i ngjisim përbërësit në anët e kornizës sonë.

Hapi 7: Bashkoni PCB -në kryesore

Le ta lëmë kornizën siç është tani dhe të kalojmë në PCB. Ju mund të shihni paraqitjen e PCB në foton e parë.

Ne fillojmë duke vendosur përbërësit me profilin më të ulët në tabelën e qarkut. Komponentët më të vegjël janë urat me tela, të cilat i mbaj mend pak vonë, kështu që fillova me rezistorët. Ne i bashkojmë përbërësit tanë në vend dhe kalojmë në grupin tjetër më të lartë të përbërësve.

Më tej kemi kunjat tona të kokës femërore. Për të kursyer pak hapësirë dhe për të qenë në gjendje të lidhim pajisjet elektronike nga ana tjetër, i montojmë ato në një kënd prej 90 gradë.

Transistorët nuk i përshtaten vërtet hapësirës së vrimave 2, 54 mm të PCB -së tonë, kështu që ne përdorim pincat tona për t'i përkulur me kujdes këmbët e tyre në formën e treguar në foton e dytë. Ne së pari lidhim njërën këmbë në vend dhe e kthejmë PCB -në. Ne pastaj e ngrohim lidhësin e saldimit dhe përdorim gishtin ose një palë pincë për të pozicionuar siç duhet përbërësin. Tani mund t'i lidhim dy këmbët e tjera në vend.

Pas të gjithë përbërësve të vegjël ne lidhim Arduino -n tonë dhe modulin tonë të orës në kohë reale në vend. Moduli RTC gjithashtu nuk i përshtatet hapësirës së vrimave aq mirë, kështu që ne do të pajisim vetëm anën, e cila ka 7 jastëkë lidhës me kunjat e kokës. Për më tepër, vendosim një shirit nën të, për të parandaluar çdo qark të shkurtër.

Ndërsa të gjithë përbërësit tanë janë ngjitur në vend, tani është koha për të bërë lidhjet në anën tjetër të tabelës. Për këtë ne do të heqim telin tonë jo të izoluar. Mund të përdoret një palë pincë, për ta rregulluar atë. Pastaj e presim telin në copa më të vogla dhe e bashkojmë në PCB.

Për të bërë një lidhje ne ngrohim një bashkim bashkues dhe futim tela. Ne pastaj mbajmë jonin e saldimit mbi të, derisa të arrijë temperaturën e duhur dhe saldimi ta mbyllë atë dhe të marrim një nyje, që duket si ajo në foto. Nëse nuk e ngrohim telin, mund të përfundojmë me një nyje të ftohtë, e cila do të dukej e ngjashme me shembullin tjetër dhe që nuk sillet shumë mirë. Ne mund të përdorim prerësin tonë të telit, për ta shtyrë telin poshtë gjatë bashkimit dhe për t'u siguruar që ai është i shtrirë në PCB. Në shtigjet më të gjata të lidhjes, ne e bashkojmë atë në një bllok të vetëm çdo 5 deri në 6 vrima derisa të arrijmë në një cep ose në përbërësin tjetër.

Në një qoshe ne prerë tela mbi gjysmën e parë të një blloku të saldimit dhe lidhim fundin me të. Ne pastaj marrim një copë teli të ri dhe vazhdojmë nga atje në një kënd të drejtë.

Bërja e atyre lidhjeve me tela të zbrazët është mjaft e ndërlikuar dhe kërkon një aftësi, kështu që nëse e bëni këtë për herë të parë, definitivisht nuk është një ide e keqe ta praktikoni atë në një copë PCB, para se të përpiqeni ta bëni atë në atë të vërtetë.

Pasi të kemi mbaruar saldimin, ne kontrollojmë përsëri lidhjet dhe sigurohemi që nuk kemi prodhuar ndonjë qark të shkurtër. Pastaj ne mund ta vendosim PCB -në brenda kornizës së butonit dhe ta përdorim atë si një referencë për gjatësitë e nevojshme të telave të kornizës. Ne pastaj i presim ato tela në gjatësinë e duhur dhe shtojmë kunjat e kokës mashkullore në to.

Të gjitha lidhjet 5V dhe tokëzimi i butonave të prekjes bashkohen në një lidhës 2pin, 4 telat dalës marrin një lidhës 4pin dhe linja e sensorit të dritës, si dhe dy telat e altoparlantëve u bashkuan në një lidhës me tre kunja. Mos harroni të shënoni njërën anë të secilës prizë dhe lidhës me një mprehës, ose ndonjë kasetë, në mënyrë që të mos i lidhni rastësisht në mënyrë të gabuar.

Hapi 8: Mblidhni Orën

Pas kësaj unë u ktheva në panelin e përparmë dhe aplikova me kujdes një afishe, të bërë nga fletë transparente të printerit lazer, si një prekje përfundimtare.

Edhe pse e aplikova me shumë kujdes, nuk isha në gjendje të merrja një rezultat pa flluska, i cili për fat të keq është qartë i dukshëm pas një inspektimi më të afërt. Petë gjithashtu nuk ngjitet shumë mirë në qoshe, kështu që nuk mund ta rekomandoj me të vërtetë këtë zgjidhje.

Ndoshta mund të bëhet me një afishe më të mirë, ose, nëse jeni të mirë në vizatim, mund të shtoni numrat me një mprehtës.

Tani ne kemi të gjithë përbërësit dhe mund të montojmë orën tonë.

Ne fillojmë duke bashkuar udhëzuesin e dritës dhe panelin e përparmë. Pasi të jenë futur të 4 bulonat, i rreshtojmë dy panelet dhe pastaj i shtrëngojmë. Disa arra më vonë vjen paneli i dritës, ku duhet të hedhim një vështrim në drejtimin. Kablloja duhet të jetë në krye.

Pjesa e tretë, është korniza e butonave. Mbani në mend se, kur shikoni nga ana e përparme, altoparlanti duhet të jetë në anën e djathtë të orës. Tërhiqeni kabllon e panelit tuaj led përmes mesit të kornizës, para se ta rregulloni në vend.

Tani vendosim asistencën e asamblesë së përparme dhe kalojmë në panelin e pasmë. Në foto, ju gjithashtu mund të shihni përshtatësin tim të bukur të bërë me mini shkallë USB 90 shkallë. Unë ju lidha një përshtatës të përshtatshëm, kështu që nuk do të duhet të merreni me këtë lloj rrëmuje. Ju thjesht mund ta lidhni përshtatësin tuaj dhe ta kaloni kabllon përmes një vrime në panelin e pasmë.

Ne marrim vidhat tona M3 dhe ndarësit tanë PCB, për të rregulluar dritaren e vogël. Isshtë e rëndësishme të shtrëngoni me kujdes vidhat, pasi ne nuk duam të dëmtojmë akrilikun tonë. Pastaj marrim PCB -në tonë, lidhim përshtatësin dhe e vidhosim në ndarës. Ana e komponentit duhet të jetë përballë dritares, ndërsa porta USB e Arduino përballet me pjesën e poshtme të orës.

Pastaj i lidhim të gjithë lidhësit nga pjesa e përparme, duke mbajtur parasysh polaritetin dhe i shtrydhim me kujdes të gjitha telat në orë. Më pas mund ta mbyllim me panelin e pasmë dhe të shtrëngojmë 4 arrat e bllokuara të mbetura.

Në fund, ju dëshironi të keni një rondele në çdo anë të secilit panel, ndërsa udhëzuesi i dritës vendoset direkt prapa panelit të përparmë. Ne kemi një arrë midis udhëzuesit të dritës dhe panelit të udhëhequr dhe dy të tjerë, duke e ndarë atë nga korniza e butonave. Ju gjithashtu mund ta shihni atë në foton e fundit.

Ndërsa përdorja bulona të shkurtër me gjatësi 40 mm, kam vetëm 3 arra që mbajnë panelin e pasmë dhe kornizën larg. Me bulonat e duhur 45 mm, ju do të shtonit një arrë tjetër këtu, si dhe një ose dy rondele shtesë. Në fund të asamblesë kemi arrën tonë të kyçjes, në mënyrë që gjithçka të mbetet në vend.

Hapi 9: Ngarko kodin dhe kalibro sensorin e dritës

Koha për të ngarkuar kodin tonë.

Së pari ne shkarkojmë të gjithë skedarët e nevojshëm dhe i hapim ato nga zinxhiri. Ne pastaj hapim dosjen tonë të bibliotekave Arduino dhe i hedhim të gjitha bibliotekat e reja në të.

Tani ne hapim skicën e kalibrimit të sensorit të dritës, e cila do të na japë vlerat e ndritshme dhe të errëta për funksionin automatik të zbehjes së orës. Ne e ngarkojmë atë, hapim monitorin serik dhe ndjekim udhëzimet në ekran.

Pasi të bëhet kjo, ne hapim kodin aktual të orëve binare dhe zëvendësojmë dy vlerat me ato që sapo kemi matur.

Ne mbyllim të gjitha dritaret e tjera, ngarkojmë kodin në orën tonë dhe ne kemi mbaruar.

Koha për të luajtur me pajisjen tonë të re.

Hapi 10: Një hyrje e shpejtë në sistemin binar

Para se të vazhdojmë, do të doja t'i përgjigjesha një pyetjeje që ndoshta ka kaluar tashmë në mendjen tuaj, "Si e lexoni këtë orë në botë?"

Epo, për këtë do të doja t'ju bëja një hyrje të shkurtër në sistemin binar.

Ne të gjithë jemi të njohur me sistemin dhjetor, ku çdo shifër mund të ketë 10 gjendje të ndryshme, duke filluar nga 0 në 9. Në binar, çdo shifër mund të ketë vetëm dy gjendje, ose 1 ose 0, prandaj mund të përdorni diçka aq të thjeshtë sa një led për shfaq një numër binar.

Për të shfaqur numrat që janë më të mëdhenj se 9 në numër dhjetor, shtojmë më shumë shifra. Çdo shifër vjen me një shumëzues të caktuar. Shifra e parë nga e djathta vjen me një shumëzues 1, tjetri është 10 dhe tjetri është 100. Me çdo shifër të re shumëzuesi është dhjetë herë më i madh se ai i shifrës më parë. Pra, ne e dimë se numri dy i vendosur një shifër në të majtë, përfaqëson numrin 20. Ndërsa dy shifra në të majtë, ai përfaqëson 200.

Në sistemin binar çdo shifër vjen gjithashtu me një shumëzues. Sidoqoftë, pasi që çdo shifër mund të ketë vetëm dy gjendje të ndryshme, çdo shumëzues i ri është dy herë më i madh se ai i mëparshmi. Oh dhe nga rruga, shifrat binare quhen Bits. Pra, le të hedhim një vështrim në shembullin tonë të parë, nëse vendosim 1 në pozicionin më të ulët është 1 i thjeshtë, por nëse e vendosim në pozicionin tjetër më të lartë, ku shumëzuesi ynë është 2, ai përfaqëson numrin 2 në binar.

Po shembulli pak më i ndërlikuar në fund të figurës. Pjesët e treta dhe të para janë aktive. Për të marrë numrin dhjetor që përfaqësohet këtu, ne thjesht shtojmë vlerat e dy bitëve. Pra 4 * 1 + 1 * 1 ose 4 + 1 na jep numrin 5.

8 bit janë referuar si një bajt, kështu që le të shohim se çfarë numri marrim nëse mbushim një bajt të tërë me një.1+2+4+8+16+32+64+128 që është 255 që është vlera më e lartë që mund të ketë një bajt i vetëm.

Nga rruga, ndërsa në sistemin dhjetor shifra me shumëzuesin më të lartë vjen gjithmonë e para, ju keni dy mënyra për të shkruar një numër në binar. Ato dy metoda quhen bajti më pak i rëndësishëm (LSB) dhe bajti më i rëndësishëm i parë (MSB). Nëse doni të lexoni një numër binar, duhet të dini se cili nga dy formatet përdoret. Meqenëse është më afër sistemit dhjetor, ora jonë binare përdor variantin MSB.

Le të kthehemi në shembullin tonë të botës reale. Siç theksohet në figurën e gjashtë, ora jonë ka 4 bit për të shfaqur orën. Se kemi 6 bit për minutën dhe gjithashtu 6 bit për të dytën. Për më tepër ne kemi një bit të vetëm am/pm.

Në rregull, më tregoni sa është ora në foton e 6 -të, sesa kaloni në atë të fundit. Me …

në pjesën e orës kemi 2+1 që është 3 dhe biti pm është i ndezur kështu që është mbrëmje. Tjetra në minutën 32+8, pra 40. Për sekondat kemi 8+4+2 që është 14. Pra është 3:40:14 pasdite ose 15:40:14.

Urime, sapo keni mësuar të lexoni një orë binare. Sigurisht që duhet të mësohesh dhe në fillim do të duhet të shtosh numrat së bashku, sa herë që dëshiron të dish se sa është ora, por e ngjashme me një orë analoge pa dial, mësohesh me modelet e LED -it koha

Dhe kjo është pjesë e asaj që ka të bëjë me këtë projekt, duke marrë diçka aq abstrakte sa në sistemin binar në botën reale dhe duke e njohur atë më mirë.

Hapi 11: Përdorimi i Orës së Alarmit Binar

Tani ne më në fund duam të luajmë me orën, kështu që le të hedhim një vështrim të shpejtë në kontrollet.

Softueri mund të bëjë dallimin midis një trokitjeje të vetme butoni, një prekje të dyfishtë dhe një trokitje të gjatë. Pra, çdo buton mund të përdoret për veprime të shumta.

Një prekje e dyfishtë në butonin lart ose poshtë ndryshon modalitetin e ngjyrave të LED. Ju mund të zgjidhni midis mënyrave të ndryshme të ngjyrave statike dhe të zbehura, si dhe një modaliteti të temperaturës. Nëse jeni në një nga mënyrat statike të ngjyrave, mbajtja e butonit lart ose poshtë ndryshon ngjyrën. Në modalitetin e zbehjes, një trokitje e lehtë ndryshon shpejtësinë e animacionit.

Për të vendosur modalitetin e zbehjes, prekni dy herë butonin ok. Paneli i udhëhequr tregon modalitetin e caktuar duke ndezur disa herë.

• Një herë nuk do të thotë zbehje.
• Dy herë do të thotë që shkëlqimi kontrollohet nga sensori i dritës.
• Tre herë dhe LED -të fiken automatikisht pas 10 sekondash pasiviteti.
• Katër herë dhe të dyja mënyrat e zbehjes kombinohen.

Shtypja e gjatë e butonit ok do t'ju sjellë në modalitetin e vendosjes së kohës, ku mund të përdorni shigjetat lart e poshtë për të ndryshuar numrin. Një prekje e vetme në butonin ok ju sjell nga ora në minuta, një trokitje më shumë dhe mund të vendosni sekondat. Pas kësaj, një trokitje e fundit kursen kohën e re. Nëse hyni në mënyrë akredituese në modalitetin e vendosjes së kohës, thjesht mund të prisni 10 sekonda dhe ora automatikisht do ta lërë atë.

Ashtu si me butonin ok, shtypja e gjatë e butonit të alarmit ju lejon të vendosni alarmin. Prekja e dyfishtë e butonit të alarmit aktivizon ose çaktivizon alarmin.

Nëse ora po bie, prekni vetëm butonin e alarmit, për ta dërguar atë në gjumë për 5 minuta ose për ta mbajtur atë, për të çaktivizuar çarmatosjen e alarmit.

Këto ishin të gjitha funksionet e orës deri më tani. Unë mund të shtoj më shumë në të ardhmen që mund të merrni, nëse shkarkoni versionin e fundit të firmuerit.

Hapi 12: Kuptimi i Kodit (opsional)

E di që shumë njerëzve nuk u pëlqen shumë programimi. Për fat të mirë për ata njerëz, pothuajse asnjë njohuri programimi nuk kërkohet për të ndërtuar dhe përdorur këtë orë binare. Pra, nëse nuk ju intereson ana e programimit, thjesht mund ta kaloni këtë hap.

Sidoqoftë, nëse jeni të interesuar për pjesën e kodimit, do të doja t'ju bëja një pasqyrë të përgjithshme të programit.

Shpjegimi i çdo detaji të vogël të kodit të orës do të ishte një Udhëzues më vete, kështu që unë do ta mbaj të thjeshtë duke e shpjeguar programin në një mënyrë të orientuar drejt objekteve.

Në rast se nuk e dini se çfarë do të thotë, programimi i orientuar drejt objekteve (OOP) është një koncept i shumicës së gjuhëve programuese moderne siç është C ++. Kjo ju lejon të organizoni funksione dhe ndryshore të ndryshme në të ashtuquajturat klasa. Një klasë është një model nga i cili mund të krijoni një ose shumë objekte. Secili nga këto objekte merr një emër dhe grupin e vet të ndryshoreve.

Për shembull, kodi i orës përdor disa objekte MultiTouchButton të tilla si alarmButton. Ato janë objekte nga klasa MultiTouchButton, e cila është pjesë e bibliotekës sime Button. Gjëja interesante në lidhje me ato objekte është se ju mund të ndërlidhni me to të ngjashme me objektet e botës reale. Për shembull, ne mund të kontrollojmë, nëse butoni i alarmit është përgjuar dy herë duke thirrur alarmButton.wasDoubleTapped (). Për më tepër, zbatimi i këtij funksioni është fshehur bukur në një skedar tjetër dhe nuk kemi pse të shqetësohemi për prishjen e tij, duke ndryshuar ndonjë gjë tjetër në kodin tonë. Një hyrje e shpejtë në botën e programimit të orientuar drejt objekteve, mund të gjendet në faqen e internetit të Adafruit.

Siç mund ta shihni në grafikun e mësipërm, programi i orëve ka një mori objektesh të ndryshme.

Ne sapo folëm për objektet e butonave, të cilat mund të interpretojnë sinjalet hyrëse si një trokitje e lehtë, një prekje e dyfishtë ose një shtypje e gjatë.

Jukebox, siç sugjeron emri, mund të bëjë zhurmë. Ka disa melodi, të cilat mund të luhen përmes një altoparlanti të vogël.

Objekti binaryClock menaxhon kohën dhe cilësimin e alarmit, si dhe vëzhgimin e alarmit. Për më tepër, merr kohë nga moduli rtc dhe e konverton atë në një tampon informacioni binar për ledPanel.

ColorController përfshin të gjitha funksionet e efektit të ngjyrave dhe siguron colorBuffer për ledPanel. Gjithashtu ruan gjendjen e saj në Arduinos EEProm.

Dimmer kujdeset për shkëlqimin e orës. Ka mënyra të ndryshme nëpër të cilat përdoruesi mund të kalojë. Mënyra aktuale ruhet gjithashtu në EEProm.

LedPanel menaxhon tamponë të ndryshëm për vlerën e ngjyrës, vlerën e shkëlqimit dhe gjendjen binare të secilës LED. Sa herë që thirret funksioni pushToStrip (), i mbulon ato dhe i dërgon në shiritin led.

Të gjithë objektet janë "të lidhur" përmes kryesore (skedari me funksionet e konfigurimit dhe lakut), që përfshin vetëm disa funksione për të kryer 3 detyra thelbësore.

1. Interpretimi i hyrjes së përdoruesit - Ai merr hyrjen nga objektet e 4 butonave dhe i vendos ato përmes një logjike. Kjo logjikë kontrollon gjendjen aktuale të orës për të përcaktuar nëse ora është në gjendje normale, vendosjen e kohës ose mënyrën e ziles dhe thërret funksione të ndryshme nga objektet e tjera në përputhje me rrethanat.
2. Menaxhimi i komunikimit midis objekteve - Ai pyet vazhdimisht objektin binaryClock, nëse ka informacion të ri në dispozicion ose nëse alarmi është Ringing (). Nëse ka informacion të ri, ai merr informacionBuffer nga binaryClock dhe e dërgon atë në objektin ledPanel. Nëse ora po bie fillon xhuxbox.
3. Përditësimi i objekteve - Secili nga objektet e programit ka një procedurë azhurnimi, e cila përdoret për gjëra të tilla si kontrollimi i hyrjeve ose ndryshimi i ngjyrave të LED. Ato duhet të thirren në mënyrë të përsëritur në funksionin e lakut në mënyrë që ora të funksionojë siç duhet.

Kjo duhet t'ju japë një kuptim të përgjithshëm se si funksionojnë së bashku pjesët individuale të kodit. Nëse keni pyetje më specifike, thjesht mund të më pyesni.

Meqenëse Kodi im është padyshim larg nga i përsosuri, do ta përmirësoj më tej në të ardhmen, kështu që disa funksione mund të ndryshojnë. Gjëja interesante në lidhje me OOP është, se ajo do të funksionojë akoma në një mënyrë shumë të ngjashme dhe ju ende mund të përdorni grafikun për ta kuptuar atë.

Hapi 13: Fjalët e fundit

Më vjen mirë që keni vazhduar të lexoni deri në këtë pikë. Kjo do të thotë që projekti im nuk ishte shumë i mërzitshëm:).

Kam vënë një punë të madhe në këtë orë të vogël dhe akoma më shumë punë në të gjithë dokumentacionin dhe videon, për ta bërë më të lehtë për ju, për të ndërtuar orën tuaj të alarmit binar. Shpresoj se përpjekja ime ishte e vlefshme dhe mund t'ju lidha me një ide të shkëlqyeshme për projektin tuaj të ardhshëm të fundjavës ose të paktën, t'ju jepja ndonjë frymëzim.

Do të doja të dëgjoja se çfarë mendoni për orën në komentet më poshtë:).

Edhe pse u përpoqa të mbuloja çdo detaj, mund të kem humbur një ose dy gjëra. Ndaj mos ngurroni të pyesni, nëse ka ndonjë pyetje të mbetur.

Si gjithmonë, faleminderit shumë për leximin dhe bërjen e lumtur.

Vrapues në Konkursin LED 2017