Orë Master për Shkolla me bazë Arduino: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:35

Nëse shkolla juaj, ose shkolla e fëmijëve, ose vendndodhja tjetër mbështetet në një orë qendrore kryesore që është prishur, ju mund ta përdorni këtë pajisje. Orë të reja master janë në dispozicion natyrisht, por buxhetet e shkollave janë nën presione ekstreme, dhe me të vërtetë është një projekt i kënaqshëm nëse keni aftësitë e nevojshme.

Kjo orë kryesore kontrollon sinjalet e dërguara në orët e skllevërve dhe i mban ato të sinkronizuara. Firmware në orë aktualisht mbështet protokollin e sinkronizimit të kohës kombëtare. Ora kryesore gjithashtu kontrollon kambanat që mund të vendosen në oraret e caktuara gjatë ditës. Firmware në orën aktualisht mbështet dy zona të kambanës (kambanat e brendshme dhe të jashtme). Firmware në orë gjithashtu përshtatet automatikisht me kohën e kursimit të ditës (kjo mund të fiket). Kjo bibliotekë mund të jetë gjithashtu e dobishme për projekte të tjera të orës (sigurohuni që të merrni edhe bibliotekën e modifikuar DateTime). Ora është vendosur duke e lidhur atë me një kompjuter përmes portës USB Arduino dhe duke ekzekutuar një program kontrolli Java me një ndërfaqe GUI. Pasi të jetë caktuar koha dhe të ngarkohet një orar zile, kompjuteri mund të shkëputet. Dizajni i orës thekson thjeshtësinë, me një kontroll minimal. Çdo konfigurim kompleks trajtohet më mirë duke ekzekutuar programin e kontrollit në një kompjuter dhe duke u lidhur përkohësisht me orën. Fotografia tregon panelin e përparmë të orës. Ndërprerësi lejon që këmbanat të fiken plotësisht nëse këmbanat nuk dëshirohen (pushimet, ditët e trajnimit të mësuesve etj.) LED -të janë zakonisht të gjitha të gjelbërta, çdo gjë tjetër tregon një gjendje të pazakontë.

Hapi 1: Zbuloni për Orën Kryesore që Po Zëvendësoni

Ora kryesore që u zëvendësua nga ky projekt ishte një "Rauland 2490 Master Clock". Kishte pushuar së punuari gjatë një stuhie me rrufe të fortë. Orët e skllevërve po lëviznin shumë shpejt (sinjal sinkronizimi i vazhdueshëm), dhe ora kryesore u mbyll më pas. Kështu orët në shkollë treguan të gjitha në të njëjtën kohë, por të gjitha të gabuara, dhe gjithmonë të gabuara. Kjo dëshmon se shprehja "edhe një orë e prishur është e drejtë dy herë në ditë" është e rreme. Ju do të duhet të dini:* çfarë protokolli përdoret nga orët e skllevërve (ndoshta mund të hamendësoni bazuar në prodhimin e orëve)* sa zonat përdoren për kambanat (brenda, jashtë, ndërtesa të ndryshme etj.) Shkolla juaj (ose vendndodhje tjetër) madje mund të ketë dokumentacion në formën e diagrameve të instalimeve elektrike. Këto mund të jenë shumë të dobishme kur instaloni orën e re.

Hapi 2: Ju keni nevojë për këto artikuj

Fotografia tregon disa nga përbërësit që ju nevojiten. Ju do të keni nevojë për më shumë. Ju lutemi lini një shënim nëse kam harruar diçka. Fatkeqësisht, ky udhëzues është ndërtuar pas faktit që unë nuk i kam të gjitha fotografitë që do të doja. * Arduino (ose e ngjashme) me një Atmel '328 dhe një lidhje USB (Duemilanove është perfekte)* Lyth muri 12v (të themi 250 mA, varet nga numri i stafetëve që do të vozisni)* Bateri 9V, mbajtëse dhe lidhës* LED-të (një jeshile, dy të kuqe/jeshile)* diodat* rezistorët* stafetat (një për secilën zonë të kambanës dhe një ose më shumë për sinjalin e sinkronizimit)* LCD (ekran standard i pajtueshëm me HD44780 me karakter 2x20)* mbyllje të përshtatshme (të mëdha, të mesme, dhe kuti të vogla projekti)* prizë dhe prizë për energji (5.5/2.1 mm për shembull)* vida të ndryshme dhe pajisje të ndryshme Kompjuter me* Arduino IDE të instaluar (me bibliotekat e nevojshme, shihni hapin 5)* programi Master Clock Control i bazuar në Java (dhe një mjedis i funksionimit Java, dhe biblioteka rxtx)* Porta USB e disponueshme* Kabllo USB për t'u lidhur me Arduino* koha e caktuar në diçka të arsyeshme

Hapi 3: Vendoseni së bashku harduerin

Kam përdorur tre kuti projekti* një kuti të madhe për elektronikën* një kuti të mesme për qarqet stafetë (një përzierje e tensionit të ulët dhe tensionit të lartë)* një kuti të vogël për lidhjet e tensionit të lartë Bëni vrima në kutitë ku vidhat mund t'i mbajnë ato së bashku. Gjithashtu bëni vrima ku telat mund të shkojnë midis kutive. Kutia e vogël gjithashtu ka nevojë për vrima ku telat mund të lidhen për instalim. Kutia e mesme ka nevojë për një vrimë për lidhjen e mbajtësit të baterisë 9V. Kutia e madhe ka nevojë për vrima për lidhësin USB të Arduino dhe një vrimë për prizën e energjisë. Kapaku/pjesa e sipërme e kutisë së madhe gjithashtu ka nevojë për vrima për LED, ndërprerës dhe LCD.

Hapi 4: Ndërtoni pajisjet elektronike

Skemat do të shtohen së shpejti!

Hapi 5: Firmware Arduino

Ngarkoni skicën "Master Clock Firmware" Arduino në Arduino IDE. Ju gjithashtu do të duhet të instaloni një numër bibliotekash të tjera (nëse nuk i keni ende të instaluara)* DateTime (përdorni versionin e modifikuar të bashkangjitur këtu)* DaylightSavings (shihni hapin tjetër)* DateTimeStrings* Flash* Streaming* LiquidCrystal (vjen me IDE) Bibliotekat së bashku me kodin e bëjnë skicën shumë të madhe për t'u përshtatur në një Arduino ATmega128, kjo është arsyeja pse nevojitet një '328. Ndoshta nëse hiqni një kod që nuk ju nevojitet për projektin tuaj, ai mund të përshtatet.

Hapi 6: Biblioteka The DaylightSavings

Kjo është një bibliotekë opsionale që punon së bashku me bibliotekën e modifikuar DateTime. Nëse ndryshimet tuaja në kursimet e ditës nuk janë identike me regjimin amerikan pas vitit 2007, atëherë është e nevojshme vetëm të modifikoni një funksion të vetëm që ndodhet në skedarin e tij. Në fakt, pasi sigurohen më shumë skedarë për lokalitete të ndryshme, të gjithë mund të shpërndahen dhe zgjidhen duke përdorur thjesht një skedar të saktë. Kjo kufizon sasinë e kodit të gjeneruar për këtë bibliotekë.

Hapi 7: Programi i Kontrollit Java

Ky imazh tregon një pamje të ekranit të programit Java Master Clock Control. Para së gjithash, përdoret për të vendosur kohën në tabelën Arduino.

Toshtë e mundur të komunikoni me Master Clock duke përdorur mjetin serik të Arduino IDE.

Hapi 8: Instalimi

Nëse nuk jeni aspak të sigurt për masat paraprake të sigurisë të nevojshme kur instaloni orën e re të mater, ndoshta duhet të konsultoheni me një elektricist. Mënyra më e pastër për të instaluar orën e re master është thjesht të anashkaloni lidhjet e orës së vjetër master. Për shembull, nëse ka një terminal në orën e vjetër master që tërhiqet në tokë kur sinjali i sinkronizimit është "aktiv", atëherë lidheni këtë tel me terminalin e sinkronizimit të orës së re kryesore. Ana tjetër e terminalit të sinkronizimit duhet të lidhet me tokën në mënyrë që kur stafeta të lidhë tela me tokën të arrihet i njëjti efekt. Përndryshe, terminalet e stafetës mund të lidhen me një tel të nxehtë (120 ose 24V AC në varësi të specifikimeve të orës së skllavit) dhe më pas me tela sinkronizimi. Vërtetë varet nga konfigurimi i sistemit ekzistues dhe sa jeni të gatshëm të pisni duart.

Hapi 9: Punon

Ora e re master është instaluar dhe po funksionon siç duhet në një shkollë fillore aktuale. Kjo është një mënyrë e shkëlqyeshme që të gjithë mësuesit të dinë se kush jeni. Fëmijë të rastit do të vijnë tek ju dhe do t'ju falënderojnë për "rregullimin e orëve". Po, njerëzit madje do t'ju afrohen në dyqanin ushqimor lokal dhe ju falënderoj! Ato kryesore këtu natyrisht, nuk është të zëvendësoni orën kryesore të prishur menjëherë, por të prisni një kohë para se ta bëni këtë. Ora master trajtoi kalimin e 1 Nëntorit 2009 nga kursimet e ditës në kohën standarde. Ora kryesore tregoi kohën e saktë, por orët e skllevërve jo. Kjo ishte për shkak të një problemi të instalimeve elektrike (defekt) ku stafeta e sinjalit të sinkronizimit po merrte energji vetëm nga bateria, dhe bateria ishte shumë e dobët. Kjo u rregullua dhe tani problemi i shkarkimit të baterisë është rregulluar gjithashtu.