ساعت ، صفحه نمایش LCD ، مادون قرمز روی تنظیم: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

یک ساعت زمان واقعی بسازید که زمان فعالیت را در عرض چند دقیقه در سال حفظ کند. کد و اجزاء را می توان به راحتی در پروژه های دیگر قرار داد.

این پروژه نیاز به حداقل مقدار سیم کشی و بدون لحیم کاری دارد. ساعت نگهدار ساعت واقعی DS3231 است. زمان روی LCD ارزان 1602 نمایش داده می شود. هر دو ماژول از ارتباطات I2C استفاده می کنند. I2C هنگام اتصال به آردوینو فقط از 2 سیم در هر ماژول استفاده می کند. من از آردوینو نانو استفاده می کنم زیرا به خوبی روی تخته نان قرار می گیرد. دستورالعمل های زیر با Arduino Uno کار می کند زیرا دارای شماره پین مشابه Nano برای این پروژه است. جزء دیگر گیرنده مادون قرمز است. این به شما امکان می دهد از یک کنترل از راه دور معمولی مانند ریموت تلویزیون برای تنظیم زمان دقیقاً همانطور که در تلویزیون هوشمند ما استفاده می کنید ، استفاده کنید. گیرنده مادون قرمز فقط به یک سیم برای اتصال آن به آردوینو نیاز دارد.

اولین قدم آزمایش آردوینو و اتصال آن به تخته نان است. مراحل زیر که برای کار مستقل طراحی شده اند. هر مرحله دارای دستورالعمل سیم کشی و دستورالعمل آزمایش است. وقتی پروژه ها را می سازم ، هر جزء را سیم کشی و آزمایش می کنم تا مطمئن شوم که کار می کند. این به ادغام تعدادی از اجزا کمک می کند زیرا بدانید که هر کار و من می توانیم بر الزامات ادغام تمرکز کنیم.

این دستورالعمل مستلزم این است که Arduino IDE را نصب کرده باشید. همچنین لازم است مهارت های اولیه را برای بارگیری برنامه طرح آردوینو از لینک های موجود در این پروژه ، ایجاد فهرست برای برنامه (نام فهرست همان نام برنامه) داشته باشید. مراحل بعدی بارگیری ، مشاهده و ویرایش برنامه در IDE است. سپس ، برنامه را از طریق کابل USB روی برد Arduino خود بارگذاری کنید.

تدارکات

• برد کنترل نانو V3 ATmega328P CH340G میکرو برای آردوینو. به عنوان جایگزین ، می توانید از Uno استفاده کنید.
• ساعت واقعی DS3231 و باتری CR2032.
• LCD 1602 با ماژول I2C
• گیرنده مادون قرمز و کنترل از راه دور. من از کیت های ماژول کنترل از راه دور بی سیم IR استفاده کردم که دارای گیرنده مادون قرمز و کنترل از راه دور مادون قرمز بود.
• تخته نان
• کابل های سیمی
• آداپتور دیواری 5 ولت

من قطعات را در eBay خریدم ، بیشتر از توزیع کنندگان هنگ کنگ یا چین. گاهی اوقات توزیع کنندگان آمریکایی قطعات مشابه یا مشابهی با قیمت مناسب و تحویل سریعتر دارند. تحویل قطعات چینی بین 3 تا 6 هفته طول می کشد. توزیع کنندگان مورد استفاده من همه قابل اعتماد بوده اند.

هزینه های تقریبی: نانو 3 دلار ، DS3231 1 دلار ، ال سی دی 3 دلار ، کیت مادون قرمز 1 دلار ، بردبرد 2 دلار ، بسته 40 کابل سیم 1 دلار ، 1 دلار برای آداپتور دیواری 5 ولت. در کل ، حدود 11 دلار توجه داشته باشید ، من نانو و LCD را با پین های تخته نورد که قبلاً در جای خود لحیم شده اند خریدم ، زیرا مهارت های لحیم کاری من ضعیف است. برای باتری ساعت ، من 5 بسته باتری لیتیوم CR2032 را با قیمت 1.25 دلار خریدم. من همچنین 5 بسته DS3231 خریدم زیرا قطعات زمانی را دوست دارم. این پروژه از 1 تخته نان استفاده می کند. من یک بسته 3 تخته نان با قیمت حدود 7 دلار خریدم. یک معامله بهتر از خرید یک تخته جداگانه.

مرحله 1: آردوینو نانو را به Breadboard اضافه کنید

آردوینو نانو را به Breadboard وصل کنید. یا در صورت تمایل می توانید از Arduino Uno برای این پروژه استفاده کنید. هر دو از پین های یکسانی برای این پروژه استفاده می کنند. Nano (یا Uno) را از طریق کابل USB به رایانه خود وصل کنید.

برق و زمین را از آردوینو به نوار پاور بردبرد متصل کنید. پین آردوینو 5+ را به نوار مثبت breadboard وصل کنید. پین آردوینو GRN (آسیاب شده) را به نوار منفی (زمینی) ورق نان متصل کنید. این مورد توسط اجزای دیگر استفاده می شود.

برنامه آزمایشی اولیه آردوینو را بارگیری و اجرا کنید: arduinoTest.ino. هنگام اجرای برنامه ، چراغ LED روی صفحه به مدت 1 ثانیه روشن می شود ، سپس 1 ثانیه خاموش می شود. همچنین ، پیام هایی ارسال می شوند که می توانند در Arduino IDE Tools/Serial Monitor مشاهده شوند.

+++ راه اندازی.

+ پین دیجیتال LED روی صفحه را برای خروجی اولیه کرد. LED خاموش است ++ به حلقه بروید. + شمارنده حلقه = 1 + شمارنده حلقه = 2 + شمارنده حلقه = 3…

به عنوان یک تمرین ، تاخیر زمانی را روی چراغ چشمک زن تغییر دهید ، برنامه تغییر یافته را بارگذاری کرده و تغییر را تأیید کنید.

در عکس بالا یک جعبه کیت سیم جامپر بدون سرب بدون 140 لحیم است که می توانید با 3 تا 5 دلار تهیه کنید. آنها تخته ها را با استفاده از کابل های بلند برای اتصالات کوتاه مرتب تر می کنند.

مرحله 2: ماژول ساعت DS3231 را اضافه کرده و آن را به آردوینو وصل کنید

ماژول ساعت را به تخته نان متصل کنید. پین GND ماژول ساعت را به نوار میله ای تخته نان متصل کنید. پین VCC ماژول ساعت را به نوار مثبت نوار ورق متصل کنید. پین ماژول ساعت SDA (داده) را به پین A4 آردوینو (پین داده I2C) وصل کنید. پین ماژول ساعت SCL (ساعت) را به پین A5 آردوینو (پین ساعت I2C) وصل کنید.

در Arduino IDE ، یک کتابخانه ساعت DS3231 نصب کنید. ابزارها/مدیریت کتابخانه ها را انتخاب کنید. جستجوی خود را با تایپ کردن 'rtclib' فیلتر کنید. RTClib by Adafruit (برای مرجع ، لینک کتابخانه) را انتخاب کنید.

برنامه آزمایشی اولیه را بارگیری و اجرا کنید: clockTest.ino. هنگام اجرای برنامه ، پیامهای زمان ساعت ارسال می شوند که می توانند در Arduino IDE Tools/Serial Monitor مشاهده شوند.

+++ راه اندازی.

+ ساعت تنظیم شده است. ++ به حلقه بروید. ---------------------------------------- + تاریخ و زمان کنونی: 2020/3/ 22 (یکشنبه) 11: 42: 3 + تاریخ و زمان کنونی: 2020/3/22 (یکشنبه) 11: 42: 4 + تاریخ و زمان فعلی: 2020/3/22 (یکشنبه) 11: 42: 5…

برای تمرین ، از rtc.adjust () برای تنظیم زمان و تاریخ ساعت ، بارگذاری برنامه تغییر یافته و تأیید تغییر استفاده کنید.

rtc.adjust (تاریخ زمان (2020 ، 3 ، 19 ، 10 ، 59 ، 50)) ؛ // اولین روز بهار ، 2020.

مرحله 3: ماژول نمایش 1602 LCD را اضافه کرده و آن را به آردوینو وصل کنید

ماژول LCD را به تخته نان متصل کنید. پین GND ماژول ساعت را به نوار میله ای تخته نان متصل کنید. پین VCC ماژول ساعت را به نوار مثبت نواربرد متصل کنید. پین ماژول ساعت SDA (داده) را به پین A4 آردوینو (پین داده I2C) وصل کنید. پین ماژول ساعت SCL (ساعت) را به پین A5 آردوینو (پین ساعت I2C) وصل کنید.

در Arduino IDE ، کتابخانه LCD 1602 را نصب کنید. ابزارها/مدیریت کتابخانه ها را انتخاب کنید. جستجوی خود را با تایپ کردن "LiquidCrystal" فیلتر کنید. LiquidCrystal I2C توسط Frank de Barbander (برای مرجع ، پیوند کتابخانه) را انتخاب کنید.

برنامه آزمایشی اولیه را بارگیری و اجرا کنید: lcd1602Test.ino. هنگام اجرای برنامه ، پیامهای زمان ساعت ارسال می شوند که می توانند در Arduino IDE Tools/Serial Monitor مشاهده شوند.

+++ راه اندازی.

+ LCD آماده استفاده +++ به حلقه بروید. + theCounter = 1 + theCounter = 2 + theCounter = 3…

به عنوان تمرین ، پیامهای صفحه LCD را تغییر دهید ، برنامه تغییر یافته را بارگذاری کرده و تغییر را تأیید کنید.

مرحله 4: گیرنده مادون قرمز را اضافه کرده و آن را به آردوینو وصل کنید

سیمهای کابل زن به نر را به گیرنده مادون قرمز (انتهای زن) وصل کنید. پین زمینی ماژول ساعت را به نوار میله ای تخته نان متصل کنید. پین پاور ماژول ساعت را به نوار مثبت ورق ورق متصل کنید. پین خروجی گیرنده مادون قرمز را به پین Arduino A1 وصل کنید.

گیرنده مادون قرمز ، پین ها را از بالا به چپ به راست وصل کنید:

سمت چپ بیشتر (کنار X) - مرکز نانو پین A1 - 5 ولت راست - زمین

A1 + - - اتصالات پین نانو

| | | -پین گیرنده مادون قرمز --------- | S | | | | --- | | | | | | --- | | | ---------

در Arduino IDE ، یک کتابخانه مادون قرمز نصب کنید. ابزارها/مدیریت کتابخانه ها را انتخاب کنید. جستجوی خود را با تایپ کردن "IRremote" فیلتر کنید. IRremote by Shirriff (برای مرجع ، لینک کتابخانه) را انتخاب کنید.

برنامه آزمایشی اساسی را بارگیری و اجرا کنید: infraredReceiverTest.ino. هنگام اجرای برنامه ، کنترل از راه دور خود را به سمت گیرنده بگیرید و دکمه های مختلفی مانند شماره 0 تا 9 را فشار دهید. پیام های سریال خروجی (چاپ شده) هستند که می توانید آنها را در Arduino IDE Tools/Serial Monitor مشاهده کنید.

+++ راه اندازی.

+ گیرنده مادون قرمز را اولیه کرد. ++ به حلقه بروید. + کلید OK - تغییر وضعیت + کلید> - بعدی + کلید < - قبلی + کلید بالا + کلید پایین + کلید 1: + کلید 2: + کلید 3: + کلید 4: + کلید 6: + کلید 7: + کلید 8: + کلید 9: + کلید 0: + کلید * (بازگشت) + کلید # (خروج)

به عنوان یک تمرین ، از کنترل تلویزیون برای دیدن مقادیر چاپ شده استفاده کنید. سپس می توانید برنامه را برای استفاده از مقادیر در دستور switch تابع infraredSwitch () تغییر دهید. برای مثال ، کلید "0" را فشار دهید و مقدار ریموت خود را دریافت کنید ، به عنوان مثال ، "0xE0E08877". سپس ، مانند قطعه کد زیر ، یک مورد به دستور switch اضافه کنید.

مورد 0xFF9867:

مورد 0xE0E08877: Serial.print ("+ کلید 0:") ؛ Serial.println ("")؛ زنگ تفريح؛

مرحله 5: برنامه طرح ساعت آردوینو پروژه ساعت را بارگذاری کرده و آن را آزمایش کنید

اکنون که همه اجزاء به تخته نان اضافه شده ، سیم کشی شده و آزمایش شده است. زمان بارگذاری برنامه ساعت اصلی و اجرای آن فرا رسیده است. برنامه ساعت زمان را از ماژول ساعت دریافت می کند ، زمان را روی LCD نمایش می دهد و به شما امکان می دهد زمان را با استفاده از کنترل از راه دور مادون قرمز تنظیم کنید.

برنامه ساعت پروژه را بارگیری و اجرا کنید: clockLcdSet.ino.

با شروع برنامه ، زمان DS3231 را روی صفحه LCD 1602 نشان می دهد. پیامها در Arduino IDE Tools/Serial Monitor قابل مشاهده هستند.

+++ راه اندازی.

+ مجموعه LCD + syncCountWithClock ، theCounterHours = 13 theCounterMinutes = 12 theCounterSeconds = 13 + ساعت تنظیم شده و با متغیرهای برنامه هماهنگ شده است. + گیرنده مادون قرمز فعال است. ++ به حلقه بروید. + clockPulseMinute () ، theCounterMinutes = 15 + clockPulseMinute () ، theCounterMinutes = 16 + clockPulseMinute () ، theCounterMinutes = 17…

کنترل از راه دور خود را به سمت گیرنده قرار دهید و دکمه پیکان سمت راست را فشار دهید. سال برای تنظیم نمایش داده می شود. دکمه پیکان سمت راست را چندین بار فشار دهید تا ببینید که می توانید سال ، ماه ، روز ، ساعت ، دقیقه و ثانیه را تنظیم کنید. برای تعیین مقدار زمان ، به مقدار بروید. از فلش های بالا و پایین برای تعیین مقدار نمایش استفاده کنید. سپس از کلید "OK" برای تنظیم مقدار ساعت استفاده کنید. یک مقدار در یک زمان تعیین می شود.

مرحله ششم: منبع تغذیه خارجی

اکنون که ساعت شما آزمایش شده و کار می کند ، می توانید آن را از رایانه جدا کرده و از منبع تغذیه مستقل استفاده کنید. برای سادگی ، از یک آداپتور دیواری 5 ولت استفاده می کنم که می توان آن را حدود یک دلار خرید ، و یک کابل USB ، یک دلار دیگر. کابل آردوینو را به آداپتور دیواری +5V متصل می کند. از آنجا که پریزهای آردوینو و پین های زمینی به بردبرد متصل هستند ، دیگر قطعات را تغذیه می کند.

به دلیل سادگی و هزینه کم ، من از همین ترکیب برای تأمین انرژی پروژه های دیگر استفاده می کنم.

امیدوارم موفق بوده باشید و از ساخت یک ساعت LCD مادون قرمز کنترل شده لذت برده باشید.