Mikro binarni sat: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Tinkercad projekti »

Nakon što je prethodno stvorio Instructable (Binary DVM), koji koristi ograničeno područje prikaza pomoću binarnog.

Bio je to samo mali korak nakon što je prethodno kreiran glavni kodni modul za decimalnu u binarnu konverziju do stvaranja binarnog sata, ali jedino što je nedostajalo je RTC (sat realnog vremena).

Međutim, Microbit nema ugrađen RTC.

RTC omogućava realizaciju projekata sata sa rezervnom baterijom.

Kao takav, sljedeći projekt koristi Microbit i Kitronik RTC za stvaranje 24 -satnog sata s binarnim zaslonom i dodatno ima opciju alarma.

Projektni softver koji će se pokretati na Microbitu bit će kreiran u Makecode Blocks.

Potrošni materijal:

MicroBit V1 ili V2

MicroBit zaštitna futrola (opcionalno)

Makecode

Kitronik RTC

CR2032

Blokovi kodova

Cura

3D štampač

1 * SPDT (on -on) prekidač

1 * SPDT (uključivanje - isključivanje - uključivanje) prekidač

2 * SPST (normalno otvoren), trenutni prekidač

4 * M3 (10+6 mm), M/Ž rastojanja sa M3 maticama

4 * M3 (8 mm), vijci

M/Ž priključak za kratkospojnike, 100 mm, 28AWG, sa utikačem i utičnicom.

1 * Piezo zujalica (bez pogona)

Ove zalihe su dostupne u brojnim prodajnim mjestima i možda imate svog željenog dobavljača.

Korak 1: Definiranje područja prikaza

Iako je područje prikaza ograničeno količinom podataka koji se mogu prikazati u bilo kojem trenutku, idealno se može prikazati prikaz bit podataka.

Kao takvo, postoji dovoljno prostora za prikaz 4 x 4 -bitnih binarnih riječi koje predstavljaju vrijeme s obavijestima i načinima odabira.

Ekran je podeljen u 3 glavne oblasti; Vrijeme, odabir i načini.

Vrijeme

Šesnaest LED dioda dodijeljeno vremenu, svaka kolona od 4 LED diode dodijeljena je vremenskom intervalu, a intervali su u obliku H, H, M & M.

Svaki bit binarne riječi ima ponder 1, 2, 4 i 8 s LSB -om u 4. retku i MSB -om u 1. retku

Svaka binarna 4 -bitna riječ dopušta odbrojavanje od 0 do 15, što je više nego dovoljno za 24 -časovni format vremena, zahtijevajući maksimalni broj po stupcu od 2, 9, 5 i 9.

Odabir

Jedan red od 4 LED diode u retku 0 koristi se za identifikaciju vremenskog stupca odabranog prilikom unosa vremena.

Modes

Jedna kolona od 5 LED dioda u koloni 4 koristi se za identifikaciju načina rada, funkcija i rada.

Označite - LED 4, 0 koje treperi uključeno i isključeno koristi se za označavanje sekundi i rada.

Vrijeme - LED 4, 1 označava način vremena kada je uključen. (Zadani način rada pri uključivanju)

Alarm - LED 4, 2 označava način rada alarma kada je uključen.

Obaveštenje o alarmu - LED 4, 3 i LED 4, 4 trepere kada se alarm aktivira.

Korak 2: RTC (sat u stvarnom vremenu)

RTC je srce aplikacije koje omogućava postavljanje i održavanje tačnog vremena.

Više detalja o RTC -u možete pronaći na Kitroniku.

RTC pruža regulirano napajanje koje negira potrebu napajanja Microbita vlastitim USB ili JST konektorom, a osigurana je i rezervna baterija kako bi se zadržalo vrijeme u slučaju gubitka napajanja.

Prije korištenja RTC -a morate učitati paket proširenja.

Koristeći Makecode sa ikone Settings, odaberite Extensions i unesite Kitronik RTC u pretraživanje.

Odaberite paket da biste ga instalirali i bit će dodan ostalim ekstenzijama.

Postoji niz blokova koda za čitanje i pisanje u RTC.

Za binarni sat trebat će nam samo 4 od ovih blokova koda.

Oni će se koristiti za upisivanje podešenog vremena u RTC i za očitavanje unatrag za ažuriranje prikaza sata.

Korak 3: Kodiranje sata

Prvi dio koda je programska inicijalizacija varijabli, polja i informativnog teksta.

U tome

Bclk - Binarni sat

<Sel - Tipka odabire stupac koji će se prilagoditi postavci vremena.

Inc - dugme B povećava vreme.

Pritiskanjem oba dugmeta A & B zajedno menja se režim između Vremena & Alarma.

Strval - je vrijednost niza koja sadrži vrijeme u obliku “HH: MM: SS” vraćeno iz RTC -a

Za prikaz ili podešavanje vremena koriste se samo HH & MM.

Mode - zadržava vrijednost načina rada za Time = 1 i Alarm = 2 odabrane kombinacijom tipki A+B.

Period - je vrijednost vremenskog stupca, odabrana tipkom A.

0 = kolona 0 (H), 1 = kolona 1 (H), 2 = kolona 2 (M), 3 = kolona 3 (M)

Oznaka_en - Omogućava = 1 ili Onemogućava = 0 oznaka (sekunde), indikator.

Inc - Međupohranjivanje vrijednosti podešavanja inkrementalnog vremena.

Tm_list - pohranjuje vrijednost svake vremenske kolone tijekom postavljanja.

Alarm - Omogućava ili onemogućava indikator alarma.

Zauvijek neprestano poziva funkciju krpelja.

Označite

Funkcija kvačice koja je normalno omogućena prikazuje naizmjenično LED za uključivanje/isključivanje u gornjem desnom kutu kako bi označila rad i sekunde.

Osim toga, poziva funkciju showtm koja čita RTC i obrađuje to za prikaz u binarnom obliku, dok također poziva alarm_mode, ako je to omogućeno, prikazuje LED diode obavijesti o alarmu u donjem desnom kutu.

Showtm

Funkcija showtm, poziva rdtime i vrijednost korištena iz ovoga je strval koji sadrži niz vremena.

Stvara se petlja koja se povećava kroz strval izdvajajući svaki pojedinačni broj i zanemarujući separator “:”

Svaki pojedinačni broj se zatim pretvara u svoj binarni ekvivalent s funkcijom dec2bin i dodjeljuje ispravnom stupcu.

Rdtime

Funkcija rdtime, čita prvih 5 znakova u nizu vraćenom iz RTC -a (zanemarujući dio sekundi) i prosljeđuje ga strval -u.

Ako je alarm postavljen (način = 2), tada se vrijednosti postavljenih alarma uspoređuju sa vrijednostima koje vraća RTC, ako postoji podudaranje tada je alarm = 1 ako nema alarma podudaranja = 0.

Alarm_mode kada je omogućeno prikazuje dvije uključene/isključene naizmjenične LED diode u donjem desnom kutu kolone 4.

Dec2bin

Funkcija dec2bin pretvara decimalni broj u binarni i prikazuje ga u ispravnom stupcu.

Broj koji se pretvara prenosi se putem vrijednosti, a stupac prikaza prosljeđuje se putem stupca.

List2 je niz u koji je pohranjena 4-bitna binarna riječ iz procesa binarne konverzije.

Pokreće se petlja koja nastavlja dijeliti vrijednost s 2, a ostatak je pohranjen u elementu niza. Cijela vrijednost je podijeljena s 2, to se ponavlja sve dok cijela vrijednost ne bude <= 1, a zadnja vrijednost se ne postavi u niz.

Najveća jednocifrena decimalna vrijednost je 9, a u binarnom obliku to je 1001 kao 4-bitna riječ.

Niz tada treba obraditi obrnutim redoslijedom za ispravan rezultat.

Zatim se pokreće petlja za uključivanje ispravne LED diode u odgovarajućoj koloni, što se postiže za svako pojavljivanje jedne u 4-bitnoj binarnoj riječi.

Ljudski interfejs je postignut pomoću dugmadi.

Dugme A

Ovo odabire stupac u koji će se unijeti vrijednost vremena i prikazuje osvijetljenu LED diodu iznad odabrane kolone u retku 4.

Nakon ažuriranja svih vremenskih stupaca, povećanjem odabira do 5. stupca ažurira se vremenska varijabla.

Ako je način rada = 1, RTC se ažurira, u protivnom se ažurira vrijeme alarma.

Dugme B

Ovo je gumb za povećanje i povećava odabrani vremenski stupac.

Kako bi se smanjile greške i uštedjelo vrijeme pri postizanju ispravne vrijednosti, maksimalna vrijednost koja se može unijeti po stupcu ograničena je na osnovu vrijednosti vremena za 24-časovni sistem vremena.

Ove maksimalne vrijednosti pohranjuju se u tm_max , jednu po stupcu vremena i automatski se odabiru na temelju stupca vremena.

Maksimalne vrijednosti su H = 2, H = 9, M = 5, M = 9

Vrijednost prirasta se u dec2bin pretvara u binarnu i zaslon se ažurira.

Tipka A+B Odabir načina rada

Pritiskom oba dugmeta zajedno omogućava se izbor između vremenskog režima ili režima alarma, odgovarajući ekran se prikazuje na ekranu.

Ovisno o tome koji je način odabran, zaslon se ažurira tako da prikazuje vrijeme ili vrijeme postavljeno za alarm.

Korak 4: Operacija

Preuzmite Hex datoteku na Microbit, umetnite bateriju CR2032 u RTC.

Uključite Microbit u RTC i napajajte RTC ploču putem USB -a ili vijčanih terminala.

LED lampica će početi treperiti i ubrzo nakon toga će se prikazati vrijeme.

Ako se ovo koristi prvi put, prikazano vrijeme je vrlo vjerojatno pogrešno i morat će se postaviti na točno vrijeme.

Odabir načina rada

Pritiskanjem gumba za odabir (A) i povećanja (B) zajedno omogućit ćete promjenu opcija načina rada između vremena i alarma.

Podešavanje vremena

Postavka vremena je u 24H modu.

Pomoću dugmeta za odabir (A) pomjerite LED diodu u gornji red, to označava stupac u kojem se vrijeme može promijeniti. Kolone za odabir odgovaraju H, H, M & M.

Gdje je H = sati i M = minute.

Nakon što ste odabrali kolonu, pritisnite dugme za povećanje (b), uzastopno da biste povećali broj za jedan pri svakom pritisku. Brojanja su označena u binarnom obliku, uostalom to je binarni sat.

Dugme za povećanje samo povećava odbrojavanje i nakon što se maksimum vrati na nulu, daljnji pritisci će ponovo povećati broj.

Nakon što je postavljeno vrijeme prve kolone, pritisnite dugme za odabir za sljedeću kolonu, a zatim pomoću dugmeta Povećanje postavite vrijeme stupca.

Napomena: *** Kada postavite vrijeme ili alarm, morat ćete unijeti vrijeme u odabranu kolonu čak i ako vrijeme u koloni ostaje nepromijenjeno jer preskakanje kolone postavlja vrijeme te kolone na nulu ****

Ponavljajte postupak dok se vrijeme ne postavi pomoću sve 4 kolone.

Pritisnite dugme za izbor peti put da biste ga premestili u petu kolonu i vreme je podešeno.

Postavljanje alarma

Podešavanje vremena alarma vrši se na potpuno isti način kao i za vrijeme.

Da bi se alarm aktivirao u potrebno vrijeme, ostavite način rada postavljen na Alarm.

Za isključivanje alarma postavite način rada na Vrijeme.

Za prikaz podešenog vremena alarma, prebacite način rada između vremena i alarma, a vrijeme alarma će se prikazati kratko vrijeme prije nego se vratite na prikaz trenutnog vremena.

Vrijeme alarma nije pohranjeno u RTC -u, pa će se, ako je napajanje isključeno, trebati resetirati.

Korak 5: Opremite ga

Projekt će sjediti pod odgovarajućim kutom za gledanje na sat, ali okvir dodaje osjećaj trajnosti.

Mogli ste kupiti kutiju odgovarajuće veličine i izrezati i izbušiti odgovarajuća područja kako bi Microbit mogao stati u utičnicu.

Kako god; dodatno sam htio duplicirati tipke Microbit zajedno s drugim kontrolama i indikatorima.

Obično se legende moraju primijeniti na okvir kako bi se identificirali gumbi.

To se može primijeniti ručno; oslikane, ugravirane ili naljepnice.

Metoda za realizaciju svih ovih opcija bila bi 3D ispis kutije, ali prvo bismo morali stvoriti CAD datoteku s kojom ćemo stvoriti datoteku pisača.

Opcije stvaranja datoteka ručno su nacrtane ili iscrtane kodom.

Odlučio sam se za "nacrtano sa kodom" koristeći Tinkercad CodeBlocks

Datoteke za Box Lid i Box Base mogu se pronaći na Tinkercad CodeBlocks

Korak 6: Dizajn blok koda

Kutija je dvodijelni dizajn koji se sastoji od baze i poklopca.

Četiri ugaone rupe za vijke će se koristiti za pričvršćivanje poklopca s izrezom na lijevoj strani kako bi se omogućio ulaz za USB utikač.

Poklopac će imati izrez za Microbit konektor i potrebne prekidače, osim toga svaki tekst će biti ispisan direktno na poklopcu, a rupe za vijke poravnat će se s osnovnim stupovima.

RTC ploča će biti pričvršćena na donju stranu poklopca pomoću 4 stupa i 4 vijka.

Veličina kutije plus poklopac je 70 x 105 x 31 mm

Kôd za poklopac i bazu dostupan je u TinkerCad CodeBlocks.

Korak 7: 3D štampanje

Učitajte datoteke u Cura i primijenite željene postavke rezača.

Primijenjene postavke.

Kvaliteta: 0,15 mm

Ispuna: 80%, tro-šesterokut

Baza: Brim

Sačuvajte datoteke, a zatim odštampajte.

Uz Cura možete učitati obje datoteke zajedno na isto područje za štampanje i štampati odjednom.

Korak 8: Popunite

Poklopac kutije odštampan je uvučenim tekstom koji će biti ispunjen obojenom 2 -dijelnom epoksidnom smolom.

Smola se pomiješa u omjeru 2 dijela smole prema 1 dijelu učvršćivača, a zatim se umiješa neprozirni pigment u boji.

Odabrana boja bila je žuta u kontrastu s pozadinom. Bijela bi bila drugi izbor.

Nakon miješanja smola se ukapa u udubljenje pomoću štapića za koktel za prijenos malih mrlja smole koje se koriste za postupno popunjavanje udubljenja u slovima.

Oduprite se stavljanju previše smole u jednom potezu jer ćete vjerojatno završiti s mjehurićima zraka ili ćete stvoriti previše preljeva na okolnu površinu, što znači da ćete nakon uklanjanja morati više ukloniti čišćenje i brušenje.

Zato polako punite pazeći da je dno slova prekriveno i nadogradite ga završivši s lagano podignutom površinom.

Nakon što se smola očvrsne, bit će potrebno lagano brušenje za izravnavanje površine, počnite s razredom P240 napredujući prema finim ocjenama kako bi se postigla glatka završna obrada i na kraju završi lakiranjem.

Nemojte primjenjivati preveliki pritisak i preveliku brzinu ili ćete pregrijati PLA i smolu koja će nastati mutna površina zbog usisavanja zrna, malo vode nanesene tokom procesa brušenja djelovat će kao mazivo i rashladno sredstvo.

Korak 9: Montaža

Microbit će se uklopiti u utičnicu u dvije orijentacije, prema glavnom dijelu RTC -a okrenut prema gore.

Međutim, ako su okrenute prema glavnom dijelu RTC -a, veze se ne mogu koristiti, ako je Microbit okrenut od glavnog dijela ploče, možemo ih koristiti.

Sklapanje započinje lemljenjem pravokutnog zaglavlja SIL pina na RTC, kako bi se omogućilo povezivanje pomoću push fit konektora.

RTC je opremljen 4 * M3 (10+6 mm), M/Ž ogradama sa M3 maticama koje su pričvršćene na poklopac pomoću 4 * M3 (8 mm), vijcima u montažnim rupama.

Prekidači su ugrađeni u montažne rupe na poklopcu.

Potrebne veze su:

GND, 3V, P1 (set), P2 (upozorenje), P5 (sel) i P11 (inc)

Napomena *** Otpornici (1R), na dijagramu za P5 i P11, jednostavno su referentne tačke povezivanja jer izravna veza na ove pinove na Microbit u Code blokovima trenutno nije dostupna. ***

P5 je vanjska veza za tipku A koja je spojena trenutnim prekidačem SPST. Jedan spoj na P5, a drugi pin na GND ovo dugme služi za odabir stupca tijekom podešavanja vremena.

P11 je vanjska veza za tipku B koja je spojena trenutnim prekidačem SPST. Jedan priključak na P11, a drugi pin na GND, njegovo dugme služi za povećanje broja tokom podešavanja vremena.

P1 je SPDT (on-on) prekidač koji se koristi za omogućavanje ili onemogućavanje opcija postavki. Središnji pin ide na P1, dok je jedan pin povezan na GND, a drugi na 3V preko 10k otpornika. Ovo omogućava primjenu H (3V) i L (0V) na ovaj pin. Kada je P1 spojen na 3V, to omogućuje opcije postavljanja vremena, a kada 0V onemogućuje postavljanje vremena. Time se kontrolira da li tipke A & B imaju ikakvog učinka.

P2 je SPDT (on-off-on) prekidač koji se koristi za omogućavanje ili onemogućavanje zvučnog signala i opcionalnih vanjskih svjetala.

Zvučni signal je Piezo Buzzer (jednostavno pričvršćen dvostrukom ljepljivom pločicom), koji zahtijeva impulsni pogon koji osigurava Microbit.

Korak 10: Konačno

Sastavili ste elemente u kutiji, programirali Microbit i ugradili ga u utičnicu na kutiji.

Zatim uključite napajanje i postavite vrijeme.

Uživajte.

Drugoplasirani na takmičenju Block Code