Тактовая частота Arduino DCF77: 13 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Автор: oliverbFollow Другие статьи автора:

Вступление

Это руководство покажет вам, как сделать цифровые импульсные часы и добавить их к старому корпусу часов или циферблату и лицевой панели 12 дюймов (300 мм). Я использовал старые английские часы с циферблатом с циферблатом 12 дюймов, но любые часы с достаточно большим корпусом будут используется до тех пор, пока на циферблате есть место для цифрового дисплея и вторичного аналогового механизма.

Эти старые футляры доступны на ebay, и иногда они поставляются в комплекте с изогнутой или наклонной задней коробкой, см. Рис. 5 и 6. Если у ваших часов нет задней коробки, просто сделайте ее из фанеры и протрите ее, чтобы она соответствовала обрамлению циферблата.

Эти часы поставлялись с окантовкой, латунной рамкой циферблата и циферблатом, поэтому я просто сделал заднюю коробку по размеру и прикрепил ее к деревянной окантовке циферблата. При необходимости вы можете приобрести новые циферблаты и латунные лицевые панели с Ebay.

Оригинальный циферблат часов был очень желтого цвета с множеством сколов на краске. Я решил оставить его, потому что он придавал часам аутентичный вид. Единственная проблема заключалась в том, что краска откололась, когда я вырезал отверстие для 7-сегментного дисплея. Я нашел в своем гараже старую банку с кремовой краской, и она идеально подошла.

Циферблат секунд нанесен сухим переводом из часовой мастерской. Я приобрел его несколько лет назад, но вы можете сделать мокрый трансфер с помощью бумаги для струйного переноса. Подробности и шаблоны см. В шаге 4 в одном из моих часов регулятора репродукции.

Движения

В аналоговом индикаторе секунд используется стандартная вставка кварцевых часов, и он модифицирован таким образом, чтобы им можно было управлять через Arduino.

На аналоговом индикаторе часов и минут используется 30-секундный ведомый электрический механизм. В мире доступны все их типы, поэтому просто выберите тот тип, который доступен в вашем регионе. Если ваше движение не является 30-секундным, просто измените код по своему усмотрению.

Источник времени

Я использовал сигнал времени радиокода DCF77 из Германии, чтобы эти часы показывали точное время, поэтому, если вы не находитесь в Европе, вам нужно будет использовать соответствующую библиотеку Arduino для вашего местоположения и соответственно изменить код.

Если вас не беспокоит долговременная точность, вместо этого можно использовать модуль часов реального времени. Потребуются кнопки для установки часов и модификации кода.

Дисплеи

Информационный дисплей

Я использовал большой ЖК-дисплей 20x4 для отображения часов и информации DCF77, но стандартный дисплей 20x4 можно использовать без изменения кода. В дисплее используется модуль I2C, поэтому для управления им требуется только 2 провода (плюс 5 В и 0 В).

Цифровой дисплей часов

8-разрядный семисегментный модуль с диагональю 0,56 дюйма используется для цифровой индикации времени.

Они доступны на Ebay в виде комплектов или готовых модулей, и для их управления требуется всего 3 провода (плюс 5 В и 0 В).

Звук

Эти часы имеют 1-секундный тиковый звук от длинных (отцовских) часов. Это воспроизводится звуковой платой adafruit Audio FX + 2x2 Вт, управляемой Arduino. Звук можно выключить или увеличить или уменьшить громкость по мере необходимости.

Печатная плата

Так как это один из часов, схема построена на плате Vero. Я встроил в дизайн Arduino Uno, но при необходимости можно использовать полноразмерный Uno. Обратите внимание, что для библиотеки DCF77, используемой в этих часах, требуется кристалл кварца на Arduino.

Шаг 1. Базовая сборка

рис 1 Показывает готовые часы. Часы состоят из частей часов с циферблатом 12 дюймов (300 мм), установленных на новой задней коробке, сделанной из фанеры.

Фанерная коробка окрашена в тон в соответствии с окантовкой циферблата. Дубовая окантовка циферблата была очищена до голого дерева и выбелена, чтобы сделать цвет светлее.

рис 2 Показывает часы со срезанным циферблатом, чтобы показать положение механизмов и дисплеев. Кварцевый секундомер сверху, 30-секундный ведомый механизм посередине и цифровой дисплей внизу. 30-секундный ведомый механизм прикреплен к металлическому циферблату двумя маленькими винтами. Кварцевый механизм затем прикрепляется к 30-секундному механизму с помощью кронштейна. В кварцевом механизме вырезана кварцевая панель управления, а провода подключены непосредственно к катушке приводного двигателя. Цифровой дисплей крепится к деревянной опоре циферблата двумя металлическими скобами.

рис. 3 Покрытие циферблата и лицевые панели сняты, так что все компоненты и модули видны. Циферблат и окантовка циферблата шарнирно прикреплены к задней части корпуса и могут открываться и складываться, чтобы обеспечить доступ к элементам управления и печатным платам.

рис. 4 - задняя панель и модули без часов и механизмов.

Вверху справа - модуль блока питания, настроенный на подачу 5 вольт на плате после защитного диода. В середине - основная плата Vero с микроконтроллером Atemega 328 и модулем звуковой платы. Внизу - модуль ЖК-дисплея с модулем управления I2C, установленный сзади. Панель управления переключателем двигателя кварцевых часов находится в верхнем левом углу, а переключатели управления звуком и подсветкой ЖК-дисплея расположены справа. Дека, создающая тикающий звук, подключена к небольшому динамику, который проходит через нижнюю часть корпуса. Тик-тактный звук берется из 1-секундного часового механизма, отредактированного в Audacity, до 1,5-секундного. Часы воспроизводят этот образец каждую вторую секунду, поэтому тиканье всегда синхронизируется со всеми отображениями часов. LDR устанавливается через отверстие, вырезанное в правой части задней панели, для управления яркостью 7-сегментного дисплея через микроконтроллер. ЖК-дисплей и 7-сегментный цифровой дисплей включаются детекторным модулем PIR, расположенным в той же комнате, что и часы, когда кто-либо находится в комнате.

рис. 5 Показывает оригинальный циферблат с пятнами, сколами и вмятинами, с добавленным секундным циферблатом и вырезом для цифрового дисплея.

Шаг 2: дисплеи

"loading =" ленивый "" loading = "ленивый" "loading =" ленивый"

На видео часы работают целую минуту.

Шаг 13: Код

Требуются следующие библиотеки

LedControl.h

dcf77.h Обратите внимание, что эти часы используют библиотеку Udo Kleins Release 2, скачать здесь DCF77 Release 2

LiquidCrystal_I2C.h

Wire.h