Náramkové hodinky na arduinu. LCD hodiny, budík a časovač s detekcí pohybu na Arduinu. Připojení hodin reálného času

Vyrobit velké nástěnné hodiny s automatickým jasem zabralo nějaký způsob.

Takové hodiny jsou ideální pro velké místnosti, jako je kancelářská hala nebo velký byt.

Vyrobit takto velké nástěnné hodiny není s pomocí tohoto návodu vážný problém.

Pro odhad velikosti hodinek lze předpokládat, že jeden segment hodinek bude mít velikost papíru A4, takže lze snadno používat fotorámečky odpovídající velikosti.

Krok 1. Komponenty velkých nástěnných hodin.

Dráty, pájka, páječka, LED pásek Arduino Nano DC-DC konvertor LM2596
4 metry LED pásku WS2811 světelný senzor hodiny reálného času DS3231
mikrospínače

Co jsem použil pro tento projekt:

Krok 8. Naprogramujte hodiny.

S trochou piplání se mi podařilo sehnat hodinky, které plně vyhovují mým potřebám. Jsem si jistý, že to umíš lépe než já.

Kód je dobře komentovaný a snadno mu rozumíte, ladicí zprávy jsou také komentovány velmi dobře.

Pokud potřebujete změnit barvu nástěnných hodin, které používáte, musíte změnit proměnnou na řádku 22 ( int ledColor = 0x0000FF; // Použitá barva (v hex)). Seznam barev a jejich kódů v hexadecimálním tvaru najdete na stránce: https://github.com/FastLED/FastLED/wiki/Pixel-refe…

Pokud máte problémy se stahováním, použijte mirror: http://bit.ly/1Qjtgg0

Můj finální náčrt lze stáhnout.

Krok 9. Výroba čísel pomocí polystyrenu.

Základna frézy Řezací nástroj Celkový pohled na frézu
Výsledek frézy

Vystřihněte každý segment podle vzoru vytištěného na začátku.
Polystyren lze řezat ostrým nožem, což je poměrně obtížné, nebo jednoduchým zařízením vyrobeným z nichromového drátu nebo kytarové struny a několika kusů OSB desky.

Jak se mi to povedlo, můžete vidět na obrázcích výše.

Pro napájení řezačky jsem použil 12V zdroj.

V důsledku řezů by měly být získány čtyři segmenty pro velké hodiny, z nichž jeden je zobrazen na fotografii.

Krok 10. Přilepte čísla a vše uzavřete difuzérem. Závěrečné velké nástěnné hodiny.

Zářit ve dne zářit v noci

Po vyříznutí všech čtyř čísel a teček nástěnných hodin je všechny nalepte na karton spolu s LED pásky (pro zjednodušení jsem použil oboustrannou lepicí pásku)

K rozptýlení tvrdého LED světla jsem použil dva listy papíru přes polystyrenová čísla. Pro pohodlí a estetiku jsem použil papír velikosti A2 přeložený napůl.

Po dokončení všech těchto kroků jsem výslednou sestavu velkých nástěnných hodin umístil do odpovídajícího velkého fotorámečku.

Tyto hodinky se ukázaly jako velmi efektní a poutavé. Myslím, že takto velké nástěnné hodiny skvěle ozdobí nejednu místnost.

V kontaktu s

Po krátké technické pauze tedy pokračujeme v seznámení s rodinou ARDUINO MK. V této lekci se pokusíme vyrobit hodiny fungující z interního generátoru MK (jedna z následujících lekcí bude s externím generátorem) a zobrazující informace na LCD indikátoru typu 1602 (což znamená 16 znaků ve 2 řádcích , existuje také typ 1604 - 16 znaků ve 4 řádcích, již jste pochopili, že první 2 číslice označují počet znaků indikátoru a druhé - počet řádků). Neodkládejme úvod, pojďme se pustit do práce.

Pro projekt potřebujeme:

1. Arduino Uno
2. LCD indikátor 1602
3. Prkénko na chleba
4. dráty
5. trimr 10 kOhm

Pro ty, kteří jsou obzvláště líní, doporučuji jít dolů na konec stránky a stáhnout si hotový náčrt, pro ty, kteří se chtějí naučit, jak dělat náčrty sami, popíšu podrobněji všechny kroky projekt. Pro správnou a rychlou práci na projektu je potřeba algoritmus práce. Téměř každý projekt je lepší hodit na papír a pak postupovat podle algoritmu krok za krokem. Uděláme úplně to samé. Pojďme tedy vytvořit algoritmus. Máme několik podmínek, zapisujeme je vzestupně:

1. Sekundy, pracujte v rozsahu od 0 do 59 v cyklu se sekundovým intervalem (to je pochopitelné).
2. Minuty, pracujte v rozsahu od 0 do 59 v cyklu, přepínání nastává, když hodnota sekund dosáhne 0.
3. Hodiny běží od 0 do 24 (zde si můžete vybrat zobrazení jako cizí styl od 0 do 12 s AM a PM jak chcete) v cyklu, přepínání nastává, když hodnota minut dosáhne 0.
4. Zobrazení všech potřebných informací na displeji (můžete se například rozhodnout, že nebudete zobrazovat sekundy, ale pouze vytvoříte blikající tečku mezi hodinami a minutami)

Sbíráme naše hodinky podle tohoto schématu:

Připojení LCD indikátoru 1602 k ARDUINO

Montážní tipy. Indikátor 1602 většinou pochází z Číny v „holé“ podobě, tzn. žádné piny nejsou pájeny, radím pro tyto účely použít dvouřadé počítačové patice ze základních desek, jeden pin patice se zasune do 1602, druhý pin je mimo okraj desky, připájejte oba piny na jeden kontakt - tento zvyšuje mechanickou a elektrickou pevnost. Toto schéma neukazuje schéma zapojení podsvícení, jedná se o následující 2 piny vpravo od D7. Můžete je připojit k 3,3V napájecímu zdroji na ARDUINO, můžete provést plynulý náběh/výstup, pokud připojíte kladný výstup (je označen jako A-anoda) k výstupu ARDUINO a ovládáte napájení přes tento výstup. je již vedlejší úkol, zatím stačí připojit výstup A na 1602 na 3,3V na ARDUINO a výstup je K 1602 na GND ARDUINO.

Nyní přistoupíme k samotnému vývoji hodin. Na počítači spustíme shell ARDUINO. Zkusme si pohrát s 1602, abychom zkontrolovali správná zapojení obvodu. Jdeme Soubor-Příklady-LiqidCrystal a vyberte některý ze souborů. Nahrajte skicu do ARDUINO a uvidíte, co se stane. Pokud místo symbolů vidíte černé čtverečky, otočte trimrem, jedná se o regulátor kontrastu (udělejte totéž, pokud se nezobrazuje vůbec nic). Informace by se měly zobrazovat správně a prostě by tam nemělo být žádné „crazyabry“. Pokud se objeví, zkontrolujte schéma zapojení, kde bylo nesprávně sestaveno. Na náčrtech můžete okamžitě vidět, jak se dostat k LCD indikátoru, a žasnout nad jednoduchostí práce s ním! Pokud vše fungovalo správně, pokračujeme přímo k programování.

Rozhodněme, že nám bude časovač fungovat bez operátora zpoždění jak je psáno. Zadáme tedy tento kód:

#zahrnout

// Proměnné se změní:

prázdnota založit () {
lcd.begin(16, 2);

prázdnota smyčka ()
{

if (currentMillis - previousMillis >= interval) (

Tento kód již bude fungovat, ale nebude nic zobrazovat. 1 bude přidána do proměnné s každou sekundu. už jsme dostali přesný interval 1 sekundy! Nyní, podle algoritmu, potřebujeme proměnný limit mezi 0 a 59. Pojďme na to.

pokud (s>
{


}

Přidejte tento kód do programu. Podle popisu je vše jasné - pokud je hodnota s větší než 59, pak k ní přiřadíme 0 a v proměnné m přidáme 1 minutu. V tuto chvíli máme plně funkční sekundový časovač a nekonečný (až 32768 - maximální hodnota typu integer) počítadlo minut. Nyní musíte stejným způsobem vypočítat minuty. Píšeme následující:

if (m>59) // pokud jsou hodnoty m větší než 59
{


}

Přidejte řádky do programu. Už by to mělo vypadat takto:

int h,m,s; // proměnné pro hodiny, minuty, sekundy
booleanz; // proměnná pro zobrazení bodu
// připojení knihovny indikátorů
#zahrnout

// inicializuje knihovnu s čísly pinů rozhraní
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

// Proměnné se změní:
int ledState = NÍZKÁ; // ledState slouží k nastavení LED
bez znaménka dlouhé předchozíMillis = 0; // uloží poslední aktualizaci LED
const long interval = 1000; // interval, ve kterém má blikat (milisekundy)

prázdnota založit () {
lcd.begin(16, 2);

prázdnota smyčka ()
{

Unsigned long currentMillis = millis();

if (currentMillis - previousMillis >= interval) (
// uložení posledního blikání LED
předchozíMillis = aktuálníMillis;
s++; // přidat jedničku, ekvivalent zápisu s=s+1;

// sekce pro počítání sekund

if (s>59) // pokud s je větší než 59
{
s=0; // přiřadit hodnotu 0 proměnné s
m++; // přidá 1 k proměnné m zodpovědné za minuty
}

// sekce pro počítání minut

pokud (m>
{
m=0; // přiřadit hodnotu 0 proměnné m
h++; // přidá 1 k proměnné h zodpovědné za hodiny
}

V zásadě je vše jasné. Zbývá udělat zpracování hodin. My ano. Po sekci počítání minut přidáváme:

pokud (h>
{

}

Všechno, hodiny jsou připraveny! Vyplňte náčrt a hodiny poběží tak, jak mají! Chci vás upozornit na skutečnost, že budou počítat ve 24hodinovém formátu. Zkuste si sami vytvořit 12hodinový formát. Zbývá zobrazit informace na LCD indikátoru. Existují 2 způsoby, jak napsat kód pro zobrazení informací.

1. Vypočítejte jeden údaj a ihned zobrazte
2. Spočítejte všechna data a zobrazte je najednou.

Je jen na vás, jakou cestou se vydáte. Pokud se budete držet první cesty, pak je potřeba zapsat zobrazení informací ihned do počítacích sekcí, pokud půjdete po druhé, zapíše se po všech výpočtech blok. Pojďme druhou cestou. je to výhodnější a logičtější (i když, abych byl upřímný, můj testovací náčrt je napsán prvním způsobem). K přenosu dat do indikátoru 1602 se tedy používají pouze 2 příkazy:

lcd.setCursor(3, 0); // nastaví kurzor na znak 3 řádku 0 (počet řádků a znaků začíná od 0)
lcd.print(0); // tisknout (tisknout, učit se anglicky) 0

Existuje také příkaz lcd.clear; znamená čistou obrazovku ale tady to nemůžeme použít.

Začněme shromažďovat informace. Začněme sekundami (můžete začít s libovolnou hodnotou, dělejte, jak chcete). Kurzor na řádku 0 nastavíme na pozici 6 a zobrazíme hodnotu sekund. Proč se ptáte na 6. pozici? Představme si následující: formát zobrazení hodin je 2 znaky (hodiny), oddělovač (řekněme:), 2 znaky (minuty), oddělovač (:) a nakonec sekundy. Počítáme od nulové pozice: 0+2+1+2+1=6. Protože počet začíná od 0, odečteme od dat jedničku (nula je také číslo), vyjde nám 6-1=5. Tak dlouho trvá zobrazení hodin a minut s oddělovači, další pozice jsou sekundy a rovná se 5+1=6. Trochu matoucí, ale napíšu následující hh:mm:ss a vypočítejte souřadnice nejprve od 0. Takto se vypočítají souřadnice na indikátorech rodiny 16xx. Za těchto podmínek se hodiny zobrazí v levém horním rohu, umístění můžete libovolně změnit, dokonce můžete zadat proměnnou a vybrat ji pro výběr požadované pozice zobrazení. Dobře, napíšeme řádky jako tento:

lcd.setCursor(6, 0); // nastaví kurzor na znak 0 řádku 6 (počet řádků začíná od 0)

Program bude vypadat takto:

int h,m,s; // proměnné pro hodiny, minuty, sekundy
booleanz; // proměnná pro zobrazení bodu
// připojení knihovny indikátorů
#zahrnout

// inicializuje knihovnu s čísly pinů rozhraní
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

// Proměnné se změní:
int ledState = NÍZKÁ; // ledState slouží k nastavení LED
bez znaménka dlouhé předchozíMillis = 0; // uloží poslední aktualizaci LED
const long interval = 1000; // interval, ve kterém má blikat (milisekundy)

prázdnota založit () {
lcd.begin(16, 2);

prázdnota smyčka ()
{

Unsigned long currentMillis = millis();

if (currentMillis - previousMillis >= interval) (
// uložení posledního blikání LED
předchozíMillis = aktuálníMillis;
s++; // přidat jedničku, ekvivalent zápisu s=s+1;

// sekce pro počítání sekund

if (s>59) // pokud s je větší než 59
{
s=0; // přiřadit hodnotu 0 proměnné s
m++; // přidá 1 k proměnné m zodpovědné za minuty
}

// sekce pro počítání minut

if (m>59) // pokud m je větší než 59
{
m=0; // přiřadit hodnotu 0 proměnné m
h++; // přidá 1 k proměnné h zodpovědné za hodiny
}

// sekce pro počítání hodin

if (h>23) // jestliže h je větší než 23
{
h=0; // přiřadit hodnotu 0 proměnné h
}

// sekce výstupu informací

lcd.setCursor(6, 0);
lcd.print(y); // tisk dat z proměnné s

Nahrajte náčrt a…. se začaly objevovat sekundy!!! Jen pozor, při počítání od 0 do 59 je vše v pořádku, ale jakmile začne další minuta, začnou se místo jednotek sekund měnit desítky sekund, tzn. čas se zobrazuje nesprávně. Pojďme se s tím vypořádat. Dali jsme programu pevnou pozici 6,0 a vypisuje data přesně na této pozici, aniž by za touto pozicí cokoliv přepisovalo. Exit 2. Aplikujte lcd.clear nebo správně popište displej, zvláště u první volby bude poměrně těžké si zvyknout na přeskakování číslic sekund (dále jen minuty a hodiny). Pojďme napsat správný obslužný program zobrazení. Jaké podmínky budou při tomto zpracování? Zamysleme se. Pokud jsou sekundy menší než 10, zapíšeme jejich hodnotu na 7. pozici (6+1=7) a na 6. pozici zapíšeme 0, pokud je větší nebo rovna 10, zapíšeme na 6. pozici. Všechno je docela jednoduché. Podmínka bude vypadat takto:

pokud (s<10) //если секунд меньше 10
{

lcd.print(0); //tisk 0


}
jiný
{


}

Místo toho vložte tento kód

lcd.setCursor(6, 0); // nastaví kurzor na 7 znaků 0 řádku (počet řádků začíná od 0)
lcd.print(y); // tisk dat z proměnné s

a s výsledkem jsme spokojeni! Vše je zobrazeno správně! Kromě toho se před sekundami objevil oddělovač „:“! Stejným způsobem zapíšeme handler pro minuty a hodiny s odpovídajícími souřadnicemi kurzoru. Na pár minut to může vypadat takto:

Pokud (m<10)
{
lcd.setCursor(3, 0);
lcd.print(0);
lcd.setCursor(4, 0);
lcd.print(m);
}
jiný
{
lcd.setCursor(3, 0);
lcd.print(m);
}

a tak celé hodiny:

Pokud (h<10)
{
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(0);
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print(h);
}
jiný
{
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(h);
}

Náš program bude vypadat takto:

int h,m,s; // proměnné pro hodiny, minuty, sekundy
booleanz; // proměnná pro zobrazení bodu
// připojení knihovny indikátorů
#zahrnout

// inicializuje knihovnu s čísly pinů rozhraní
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

// Proměnné se změní:
int ledState = NÍZKÁ; // ledState slouží k nastavení LED
bez znaménka dlouhé předchozíMillis = 0; // uloží poslední aktualizaci LED
const long interval = 1000; // interval, ve kterém má blikat (milisekundy)

prázdnota založit () {
lcd.begin(16, 2);

prázdnota smyčka ()
{

Unsigned long currentMillis = millis();

if (currentMillis - previousMillis >= interval) (
// uložení posledního blikání LED
předchozíMillis = aktuálníMillis;
s++; // přidat jedničku, ekvivalent zápisu s=s+1;

// sekce pro počítání sekund

if (s>59) // pokud s je větší než 59
{
s=0; // přiřadit hodnotu 0 proměnné s
m++; // přidá 1 k proměnné m zodpovědné za minuty
}

// sekce pro počítání minut

if (m>59) // pokud m je větší než 59
{
m=0; // přiřadit hodnotu 0 proměnné m
h++; // přidá 1 k proměnné h zodpovědné za hodiny
}

// sekce pro počítání hodin

if (h>23) // jestliže h je větší než 23
{
h=0; // přiřadit hodnotu 0 proměnné h
}

// sekce výstupu informací

// tisk sekund

pokud (s<10) //если секунд меньше 10
{
lcd.setCursor(6, 0); // kurzor na pozici 6 řádku 0
lcd.print(0); //tisk 0
lcd.setCursor(7, 0); //kurzor na pozici 7 řádku 0
lcd.print(y); //vypíše hodnotu proměnné s
}
jiný
{
lcd.setCursor(6, 0); //jinak kurzor na pozici 6 řádku 0
lcd.print(y); // vypíše hodnotu proměnné s
}
lcd.setCursor(5, 0); // kurzor na pozici 5 řádku 0
lcd.print(':'); // vytiskne oddělovač mezi sekundami a minutami

// výstupní minuty

pokud (m<10)
{
lcd.setCursor(3, 0);
lcd.print(0);
lcd.setCursor(4, 0);
lcd.print(m);
}
jiný
{
lcd.setCursor(3, 0);
lcd.print(m);
}
lcd.setCursor(2, 0); // kurzor na pozici 2 řádku 0
lcd.print(':'); // tisk oddělovače mezi minutami a hodinami

// výstup hodin

pokud (h<10)
{
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(0);
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print(h);
}
jiný
{
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(h);
}

Celý kód se vejde do nějakých 3 kilobajtů s trochou! Z toho většinu snědla knihovna za LCD indikátor. Chci hned poznamenat, že tento kód je pouze tělem programu, musíte také přidat funkci nastavení času. Navíc můžete přidat fotorezistor a jas podsvícení displeje. Můžete přidat funkci alarmového vstupu a pracovat se zvukem. Můžete také zobrazit pokojovou teplotu, datum atd. Obecně lze říci, že tento indikátor s příslušnými senzory dokáže proměnit tyto hodiny v jedinečné zařízení! Jediným negativem tohoto zařízení je, že pokud se vypne elektřina, budete muset znovu nastavit hodiny. Proto v nejbližší době popíšu práci s RTC modulem, při práci s ním, i když je vypnutá elektřina, při přivedení napětí budou hodiny fungovat, jako by se nic nestalo. Pro levnější verzi hodin můžete použít arduino pro mini, jedná se o stejný ovladač, ale nemá USB konektor, ale stojí několikanásobně levněji a má velmi malé rozměry. Můžete také použít arduino nano, stejný profesionál, ale s konektorem USB. Až do další lekce. Děkuji vám všem za pozornost.

PS*. Mimochodem, postup pro zobrazení hodnot lze zapsat jako samostatnou funkci a předat jí potřebné hodnoty. Zkuste to udělat a porovnejte velikost obsazené paměti. Vždy se zaměřte na nejmenší objem.

Jedním z prvních projektů, které začátečníci staví na desce Arduino, jsou jednoduché hodiny, které sledují čas. V podstatě jsou takové hodiny založeny na modulu RTC (Real Time Clock) připojeném k Arduinu. Na trhu s elektronikou jsou dnes k dispozici různé modely RTC, které se liší přesností a cenou. Mezi běžné modely patří DS1302, DS1307, DS3231.

Ale můžete vytvořit hodiny Arduino bez použití RTC, zvláště pokud takové moduly nemůžete získat. Přesnost v tomto případě bude samozřejmě nízká, proto je třeba projekt považovat spíše za vzdělávací.

Princip fungování takových hodinek je poměrně jednoduchý. Pokaždé, když tyto hodiny Arduino zapnete, budete je muset nastavit na aktuální čas, stejně jako jakékoli analogové hodiny. Samozřejmě je lepší nepoužívat takové hodinky v každodenním životě s jejich dlouhou aktivitou bez restartu a dalšího nastavování, protože desynchronizace s aktuálním časem při dlouhodobém provozu může být značná.

Tyto hodiny lze sestavit na běžné prkénko, protože nevyžadují mnoho komponent. Naším hlavním odkazem zde bude deska Arduino Uno. Pro zobrazení času si můžete vzít 16x2 LCD. Chcete-li změnit nastavení času, připojte dvě tlačítka (pro hodiny a minuty). Tlačítka jsou k Aduinu připojena přes 10kΩ odpory. Pro změnu jasu displeje je nutný potenciometr 10 kΩ. Schéma připojení všech těchto komponent k desce Arduino Uno je uvedeno níže.

Nyní musíte naprogramovat Arduino. Níže je uveden jednoduchý kód (náčrt), který umožňuje zobrazit čas na LCD obrazovce.