„Išmintingo laikrodžio 2“surinkimas („Arduino“žadintuvas su daugybe papildomų funkcijų): 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:51

Ši pamoka parodo, kaip surinkti atvirojo kodo (aparatinės ir programinės įrangos) projekto „Wise Clock 2“rinkinį. Visą „Wise Clock 2“rinkinį galite įsigyti čia. Apibendrinant, tai gali padaryti „Wise Clock 2“(su dabartine atvirojo kodo programinės įrangos versija): - rodyti dabartinį laiką ir datą; - skaityti vartotojo redaguojamą failą iš SD kortelės ir rodyti jo turinį (kuris paprastai yra citatos, vadinasi „išmintingi“pavadinime); - teikti signalizacijos funkcijas; - užtikrinti nuotolinį (infraraudonųjų spindulių) valdymą. „Wise Clock 2“rinkinį sudaro: 1. „Duino644“mikrovaldiklio plokštė (kaip paruoštas litavimui rinkinys); 2. 16x32 (raudonas) LED matricos ekranas; 3. gaubtas (dvi akrilo plokštės ir reikalinga įranga). Šie veiksmai parodys, kaip sukurti „Wise Clock 2“, įskaitant: - kaip lituoti „Duino644“plokštę; - kaip prijungti ekraną; - kaip uždengti laikrodį; - kaip tai padaryti (paruošti SD kortelę, nustatyti laiką ir tt).

1 veiksmas: „Duino644 Kit“turinys

„Duino644“yra mikrokontrolerio plokštės, naudojamos „Wise Clock 2“, pavadinimas. Duino644 rinkinyje yra šie komponentai: - PCB su SD lizdo lizdu; - lustas ATmega644 ir 40 kontaktų lizdas; -DS1307 lustas (realaus laiko valdiklis) 8 kontaktų DIP pakuotėje ir 8 kontaktų lizdas; -24LC256 EEPROM mikroschema 8 kontaktų DIP pakuotėje ir 8 kontaktų lizdas; - mažos monetos elementas CR1220 ir plastikinis laikiklis; - 16MHz krištolo ir du 22pF kondensatoriai; - 32768 Hz kristalas; - mikro garsiakalbis; - stačiakampiai mikro jungikliai (4 vnt.); - USB miniB tipo jungtis; - 2x8 kontaktų moterų antraštės (2 vnt.); - didelio intensyvumo mėlynas šviesos diodas 1206 pakuotėje; - 40 kontaktų moterų antraštė; - įtampos reguliatorius L78L33; -JST 2 kontaktų maitinimo jungtis ir JST 2 kontaktų maitinimo lizdas su kabeliais; - infraraudonųjų spindulių imtuvo IC ir 3 kontaktų lizdas; -6 kontaktų stačiakampė išorinė antraštė (skirta FTDI jungčiai); - 10K rezistoriai (10 vnt.); - rezistoriai 4K7 (3 vnt.); - 75R rezistorius; - 100nF atsiejami kondensatoriai (3 vnt.); - 2x3 kontaktų išorinė antena (skirta ICSP jungčiai). Patikrinę, ar visi komponentai yra paruošti, galime pereiti prie litavimo.

2 žingsnis: „Duino644“plokštės litavimas

Nors „Duino644“nerekomenduojamas kaip pradinis rinkinys, jis turi būti gana lengvai lituotas. Tik dviem komponentams reikia ankstesnės litavimo patirties (ir geros akys bei tvirtos rankos), nes jie montuojami ant paviršiaus: vienas yra USB miniB jungtis, gana tvirta pasyvi sudedamoji dalis, kuri gali užimti daug šilumos, o kita yra 2 gnybtų mėlynas šviesos diodas, (viename iš didžiausių) SMD paketų. 1. (2.1 nuotrauka) Pradėkime nuo USB miniB jungties. Padėkite jį taip, kad 2 plastikiniai iškilimai patektų į atitinkamas skyles PCB, o jungtis būtų arčiausiai plokštės. Pirmiausia prilituokite keturias šonines „ausis“, kad jos užsifiksuotų savo vietoje, tada tęskite 5 sujungimo kaiščius. Naudokite didinamąjį stiklą, kad įsitikintumėte, jog tarp jų neliko litavimo tiltų. Norėdami pašalinti galimus tiltus, naudokite litavimo daktį. Neskubėkite, tai nėra (toks) temperatūrai jautrus komponentas. 2. Toliau lituosime 75 omų (violetinė, žalia, juoda, auksinė, ruda) rezistorių, pažymėtą R14. 3. Pritaikykime patirtį, įgytą lituojant SMD jungtį, šviesos diodui. Šio komponento orientacija yra svarbi, todėl jis turi būti teisingai išdėstytas. Šviesos diodo katodas (neigiamas gnybtas) pažymėtas žaliu tašku (čia tikrai padeda didinamasis stiklas). Ant PCB katodas pažymėtas 3 taškais. Ant katodo trinkelės ištirpinkite lydmetalį, tada uždėkite šviesos diodo katodą ant tos trinkelės ir lituokite su esama dėme. Tada lituokite anodo kilimėlį. 3. (2.2 nuotrauka) Šiuo metu mes atliekame pirmąjį patikrinimą, kad įsitikintume, ar plokštė gauna maitinimą iš USB. Tiesiog prijunkite USB kabelį ir šviesos diodas turėtų tapti ryškiai mėlynas. Mes turime uždegimą! 4. Toliau lituosime rezistorius. Pradėkite nuo trijų 4K7 rezistorių (geltonos, violetinės, juodos, rudos, rudos): R5, R6, R7 (orientacija nėra svarbi). Tada uždėkite ir lituokite likusius 10K rezistorius (rudus, juodus, oranžinius, auksinius): R1, R2, R3, R4, R8, R9, R10, R11, R12, R13. 5. (2.3 nuotrauka) Tada įdėkite ir lituokite IC lizdus, pradedant nuo didžiojo 40 kontaktų ir tęsdami 2 mažus 8 kontaktų lizdus. Atkreipkite dėmesį į lizdų išdėstymą taip, kad jų išpjovos sutaptų su šilkografijos ekranu. Tai vėliau padės teisingai įterpti pačius integrinius grandynus. 6. Lituokite du kristalus atitinkamai vietose, pažymėtose „XTAL“ir „Q2“(jų orientacija nėra svarbi). 7. Lituokite 22pF kondensatorius (oranžinės spalvos) savo vietose, pažymėtas C1 ir C2 (orientacija nėra svarbi). 8. Lituokite tris atsietus 100nF kondensatorius (mėlynos spalvos) savo vietose, pažymėtas C3, C5, C8 (orientacija nėra svarbi). 9. Įdėkite ir lituokite plastikinį akumuliatoriaus laikiklį pažymėtoje vietoje, tada įdėkite monetos bateriją į laikiklį (teigiamas polius nukreiptas į plokštę, neigiamas - į viršų). 10. Įdėkite ir lituokite dvi 2x8 moterų antraštes pažymėtose vietose (apatiniai plokštės kampai). Tai yra ekrano skydo jungtys. 11. Lituokite keturis mikro jungiklius (mygtukus) pažymėtose vietose: - trys yra viršutinėje plokštės dalyje ir naudojami laikrodžio funkcijoms (nustatyti žadintuvą, pasiekti meniu ir tt); - vienas eina kairėje lentos pusėje ir yra atstatymo mygtukas. 12. Lituokite mikro garsiakalbį jo pažymėtoje vietoje, plokštės viršuje (orientacija nėra svarbi). 13. Lituokite 3 kontaktų antgalį viršutiniame kairiajame plokštės kampe (pažymėta IR). Tai yra infraraudonųjų spindulių imtuvo lizdas. Įdėkite IR imtuvą į lizdą, nukreiptą į plokštės vidų. Tada sulenkite jo gnybtus 90 laipsnių kampu, kad baigtųsi į viršų (televizoriaus nuotolinio valdymo pulto linijoje). 14. Įdėkite įtampos reguliatoriaus lustą L78L33, atkreipdami dėmesį, kad jo orientacija atitiktų šilkografiją. 15. Lituokite 6 kontaktų stačiakampę patinėlio galvutę FTDI pažymėtoje vietoje. 16. (2.4 nuotrauka) Integruotus grandynus įkiškite į atitinkamus lizdus, ypatingą dėmesį skirdami jų krypčiai. Didelio ATmega644 lusto išpjova nukreipta į plokštės viršų. Kiti du maži lustai turi išpjovas lentos apačios link. DS1307 turi būti įdėtas į lizdą šalia monetos baterijos. 24LC256 turi būti įdėtas į lizdą arti apatinio plokštės krašto, kaip pažymėta. Šiuo metu „Duino644“mikrovaldiklio plokštė yra surinkta ir paruošta bandymui (arba naudojimui). Tai turėtų atrodyti kaip 2.5 nuotraukoje. Tada mes prijungsime ekrano plokštę Tada per „Arduino IDE“užprogramuosime ATmega644 lustą su naujausiu „Wise Clock“eskizu.

3 veiksmas: prijunkite ekraną ir uždėkite laikrodį

Įdėkite šviežiai nukaltą „Duino644“į ekrano skydelio galinę dalį (kaip nurodyta pridedamoje 3.1 nuotraukoje), įsitikindami, kad du jungčių rinkiniai (vyriškosios antraštės ekrano skydelyje ir moteriškos antraštės „Duino644“plokštėje) yra sujungti vienas su kitu. Švelniai spauskite, kol jungtys visiškai užsikabins, ir įsitikinkite, kad abi plokštės yra lygiagrečios. Tai yra vienintelis tvirtinimas tarp dviejų plokščių (nėra tvirtinimo elementų ar varžtų), ir jis bus apsaugotas gaubtu. Korpusą sudaro dvi organinio stiklo plokštės, sudarančios abi plokštes („Duino644“ir ekranas). Šios plokštės laikomos susuktais tarpikliais (ir varžtais bei veržlėmis). Toliau pritvirtinsime baltus nailoninius tarpiklius (atramas) abiejose ekrano skydo pusėse, keturiose skylėse kampuose. Kuo trumpesni tarpikliai eina priešais ekraną, tuo ilgesni yra prisukti galinėje pusėje (kaip parodyta 3.2 nuotraukoje). Atkreipkite dėmesį į poveržles, naudojamas su trumpais tarpikliais, nes tarp priekinio organinio stiklo skydelio ir paties LED ekrano atsiranda nedidelis tarpas, todėl jie neliečia. Priveržę tarpiklius, uždėkite ir įsukite priekinę organinio stiklo plokštę, tada eikite prie galinės plokštės. Priveržkite visus varžtus ir veržles, kol korpusas yra ant horizontalaus paviršiaus (stalo), kad įsitikintumėte, jog surinkimas yra tvirtas ir nėra sukimo. Paruošę SD kortelę, turėtume būti pasirengę išbandyti laikrodį.

4 žingsnis: Paruoškite SD kortelę

„Wise Clock 2“rodo citatas, gautas iš tekstinio failo, išsaugoto SD kortelėje (4.1 nuotrauka). Šio failo pavadinimas yra „quotes.txt“ir yra ZIP failo, kuriame yra eskizas, dalis (atsisiųskite iš čia). Jis taip pat gali būti sukurtas nuo nulio, kaip ASCII teksto failas, norimoje seka įtraukiant mėgstamas citatas. Vienintelis apribojimas (programinėje įrangoje) yra eilutės ilgis, kuris negali viršyti 150 simbolių. Linijos yra atskirtos CR/LF (vežimo grąžinimas/linijos tiekimas arba ASCII kodai 13/10). SD kortelė turi būti suformatuota kaip FAT (dar žinoma kaip FAT16). Tai galima padaryti sistemoje „Windows“, „File Explorer“pasirinkus „Format“, kuriame rodomas dialogo langas, parodytas 4.2 nuotraukoje. Pastaba: didžiausia FAT16 talpa yra 2 GB. Kitas svarbus SD kortelės failas yra „time.txt“, reikalingas laikrodžiui nustatyti. „Time.txt“faile yra tokia eilutė: 12: 22: 45Z2009-11-14-6, kurią reikia pakeisti, kad būtų atspindėtas dabartinis laikas ir data. Kai laikrodis yra įjungtas (kai įdėta SD kortelė), laikas ir data, nuskaityti iš šios eilutės, realiojo laiko laikrodyje bus atitinkamai nustatytas kaip dabartinis laikas ir data. Įjungus laikrodį (automatiškai), failas „time.txt“pažymimas kaip ištrintas, kad kitą kartą įjungus laikrodį failas nebūtų rastas. Du failus, quotes.txt ir time.txt, galima rasti ZIP faile, kuriame yra eskizas.

5 veiksmas: užprogramuokite „Duino644“naudodamiesi eskizu „Išmintingas laikrodis 2“

1. Atsisiųskite „Wise Clock“eskizą iš nurodytos vietos. 2. Pridėkite Sanguino bibliotekas prie „Arduino IDE“. (Jei norite, „Duino644“yra Sanguino skonis. Jis suderinamas su „Sanguino“ir naudoja tas pačias Sanguino komandos sukurtas bibliotekas savo lentos palaikymui. Ir mes jiems dėkojame.) 3. Paleiskite „Arduino IDE“ir pasirinkite „Sanguino“kaip tikslinė lenta (žr. 5.1 nuotrauką). 4. Atidarykite „Wise Clock“eskizą „Arduino IDE“ir sukompiliuokite. 5. Naudodami FTDI kabelį arba FTDI pertrauką (prijungtą tarp USB ir 6 kontaktų FTDI jungties „Duino644“plokštėje), įkelkite sudarytą eskizą (žr. 5.2 nuotrauką). Pastaba: pirmiau minėtas kodas buvo išbandytas ir patvirtintas, kad jis veikia su „Arduino IDE“17 versija.

6 žingsnis: įjunkite laikrodį ir mėgaukitės juo

Dabar, kai laikrodis yra surinktas ir užprogramuotas, atėjo laikas jį įjungti naudojant USB kabelį, pageidautina iš USB adapterio, pvz., Naudojamo „iPhone“ir kitiems mobiliesiems įrenginiams įkrauti (2 nuotrauka). Mėgaukis tuo!