- Componente necesare:
- Schema și explicația circuitului:
- Cum să calculați și să citiți timpul în ceasul binar:
- Proiectarea circuitelor și PCB-urilor folosind EasyEDA:
- Calcularea și comandarea eșantioanelor online:
În acest proiect, vom realiza un ceas binar cu LED folosind Arduino. Aici am proiectat o placă cu circuite imprimate (PCB) pentru a implementa acest ceas. Pentru a proiecta aspectul PCB, am folosit instrumentul de proiectare online EasyEDA online.
Componente necesare:
- Arduino Nano
- DS1307 RTC
- Cristal de 32,768 Khz
- Celula monedă 3v
- Rezistor 1k, 10k
- Alimentare electrică
- LED-uri
Schema și explicația circuitului:
Acesta este un proiect foarte simplu, ieftin și interesant pentru cursant. În acest circuit de ceas binar cu LED-uri, am folosit Arduino Nano pentru a controla întregul proiect, cum ar fi citirea timpului de la RTC și afișarea acestuia pe LED-uri. O celulă monedă de 3.0v este conectată la RTC IC pentru backup. Aflați mai multe despre utilizarea DS1307 RTC cu Arduino aici.
20 de LED-uri sunt conectate aici sub formă de matrice. Deci, aici avem 6 coloane și 4 rânduri. 2 coloane utilizate pentru afișarea orei, următoarele două coloane pentru minute și lângă coloane pentru secunde. Am folosit 6 tranzistori PNP pentru a declanșa LED-uri în 6 coloane. Utilizatorul poate alimenta întregul circuit doar cu 5v, aici am folosit laptop USB pentru alimentare. Restul conexiunilor sunt prezentate în schema de circuit.
În plus, verificați codul Arduino complet și videoclipul demonstrativ la sfârșitul acestui articol.
Cum să calculați și să citiți timpul în ceasul binar:
Deoarece suntem familiarizați cu numerele binare care sunt zero și unu. Deci, folosind acestea, putem arăta timpul și putem converti acel timp binar în zecimal. Folosind numărul 8 4 2 1 (scris în partea dreaptă a PCB), putem converti binarul în zecimal.
Să presupunem că avem un număr binar ca:
1 0 1 0 deci va fi 10 în zecimal. Când convertim binarul în zecimal adăugăm doar unul.
Aici, din partea MSB (bitul cel mai semnificativ), avem 1 înseamnă 8 și următorul este 0 înseamnă că este 0 și nu trebuie inclus. Următorul este din nou 1 înseamnă 2, iar ultimul este 0, deci și ultimul nu va fi inclus.
Așa că în sfârșit avem
8 + 0 + 2 + 0 = 10
Practic, o putem lua astfel:
8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10
Acum putem înțelege timpul din imagine:
Mai sus, putem vedea că există 6 coloane și 4 rânduri. În acestea, avem 2 grupuri de coloane HH pentru oră, MM pentru minut și SS pentru secunde. În partea dreaptă a PCB, putem vedea numerele rândurilor 1, 2, 4 și 8, aceste numere sunt utilizate pentru conversia numărului binar în zecimal
Rețineți că citim coloane din partea dreaptă. Deci, în primul rând, vezi coloane HH, există două coloane de timp. În prima coloană de timp, nu există un led, care străluceste înseamnă:
2x0 + 1x0 = 0
În coloana următoare, putem vedea că există un singur led care strălucește în mijloacele de 1 rând. Deci conform 8 4 2 1
8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
Deci, în coloana Hour HH, avem 01.
În prima coloană a MM (minute), putem vedea că există un singur led care strălucește în mijloacele de 1 rând
4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
În a doua coloană a MM, putem vedea că există un singur led care luminează în rândul numărul 8 înseamnă
8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8
Deci avem 18 minute
În prima coloană a SS (secunde), putem vedea că există un singur led care luminează în rândul numărul 4 înseamnă
4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4
În a doua coloană a SS, putem vedea că există două leduri care strălucesc în rândul numărul 1 și rândul numărul 4 înseamnă
8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5
Deci avem 45 de minute
Deci, în sfârșit, avem timp ca 01:18:45
HH MM SS 01 18 45
Codul Arduino complet și videoclipul demonstrativ sunt prezentate la sfârșitul acestui articol.
Proiectarea circuitelor și PCB-urilor folosind EasyEDA:
Pentru a proiecta acest circuit de ceas binar cu LED-uri, am ales instrumentul EDA online numit EasyEDA. Am folosit anterior EasyEDA de multe ori și mi s-a părut foarte convenabil de utilizat, deoarece are o colecție bună de amprente și open-source. Consultați aici toate proiectele noastre PCB. După proiectarea PCB-ului, putem comanda probele de PCB după serviciile lor de fabricare a PCB-urilor cu costuri reduse. De asemenea, oferă servicii de aprovizionare a componentelor, unde au un stoc mare de componente electronice, iar utilizatorii pot comanda componentele necesare împreună cu comanda PCB.
În timp ce vă proiectați circuitele și PCB-urile, puteți, de asemenea, să vă faceți publice circuitele și PCB-urile, astfel încât ceilalți utilizatori să le poată copia sau edita și să beneficieze de acolo, de asemenea, am făcut publice toate aspectele noastre de circuit și PCB pentru acest ceas Arduino Binary, verificați linkul de mai jos:
easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e
Puteți vizualiza orice strat (de sus, de jos, de top, de fund etc.) al PCB-ului selectând stratul din fereastra „Straturi”.
De asemenea, puteți vizualiza PCB-ul, cum va arăta după fabricare folosind butonul Photo View din EasyEDA:
Calcularea și comandarea eșantioanelor online:
După finalizarea proiectării acestui PCB cu ceas binar Arduino, puteți comanda PCB prin JLCPCB.com. Pentru a comanda PCB-ul de la JLCPCB, aveți nevoie de Gerber File. Pentru a descărca fișiere Gerber ale PCB-ului dvs., faceți clic pe butonul Fabrication Output din pagina editorului EasyEDA, apoi descărcați-l din pagina de comandă EasyEDA PCB.
Acum accesați JLCPCB.com și faceți clic pe Citat acum sau pe buton , apoi puteți selecta numărul de PCB-uri pe care doriți să le comandați, câte straturi de cupru aveți nevoie, grosimea PCB-ului, greutatea cuprului și chiar culoarea PCB-ului, cum ar fi instantaneul prezentat mai jos:
După ce ați selectat toate opțiunile, faceți clic pe „Salvați în coș” și apoi veți fi direcționat la pagina de unde puteți încărca fișierul Gerber pe care l-am descărcat din EasyEDA. Încărcați fișierul Gerber și faceți clic pe „Salvați în coș”. Și, în cele din urmă, faceți clic pe Checkout Securely pentru a finaliza comanda, apoi veți primi PCB-urile câteva zile mai târziu. Ei fabrică PCB la o rată foarte mică, care este de 2 USD. Timpul lor de construcție este, de asemenea, foarte redus, adică 48 de ore cu livrare DHL de 3-5 zile, practic veți primi PCB-urile dvs. într-o săptămână de la comandă.
După câteva zile de a comanda PCB-uri, am primit probele de PCB într-un ambalaj frumos, așa cum se arată în imaginile de mai jos.
Și după ce am obținut aceste piese, am lipit toate componentele necesare peste PCB, am plasat codul Arduino Nano și l-am alimentat cu o sursă de 5V pentru a vedea ceasul binar în acțiune.
