- Potrebne komponente:
- Kružni dijagram i objašnjenje:
- Kako izračunati i očitati vrijeme u binarnom satu:
- Dizajn sklopova i PCB-a pomoću EasyEDA-e:
- Izračun i naručivanje uzoraka putem interneta:
U ovom ćemo projektu izraditi LED binarni sat koristeći Arduino. Ovdje smo dizajnirali tiskanu pločicu (PCB) za implementaciju ovog sata. Za dizajniranje izgleda PCB-a koristili smo mrežni alat za dizajniranje PCB-a EasyEDA.
Potrebne komponente:
- Arduino Nano
- DS1307 RTC
- Kristal od 32,768 kHz
- Stanica novčića 3v
- Otpornik 1k, 10k
- Napajanje
- LED diode
Kružni dijagram i objašnjenje:
Ovo je vrlo jednostavan, jeftin i zanimljiv projekt za učenika. U ovom LED binarnom krugu sata koristili smo Arduino Nano za upravljanje cijelim projektom poput vremena čitanja s RTC-a i prikazivanja na LED-ima. Stanica za kovanice od 3,0 v spojena je na RTC IC radi sigurnosne kopije. Ovdje saznajte više o korištenju DS1307 RTC s Arduinom.
Ovdje je povezano 20 LED dioda u matričnom obliku. Dakle, ovdje imamo 6 stupaca i 4 reda. 2 stupca koja se koriste za prikaz sata, sljedeća dva stupca za minute i pored stupaca za sekunde. Upotrijebili smo 6 PNP tranzistora za okidanje LED dioda u 6 stupaca. Korisnik može napajati cijeli krug samo 5v, ovdje smo za napajanje koristili USB za prijenosno računalo. Ostali spojevi prikazani su na shemi spojeva.
Nadalje, na kraju ovog članka provjerite cjeloviti Arduino kod i demonstracijski video.
Kako izračunati i očitati vrijeme u binarnom satu:
Kao što su nam poznati binarni brojevi koji su nula i jedan. Dakle, pomoću njih možemo prikazati vrijeme i to binarno vrijeme možemo pretvoriti u decimalno. Upotrebom broja 8 4 2 1 (zapisanog na desnoj strani PCB-a) možemo pretvoriti binarnu u decimalnu.
Pretpostavimo da imamo binarni broj poput:
1 0 1 0, tako da će biti 10 u decimalu. Kada pretvorimo binarnu u decimalnu, dodajemo samo one.
Ovdje sa strane MSB (Najznačajniji bit) imamo 1 znači 8, a sljedeće 0 znači da je 0 i da se ne uključuje. Sljedeće je opet 1 znači 2, a posljednje 0, tako da posljednje također neće biti uključeno.
Pa napokon jesmo
8 + 0 + 2 + 0 = 10
U osnovi, možemo to uzeti ovako:
8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10
Sada sa slike možemo razumjeti vrijeme:
Gore vidimo 6 stupaca i 4 reda. U njima imamo 2 stupca skupine HH za sat, MM za minutu i SS za sekunde. Na desnoj strani PCB-a možemo vidjeti brojeve redaka 1, 2, 4 i 8, ti se brojevi koriste za pretvaranje binarnog broja u decimalni
Imajte na umu da čitamo stupce s desne strane. Dakle, prije svega, pogledajte HH stupci, postoje dva stupca vremena. U prvom stupcu vremena, nema led svijetli znači:
2x0 + 1x0 = 0
U sljedećem stupcu možemo vidjeti da pojedinačni LED svijetli u znaku od 1 retka. Dakle prema 8 4 2 1
8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
Tako smo u stupcu Hour HH dobili 01.
U prvom stupcu MM-a (minute) možemo vidjeti da u 1 retku znači da jedan dio svijetli
4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
U drugom stupcu MM-a možemo vidjeti da jedan red svijetli u retku broj 8
8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8
Tako smo dobili minutu kao 18
U prvom stupcu SS-a (sekunde) možemo vidjeti da postoji jedan LED koji svijetli u retku broj 4 znači
4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4
U drugom stupcu SS-a možemo vidjeti da se u retku broj 1 svijetli dva LED svjetla, a red 4 znači
8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5
Tako smo dobili minutu kao 45
Napokon imamo vremena kao 01:18:45
HH MM SS 01 18 45
Kompletni Arduino kôd i demonstracijski video prikazan je na kraju ovog članka.
Dizajn sklopova i PCB-a pomoću EasyEDA-e:
Za dizajn ovog LED binarnog kruga sata odabrali smo mrežni EDA alat nazvan EasyEDA. Prije sam mnogo puta koristio EasyEDA i smatrao sam da je vrlo prikladan za upotrebu, jer ima dobru kolekciju otisaka stopala i svoj otvoreni izvor. Ovdje pogledajte sve naše PCB projekte. Nakon dizajniranja PCB-a, uzorke PCB-a možemo naručiti putem njihovih jeftinih usluga izrade PCB-a. Oni također nude uslugu nabave komponenata gdje imaju veliku zalihu elektroničkih komponenata, a korisnici mogu naručiti njihove potrebne komponente zajedno s narudžbom PCB-a.
Dok dizajnirate svoje sklopove i PCB-ove, također možete učiniti svoj dizajn kruga i PCB-a javnim, tako da ih drugi korisnici mogu kopirati ili uređivati i od toga imati koristi, također smo za ovaj Arduino binarni sat učinili javnim cijeli svoj raspored krugova i PCB-a, provjerite donji link:
easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e
Možete pregledati bilo koji sloj (gornji, donji, gornji dio dna, dno itd.) PCB-a odabirom sloja iz prozora "Slojevi".
PCB možete pogledati i kako će izgledati nakon izrade pomoću gumba Photo View u EasyEDA-i:
Izračun i naručivanje uzoraka putem interneta:
Nakon dovršetka dizajna ove Arduino binarne satnice PCB, PCB možete naručiti putem JLCPCB.com. Da biste PCB naručili od JLCPCB, potrebna vam je datoteka Gerber. Da biste preuzeli Gerber datoteke s PCB-a, samo pritisnite gumb Fabrication Output (Izlaz za proizvodnju) na stranici EasyEDA editor, a zatim preuzmite sa stranice EasyEDA PCB order.
Sada idite na JLCPCB.com i kliknite Quote Now ili gumb , a zatim možete odabrati broj PCB-a koji želite naručiti, koliko slojeva bakra trebate, debljinu PCB-a, težinu bakra, pa čak i boju PCB-a, poput snimke prikazano ispod:
Nakon što odaberete sve opcije, kliknite "Spremi u košaricu", a zatim ćete biti preusmjereni na stranicu na koju možete učitati svoju Gerber datoteku koju smo preuzeli s EasyEDA-e. Prenesite svoju Gerber datoteku i kliknite "Spremi u košaricu". I na kraju kliknite Sigurno plaćanje da biste dovršili narudžbu, a zatim ćete dobiti svoje PCB-ove nekoliko dana kasnije. Oni izrađuju PCB po vrlo niskoj stopi koja iznosi 2 USD. Njihovo vrijeme izrade također je vrlo manje, što je 48 sati s DHL-ovom isporukom od 3-5 dana, u osnovi ćete dobiti svoje PCB-ove u roku od tjedan dana od narudžbe.
Nakon nekoliko dana naručivanja PCB-a, dobio sam uzorke PCB-a u lijepom pakiranju kao što je prikazano na slikama ispod.
I nakon što sam nabavio ove dijelove, zalemio sam sve potrebne komponente preko PCB-a, stavio kodirani Arduino Nano i napajao ga napajanjem od 5v da vidim binarni sat u akciji.
