Mikro binarni sat: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:31

Tinkercad projekti »

Nakon što je prethodno stvorio Instructable (Binary DVM), to koristi ograničeno područje prikaza pomoću binarnog.

Bio je to tek mali korak nakon što je prethodno stvoren glavni kodni modul za decimalnu u binarnu pretvorbu do stvaranja binarnog sata, ali jedino što je nedostajalo bio je RTC (sat realnog vremena).

Međutim, Microbit nema ugrađen RTC.

RTC omogućuje realizaciju projekata satova s rezervnom baterijom.

Kao takav, sljedeći projekt koristi Microbit i Kitronik RTC za stvaranje 24 -satnog sata s binarnim zaslonom i dodatno ima opciju alarma.

Projektni softver koji će se izvoditi na Microbitu bit će izrađen u Makecode Blocks.

Pribor:

MicroBit V1 ili V2

Zaštitna futrola MicroBit (opcionalno)

Makecode

Kitronik RTC

CR2032

Blokovi kodova

Cura

3D pisač

1 * SPDT (on -on) prekidač

1 * SPDT (uključeno - isključeno - uključeno) sklopka

2 * SPST (normalno otvoren), trenutni prekidač

4 * M3 (10+6 mm), M/F stajališta s M3 maticama

4 * M3 (8 mm), vijci

M/Ž priključak za kratkospojnik, 100 mm, 28AWG, sa utikačem i utičnicom.

1 * Piezo zujalica (bez pogona)

Ove zalihe dostupne su u brojnim prodajnim mjestima, a možda imate i svog željenog dobavljača.

Korak 1: Definiranje područja prikaza

Iako je područje prikaza ograničeno količinom podataka koji se mogu prikazati u bilo kojem trenutku, idealno se može prilagoditi prikazu bitnih podataka.

Kao takvo, postoji dovoljno prostora za prikaz 4 x 4 -bitnih binarnih riječi koje predstavljaju vrijeme s obavijestima i načinima odabira.

Zaslon je podijeljen u 3 glavna područja; Vrijeme, odabir i načini.

Vrijeme

Šesnaest LED dioda dodijeljeno je vremenu, svaki stupac od 4 LED diode dodijeljen je vremenskom intervalu, a intervali su u obliku H, H, M & M.

Svaki bit binarne riječi ima ponder 1, 2, 4 i 8 s LSB -om u retku 4 i MSB -om u retku 1

Svaka binarna 4 -bitna riječ dopušta odbrojavanje od 0 do 15, što je više nego dovoljno za 24 -časovni format vremena, zahtijevajući maksimalni broj po stupcu od 2, 9, 5 i 9.

Izbor

Jedan red od 4 LED diode u retku 0 koristi se za identifikaciju vremenskog stupca odabranog pri unosu vremena.

Načini rada

Jedan stupac od 5 LED dioda u stupcu 4 koristi se za identifikaciju načina rada, funkcija i rada.

Označite - LED 4, 0 koji treperi uključeno i isključeno koristi se za označavanje sekundi i rada.

Vrijeme - LED 4, 1 označava način rada vremena kada je uključen. (Zadani način rada pri uključivanju)

Alarm - LED 4, 2 označava način rada alarma kada je uključen.

Obavijest o alarmu - LED 4, 3 i LED 4, 4 trepere pri aktiviranju alarma.

Korak 2: RTC (sat u stvarnom vremenu)

RTC je srce aplikacije koje omogućuje postavljanje i održavanje točnog vremena.

Dodatne pojedinosti o RTC -u možete pronaći na Kitroniku.

RTC osigurava regulirano napajanje koje negira potrebu napajanja Microbita vlastitim USB ili JST konektorom, a osigurana je i rezervna baterija kako bi se zadržalo vrijeme u slučaju gubitka napajanja.

Prije korištenja RTC -a morat ćete učitati paket proširenja.

Pomoću Makecodea sa ikone Postavke odaberite Proširenja i unesite Kitronik RTC u pretraživanje.

Odaberite paket za instalaciju i bit će dodan ostalim proširenjima.

Postoji niz blokova koda za čitanje i pisanje u RTC.

Za binarni sat trebat ćemo samo 4 od ovih blokova koda.

Oni će se koristiti za upisivanje postavljenog vremena u RTC i za očitavanje unatrag za ažuriranje prikaza sata.

Korak 3: Kodiranje sata

Prvi dio koda je programska inicijalizacija varijabli, polja i informativnog teksta.

U tome

Bclk - Binarni sat

<Sel - Gumb odabire stupac koji će se prilagoditi postavljanju vremena.

Inc - tipka B povećava vrijeme.

Pritiskanjem obje tipke A & B zajedno mijenja se način rada Time & Alarm.

Strval - je vrijednost niza koja sadrži vrijeme u obliku "HH: MM: SS" vraćeno iz RTC -a

Za prikaz ili podešavanje vremena koriste se samo HH & MM.

Način rada - zadržava vrijednost načina rada za Time = 1 i Alarm = 2 odabrane kombinacijom tipki A+B.

Razdoblje - je vrijednost vremenskog stupca, odabrana tipkom A.

0 = stupac 0 (H), 1 = stupac 1 (H), 2 = stupac 2 (M), 3 = stupac 3 (M)

Oznaka_en - Omogućuje = 1 ili Onemogućuje = 0 oznaka (sekunde), indikator.

Inc - Srednje pohranjivanje vrijednosti podešavanja inkrementalnog vremena.

Tm_list - pohranjuje vrijednost svakog vremenskog stupca tijekom postavljanja.

Alarm - Omogućuje ili onemogućuje indikator alarma.

Vječno neprestano poziva funkciju krpelja.

Označite

Funkcija kvačice koja je normalno omogućena prikazuje naizmjeničnu LED za uključivanje/isključivanje u gornjem desnom kutu kako bi označila rad i sekunde.

Osim toga, poziva funkciju showtm koja čita RTC i obrađuje to za prikaz u binarnom obliku, dok također poziva alarm_mode, ako je to omogućeno, prikazuje LED diode obavijesti o alarmu u donjem desnom kutu.

Showtm

Funkcija showtm, pozivi rdtime i vrijednost korištena iz ovoga je strval koji sadrži vremenski niz.

Stvara se petlja koja se povećava kroz strval izdvajajući svaki pojedinačni broj i zanemarujući separator “:”

Svaki pojedinačni broj tada se pretvara u svoj binarni ekvivalent s funkcijom dec2bin i dodjeljuje ispravnom stupcu.

Rdtime

Funkcija rdtime, čita prvih 5 znakova u nizu vraćenom iz RTC -a (zanemarujući dio sekundi) i prosljeđuje ga strval -u.

Ako je alarm bio postavljen (način = 2), tada se vrijednosti postavljenih alarma uspoređuju sa vrijednostima koje vraća RTC, ako postoji podudaranje tada je alarm = 1 ako nema alarma podudaranja = 0.

Alarm_mode kada je omogućeno prikazuje dvije uključene/isključene naizmjenične LED diode u donjem desnom kutu stupca 4.

Dec2bin

Funkcija dec2bin pretvara decimalni broj u binarni i prikazuje ga u ispravnom stupcu.

Broj koji se pretvara prenosi se putem vrijednosti, a stupac zaslona prosljeđuje se putem stupca.

List2 je niz u koji je pohranjena 4-bitna binarna riječ iz procesa binarne pretvorbe.

Pokreće se petlja koja nastavlja dijeliti vrijednost s 2, a ostatak je pohranjen u elementu niza. Cijela se vrijednost dijeli s 2, to se ponavlja sve dok cijela vrijednost ne bude <= 1, a zadnja vrijednost se ne postavi u niz.

Najveća jednoznamenkasta decimalna vrijednost je 9, a u binarnom obliku to je 1001 kao 4-bitna riječ.

Niz je tada potrebno obraditi obrnutim redoslijedom za točan rezultat.

Zatim se pokreće petlja za uključivanje ispravne LED diode u odgovarajućem stupcu, što se postiže za svako pojavljivanje jedne u 4-bitnoj binarnoj riječi.

Ljudsko sučelje postiže se pomoću gumba.

Gumb A

Time se odabire stupac u koji će se unijeti vrijednost vremena i prikazuje osvijetljenu LED diodu iznad odabranog stupca u retku 4.

Nakon ažuriranja svih vremenskih stupaca povećanjem odabira do 5. stupca ažurira se vremenska varijabla.

Ako je način rada = 1, RTC se ažurira, u protivnom se ažurira vrijeme alarma.

Gumb B

Ovo je gumb za povećanje i povećava odabrani vremenski stupac.

Kako bi se smanjile pogreške i uštedjelo vrijeme pri postizanju ispravne vrijednosti, maksimalna vrijednost koja se može unijeti po stupcu ograničena je na temelju vrijednosti vremena za 24-satni vremenski sustav.

Ove maksimalne vrijednosti pohranjuju se u tm_max , jednu po stupcu vremena i automatski se odabiru na temelju vremenskog stupca.

Maksimalne vrijednosti su H = 2, H = 9, M = 5, M = 9

Vrijednost prirasta pretvara se u binarno u dec2bin i zaslon se ažurira.

Gumb A+B Odabir načina rada

Pritiskom oba gumba zajedno omogućuje odabir između vremenskog načina rada ili načina alarma odgovarajući način se prikazuje na zaslonu.

Ovisno o tome koji je način odabran, zaslon se ažurira tako da prikazuje vrijeme ili vrijeme postavljeno za alarm.

Korak 4: Operacija

Preuzmite Hex datoteku na Microbit, umetnite bateriju CR2032 u RTC.

Uključite Microbit u RTC i napajajte RTC ploču putem USB -a ili vijčanih stezaljki.

LED dioda će početi bljeskati i nedugo nakon toga prikazat će se vrijeme.

Ako se ovo koristi prvi put, vrlo vjerojatno će prikazano vrijeme biti pogrešno i morat će se postaviti na točno vrijeme.

Odabir načina rada

Pritiskanjem gumba za odabir (A) i povećanja (B) zajedno omogućit ćete promjenu opcija načina rada između vremena i alarma.

Postavljanje vremena

Postavka vremena je u 24H načinu rada.

Pomoću gumba za odabir (A) pomaknite LED diodu u gornji red, to označava stupac u kojem se vrijeme može promijeniti. Stupci za odabir odgovaraju H, H, M & M.

Gdje je H = sati i M = minute.

Nakon što ste odabrali stupac, pritisnite gumb Povećanje (b), više puta za povećanje broja za jedan pri svakom pritisku. Brojanja su označena u binarnom obliku, uostalom to je binarni sat.

Gumb za povećanje samo povećava broj i kada se dosegne maksimum vrati se na nulu, daljnji pritisci ponovno će povećati broj.

Nakon što je postavljeno vrijeme prvog stupca, pritisnite gumb Odabir za sljedeći stupac, a zatim pomoću gumba Povećanje postavite vrijeme stupca.

Napomena: *** Kad postavite vrijeme ili alarm, morat ćete unijeti vrijeme u odabrani stupac čak i ako vrijeme u stupcu ostaje nepromijenjeno jer preskakanje stupca postavlja vrijeme tog stupca na nulu ****

Ponavljajte postupak dok se vrijeme ne postavi pomoću sva 4 stupca.

Pritisnite gumb za odabir peti put da biste ga premjestili u peti stupac i vrijeme je postavljeno.

Postavljanje alarma

Postavljanje vremena alarma vrši se na potpuno isti način kao i za vrijeme.

Kako bi se alarm aktivirao u potrebno vrijeme, ostavite način rada postavljen na alarm.

Za isključivanje alarma postavite način rada na Vrijeme.

Za prikaz postavljenog vremena alarma, prebacite način rada između vremena i alarma, a vrijeme alarma bit će prikazano kratko vrijeme prije nego se vratite na prikaz trenutnog vremena.

Vrijeme alarma nije pohranjeno u RTC -u, pa će se, ako se napajanje isključi, morati resetirati.

Korak 5: U kutiju

Projekt će sjediti pod odgovarajućim kutom za gledanje na sat, ali okvir dodaje osjećaj trajnosti.

Mogli ste kupiti kutiju odgovarajuće veličine te izrezati i izbušiti odgovarajuća područja kako bi Microbit mogao stati u utičnicu.

Međutim; dodatno sam želio duplicirati tipke Microbit zajedno s ostalim kontrolama i indikatorima.

Obično se legende moraju primijeniti na okvir kako bi se identificirali gumbi.

To se može primijeniti ručno; oslikane, ugravirane ili naljepnice.

Metoda za realizaciju svih ovih opcija bila bi 3D ispis kutije, ali prvo bismo morali stvoriti CAD datoteku s kojom ćemo stvoriti datoteku pisača.

Opcije stvaranja datoteke ručno su nacrtane ili iscrtane kodom.

Odlučio sam se za "nacrtano s kodom" koristeći Tinkercad CodeBlocks

Datoteke za Box Lid i Box Base mogu se pronaći na Tinkercad CodeBlocks

Korak 6: Dizajn blok koda

Kutija je dvodijelni dizajn koji se sastoji od baze i poklopca.

Četiri kutne rupe za vijke će se koristiti za pričvršćivanje poklopca s izrezom na lijevoj strani kako bi se omogućio ulaz za USB utikač.

Poklopac će imati izrez za priključak Microbit i potrebne prekidače, osim toga svaki će se tekst ispisati izravno na poklopcu, a rupe za vijke poravnat će se s temeljnim stupovima.

RTC ploča bit će pričvršćena na donju stranu poklopca pomoću 4 stupa i 4 vijka.

Veličina kutije plus poklopac je 70 x 105 x 31 mm

Kôd za poklopac i bazu dostupan je u TinkerCad CodeBlocks.

Korak 7: 3D ispis

Učitajte datoteke u Cura i primijenite željene postavke rezača.

Primijenjene postavke.

Kvaliteta: 0,15 mm

Ispuna: 80%, tri-šesterokut

Baza: Brim

Spremite datoteke, a zatim ispišite.

Uz Cura možete učitati obje datoteke zajedno na isto područje ispisa i ispisati odjednom.

Korak 8: Ispunite

Poklopac kutije otisnut je uvučenim tekstom koji će biti ispunjen obojenom 2 -dijelnom epoksidnom smolom.

Smola se pomiješa u omjeru 2 dijela smole prema 1 dijelu učvršćivača, zatim se umiješa neprozirni pigment u boji.

Odabrana boja bila je žuta u kontrastu s pozadinom. Bijela bi bila drugi izbor.

Nakon miješanja smola se ukapa u udubljenje pomoću štapića za koktel za prijenos malih mrlja smole koje se koriste za postupno popunjavanje udubljenja u slovima.

Oduprite se stavljanju previše smole u jednom potezu jer ćete vjerojatno završiti s mjehurićima zraka ili stvaranjem previše preljeva na okolnu površinu, što znači da ćete nakon čišćenja morati više ukloniti čišćenje i brušenje.

Zato polako punite pazeći da je dno slova prekriveno i nadogradite ga s blago podignutom površinom.

Nakon stvrdnjavanja smole bit će potrebno lagano brušenje za izravnavanje površine, počnite s razredom P240, napredujući prema finim ocjenama kako bi se postigla glatka završna obrada i na kraju završilo poliranjem.

Nemojte primjenjivati preveliki pritisak i preveliku brzinu ili ćete pregrijati PLA i smolu koja nastaje zbog mutne površine zbog skupljanja zrna, malo vode nanesene tijekom procesa brušenja djelovat će kao mazivo i rashladno sredstvo.

Korak 9: Montaža

Microbit će se uklopiti u utičnicu u dvije orijentacije, prema glavnom dijelu RTC -a okrenut prema gore.

Međutim, ako su okrenute prema glavnom dijelu RTC -a, veze se ne mogu koristiti, ako je Microbit okrenut od glavnog dijela ploče, tada se možemo poslužiti tim vezama.

Sklapanje započinje lemljenjem pravokutnog zaglavlja SIL pina na RTC, to omogućuje omogućavanje povezivanja pomoću push -konektora.

RTC je opremljen 4 * M3 (10+6 mm), M/Ž ogradama s M3 maticama koje su pričvršćene na poklopac s 4 * M3 (8 mm), vijcima u montažnim rupama.

Prekidači su ugrađeni u montažne rupe na poklopcu.

Potrebne veze su:

GND, 3V, P1 (postavljeno), P2 (upozorenje), P5 (samo) i P11 (uklj.)

Napomena *** Otpornici (1R), na dijagramu za P5 i P11, jednostavno su referentne točke spajanja jer izravno povezivanje s ovim pinovima na Microbit u blokovima Code trenutno nije dostupno. ***

P5 je vanjska veza za gumb A koja je spojena trenutnom sklopkom SPST. Jedan spoj na P5, a drugi pin na GND ovaj gumb služi za odabir stupca tijekom podešavanja vremena.

P11 je vanjska veza za gumb B koja je spojena trenutnom sklopkom SPST. Jedan spoj na P11, a drugi pin na GND, njegova tipka služi za povećanje broja tijekom postavljanja vremena.

P1 je prekidač SPDT (on-on) koji se koristi za omogućavanje ili onemogućavanje opcija postavki. Središnji pin ide na P1, dok je jedan pin spojen na GND, a drugi na 3V preko 10k otpornika. To omogućuje primjenu H (3V) i L (0V) na ovaj pin. Kad je P1 spojen na 3V, to omogućuje opcije postavljanja vremena, a kada 0V onemogućuje postavljanje vremena. Time se kontrolira imaju li gumbi A & B ikakav učinak.

P2 je SPDT (on-off-on) prekidač koji se koristi za omogućavanje ili onemogućavanje zvučnog signala i dodatnih vanjskih svjetala.

Zvučni signal je Piezo Buzzer (jednostavno pričvršćen dvostrukom ljepljivom pločicom), koji zahtijeva pulsni pogon koji osigurava Microbit.

Korak 10: Konačno

Sastavili ste elemente u kutiji, programirali Microbit i ugradili ga u utičnicu na kutiji.

Zatim uključite napajanje i postavite vrijeme.

Uživati.

Drugoplasirani na natjecanju Block Code