Orologio da tasca fai da te: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

In questo mondo frenetico, tenere traccia del tempo è un must per prestazioni migliori ed essendo un hobbista, perché non creare un dispositivo per tenere traccia del tempo. Grazie alla tecnologia esistono dispositivi chiamati 'watch' ma! quando fai le cose da solo il piacere è diverso, quindi in questo Instructable ti mostrerò come ho realizzato questo piccolo orologio.

Passaggio 1: l'idea

L'idea è di mantenerlo il più semplice possibile e di utilizzare componenti minimi.

1. Un display per mostrare il tempo.
2. Un componente per tenere traccia del tempo.
3. Un altro componente per prendere tempo e inviarlo alla visualizzazione.
4. E una fonte di energia.

// Diagramma di flusso dell'idea

Passaggio 2: il cervello

Il cervello dovrebbe essere sicuramente un microcontrollore in quanto presenta vantaggi di facile programmazione e dimensioni ridotte. All'inizio pensavo che attiny85 si sarebbe adattato perfettamente, ma poi i pin GPIO limitati hanno reso difficile procedere con. poi ho deciso di andare con Atmega328p disponibile nel pacchetto tqfp ma avendo poca esperienza nella saldatura di un pacchetto così piccolo ho deciso di andare con arduino pro mini. Sebbene questa scheda sia ufficialmente ritirata, ma essendo open source sono ancora disponibili.

Passaggio 3: visualizzazione

Un modulo display OLED da 0,91 pollici sarebbe una buona scelta per il display, facendolo sembrare più moderno, ma il problema è il consumo di energia, in media consuma 20 mA che sarebbe pesante per la batteria. Mentre mi chiedevo cosa usare come display, ho trovato questo display DVD in giro. Questo display ha quattro cifre di un display a sette segmenti con alcuni led complementari. Tutti i led sono configurati come catodo comune, quindi per pilotarli dobbiamo usare il metodo chiamato mutliplexing che non è altro che guidare ogni cifra una per una così velocemente che sembra che tutte siano accese contemporaneamente. Anche Atmega328 può assorbire fino a 20 mA, quindi la necessità di transistor è ridotta. Ogni led funziona abbastanza bene con 100 ohm a 3.3v.

Passaggio 4: RTC

Arduino pro mini può tenere traccia, ma il problema è il consumo di energia. A 3,3 V assorbe circa 3 mA a 8 MHz e in più abbiamo anche un display che consumerà anche parte del succo. Ho scelto di utilizzare il chip RTC DS3231 in quanto è facile da usare grazie alla sua interfaccia I2C. Inoltre tiene traccia del tempo in modo più accurato rispetto a atmega328 e consuma anche meno energia.

Passaggio 5: interfaccia con l'utente

L'interfaccia è semplice: l'utente vuole tempo, il dispositivo lo dà per questo avremmo potuto usare cose complesse come il gesto della mano o semplici come un pulsante. Quindi, ogni volta che l'utente desidera conoscere l'ora, premere il pulsante e l'ora viene visualizzata sul display. Il piano per il codice era rilevare se il pulsante viene premuto, quando viene premuto richiedere l'ora corrente da RTC e mostrarla attraverso il display, ma poi mi sono reso conto che arduino pro mini ha un pulsante per ripristinarsi, quindi perché non usarlo invece di controllare per il pulsante basta prendere l'ora corrente e visualizzarla una volta e attendere fino al prossimo ripristino.

Passaggio 6: il colpo di scena

Quindi ora abbiamo i nostri componenti impostati come arduino pro min, display DVD, chip DS3231 RTC e cella a bottone CR2032 come centrale elettrica senza pensare tanto alla scelta della batteria. Quindi con il circuito nella mia mente ho progettato il layout del PCB. E appena prima che potessi ordinare il PCB una cosa mi è venuta in mente … se considero il chip RTC e il supporto per cella a bottone, allora sono già saldati nel modulo RTC DS3231, allora perché sprecare risorse nell'ottenere un PCB personalizzato in effetti in questo caso abbiamo solo potere di saldatura, linee I2C e il display del DVD su pro mini. Nel caso in cui si desideri dare un'occhiata al layout del PCB, è allegato di seguito.

Passaggio 7: problema con la cella a bottone

L'errore che ho fatto non dando il tempo di scegliere il tipo di batteria ha pagato il suo prezzo. Quando il dispositivo è stato alimentato tramite arduino uno come l'ho usato per programmare arduino pro mini, ha funzionato bene ma quando è stato alimentato da una cella a bottone si è comportato in modo strano. Dopo aver passato molto tempo a scoprire quale fosse il problema, in realtà era che CR2032 può fornire corrente fino a 2 mA e il requisito del dispositivo era molto più di quello, quindi alla fine ho finito per utilizzare invece una batteria lipo.

Passaggio 8: il codice

Il codice può sembrare lungo e ripetitivo, ma in realtà è semplice da capire. Tutto viene inserito nella sezione di configurazione poiché facciamo le cose solo una volta e aspettiamo fino al prossimo comando di ripristino.

Il flusso di codice inizializza tutto -> prendi l'ora corrente da RTC -> manipola i dati in modo che possano essere utilizzati per multiplexare le cifre del display -> e quindi visualizzare i dati (tempo) per 2 secondi multiplexando ciascuna cifra una per una.

Passaggio 9: fatto

Avrei stampato in 3D una custodia, ma senza custodia sembra fantastico poiché tutti i componenti sono esposti.