- ส่วนประกอบที่ต้องการ:
- แผนภาพวงจรและคำอธิบาย:
- วิธีคำนวณและอ่านเวลาในนาฬิกาไบนารี:
- การออกแบบวงจรและ PCB โดยใช้ EasyEDA:
- การคำนวณและการสั่งซื้อตัวอย่างออนไลน์:
ในโครงการนี้เราจะไปทำให้Arduino LED Binary Clock ใช้ ที่นี่เราได้ออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อใช้นาฬิกานี้ ในการออกแบบเค้าโครง PCB เราได้ใช้เครื่องมือออกแบบ PCB ออนไลน์ของ EasyEDA
ส่วนประกอบที่ต้องการ:
- Arduino นาโน
- DS1307 RTC
- 32.768Khz คริสตัล
- เซลล์เหรียญ 3v
- ตัวต้านทาน 1k, 10k
- พาวเวอร์ซัพพลาย
- ไฟ LED
แผนภาพวงจรและคำอธิบาย:
นี่เป็นโครงการที่เรียบง่ายราคาถูกและน่าสนใจสำหรับผู้เรียน ในวงจรนาฬิกาไบนารี LEDนี้เราได้ใช้Arduino Nanoเพื่อควบคุมโครงการทั้งหมดเช่นการอ่านเวลาจาก RTC และแสดงให้เห็นบน LED เซลล์เหรียญ 3.0v เชื่อมต่อกับ RTC IC สำหรับการสำรองข้อมูล เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ DS1307 RTC กับ Arduino ที่นี่
ไฟ LED 20 ดวงเชื่อมต่อที่นี่ในรูปแบบเมทริกซ์ ดังนั้นที่นี่เรามี6 คอลัมน์และ 4 แถว 2 คอลัมน์ที่ใช้สำหรับแสดงชั่วโมงสองคอลัมน์ถัดไปเป็นนาทีและถัดจากคอลัมน์เป็นวินาที เราใช้ทรานซิสเตอร์ PNP 6 ตัวเพื่อกระตุ้น LED ใน 6 คอลัมน์ ผู้ใช้สามารถจ่ายไฟให้วงจรทั้งหมดโดย 5v เท่านั้นที่นี่เราใช้แล็ปท็อป USB สำหรับแหล่งจ่ายไฟ การเชื่อมต่อที่เหลือจะแสดงในแผนภาพวงจร
นอกจากนี้ตรวจสอบArduino Code และวิดีโอสาธิตทั้งหมดที่ท้ายบทความนี้
วิธีคำนวณและอ่านเวลาในนาฬิกาไบนารี:
อย่างที่เราคุ้นเคยกับเลขฐานสองที่เป็นศูนย์และหนึ่ง ดังนั้นเมื่อใช้สิ่งเหล่านี้เราสามารถแสดงเวลาและเราสามารถแปลงเวลาไบนารีนั้นเป็นทศนิยมได้ โดยใช้ตัวเลข 8 4 2 1 (เขียนทางด้านขวาของ PCB) เราสามารถแปลงไบนารีเป็นทศนิยมได้
สมมติว่าเรามีเลขฐานสองเช่น:
1 0 1 0 ดังนั้นมันจะเป็น 10 ในทศนิยม เมื่อเราแปลงไบนารีเป็นทศนิยมเราจะเพิ่มเฉพาะ
จากด้าน MSB (บิตที่สำคัญที่สุด) เรามี 1 หมายความว่า 8 และถัดไปคือ 0 หมายความว่าเป็น 0 และไม่รวมอยู่ด้วย ถัดไปคืออีกครั้ง 1 หมายถึง 2 และสุดท้ายคือ 0 ดังนั้นสุดท้ายจะไม่ถูกรวมด้วย
ในที่สุดเราก็มี
8 + 0 + 2 + 0 = 10
โดยพื้นฐานแล้วเราสามารถทำได้ดังนี้:
8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10
ตอนนี้เราสามารถเข้าใจเวลาได้จากภาพ:
ด้านบนเราจะเห็นว่ามี 6 คอลัมน์และ 4 แถว ในเหล่านี้เรามี 2 คอลัมน์กลุ่มHH สำหรับชั่วโมง MM นาทีและเอสเอสวินาที ที่ด้านขวาของ PCB เราจะเห็นหมายเลขแถว 1, 2, 4 และ 8 ตัวเลขเหล่านี้ใช้สำหรับการแปลงเลขฐานสองเป็นฐานสิบ
หมายเหตุ: เรากำลังอ่านคอลัมน์จากด้านขวามือก่อนอื่นดูคอลัมน์ HH มีสองคอลัมน์ของเวลา ในคอลัมน์แรกไม่มีไฟ LED หมายถึงการเรืองแสง:
2x0 + 1x0 = 0
ในคอลัมน์ถัดไปเราจะเห็นว่ามีไฟ LED ดวงเดียวส่องสว่างในวิธีการ 1 แถว ตาม 8 4 2 1
8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
ดังนั้นในคอลัมน์ Hour HH เราได้ 01
ในคอลัมน์แรกของ MM (นาที)เราจะเห็นว่ามี LED เดี่ยวกำลังเรืองแสงในค่าเฉลี่ย 1 แถว
4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
ในคอลัมน์ที่สองของ MM เราจะเห็นว่ามีไฟ LED ดวงเดียวส่องสว่างอยู่ในแถวที่ 8 หมายถึง
8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8
เราได้นาทีเป็น 18
ในคอลัมน์แรกของ SS (วินาที)เราจะเห็นว่ามี LED เดี่ยวกำลังส่องสว่างในแถวหมายเลข 4
4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4
ในคอลัมน์ที่สองของ SS เราจะเห็นว่ามีไฟ LED สองดวงติดอยู่ในแถวที่ 1 และแถวที่ 4 หมายถึง
8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5
ดังนั้นเราได้นาทีที่ 45
ในที่สุดเราก็ได้เวลาเป็น 01:18:45 น
HH MM SS 01 18 45
สมบูรณ์Arduino รหัสและวิดีโอสาธิตจะได้รับในตอนท้ายของบทความนี้
การออกแบบวงจรและ PCB โดยใช้ EasyEDA:
ในการออกแบบวงจรนาฬิกาไบนารี LEDนี้ เราได้เลือกเครื่องมือ EDA ออนไลน์ที่เรียกว่า EasyEDA ก่อนหน้านี้ฉันเคยใช้ EasyEDA หลายครั้งและพบว่ามันสะดวกมากที่จะใช้เนื่องจากมีคอลเลกชันที่ดีของรอยเท้าและโอเพ่นซอร์ส ตรวจสอบโครงการ PCB ทั้งหมดของเราที่นี่ หลังจากออกแบบ PCB แล้วเราสามารถสั่งซื้อตัวอย่าง PCB ได้โดยบริการผลิต PCB ต้นทุนต่ำ นอกจากนี้ยังมีบริการจัดหาส่วนประกอบที่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากและผู้ใช้สามารถสั่งซื้อส่วนประกอบที่ต้องการพร้อมกับคำสั่งซื้อ PCB
ในขณะที่ออกแบบวงจรและ PCB ของคุณคุณยังสามารถทำให้การออกแบบวงจรและ PCB ของคุณเป็นแบบสาธารณะเพื่อให้ผู้ใช้รายอื่นสามารถคัดลอกหรือแก้ไขได้และสามารถใช้ประโยชน์จากที่นั่นได้เรายังทำให้วงจรและเลย์เอาต์ PCB ทั้งหมดของเราเป็นแบบสาธารณะสำหรับ Arduino Binary Clockนี้ ตรวจสอบลิงค์ด้านล่าง:
easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e
คุณสามารถ ดูเลเยอร์ใดก็ได้ (บน, ล่าง, ท็อปซิล, พื้นและอื่น ๆ) ของ PCB โดยการเลือกเลเยอร์จากหน้าต่าง 'เลเยอร์'
คุณยังสามารถดู PCB วิธีการดูแลการประดิษฐ์โดยใช้ ปุ่มมุมมองภาพถ่ายใน EasyEDA:
การคำนวณและการสั่งซื้อตัวอย่างออนไลน์:
หลังจากออกแบบArduino Binary Clock PCBนี้เสร็จแล้วคุณสามารถสั่งซื้อ PCB ผ่าน JLCPCB.com ในการสั่งซื้อ PCB จาก JLCPCB คุณต้องมีไฟล์ Gerber หากต้องการดาวน์โหลดไฟล์ Gerber ของ PCB ของคุณเพียงคลิกปุ่ม Fabrication Output ในหน้าตัวแก้ไข EasyEDA จากนั้นดาวน์โหลดจากหน้าคำสั่งซื้อ EasyEDA PCB
ไปที่ JLCPCB.com แล้วคลิกที่ Quote Now หรือ ปุ่ม จากนั้นคุณสามารถเลือกจำนวน PCB ที่คุณต้องการสั่งซื้อจำนวนชั้นทองแดงที่คุณต้องการความหนาของ PCB น้ำหนักทองแดงและแม้แต่สีของ PCB เช่นภาพรวม แสดงด้านล่าง:
หลังจากคุณเลือกตัวเลือกทั้งหมดแล้วให้คลิก“ บันทึกลงในรถเข็น” จากนั้นคุณจะเข้าสู่หน้าที่คุณสามารถอัปโหลดไฟล์ Gerber ของคุณซึ่งเราได้ดาวน์โหลดจาก EasyEDA อัปโหลดไฟล์ Gerber ของคุณแล้วคลิก“ บันทึกลงในรถเข็น” และในที่สุดคลิกที่ชำระเงินอย่างปลอดภัยเพื่อดำเนินการสั่งซื้อให้เสร็จสมบูรณ์จากนั้นคุณจะได้รับ PCBs ของคุณในอีกไม่กี่วัน พวกเขากำลังผลิต PCB ในอัตราที่ต่ำมากซึ่งอยู่ที่ 2 เหรียญ เวลาในการสร้างของพวกเขายังน้อยกว่ามากซึ่ง 48 ชั่วโมงด้วยการจัดส่ง DHL 3-5 วันโดยทั่วไปคุณจะได้รับ PCBs ภายในหนึ่งสัปดาห์หลังจากสั่งซื้อ
หลังจากไม่กี่วันของการสั่งซื้อ PCB ฉันได้รับตัวอย่าง PCB ในบรรจุภัณฑ์ที่ดีดังที่แสดงในภาพด้านล่าง
และหลังจากที่ได้รับชิ้นส่วนเหล่านี้ผมได้บัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดที่จำเป็นมากกว่า PCB ที่วางรหัส Arduino Nano และขับเคลื่อนด้วยอุปทาน 5v เพื่อดูนาฬิกาไบนารีในการดำเนินการ
