Аналого-цифровые часы на базе Ардуино своими руками

Специально для mozgochiny.com

Всем привет! В сегодняшней статье мы изготовим аналого-цифровые часы на базе платы Ардуино своими руками.

Цифры будут отображаться в виде семисегментных индикаторов, в которых вместо светодиодов будут перемещаться сегменты, которые выходя из панели будут создавать тень. Аrduino обрабатывает значение текущего время, а затем выводит соответствующие цифры через контроллер серводвигателей.

При изготовлении самоделки использовались легкодоступные детали и базовые знания в области электроники. Вместо использования 3Д-принтера, вся конструкция будет выполнена в технике papercrafting.

Шаг 1: Необходимые материалы и инструменты

Комплект электроники:

Arduino Uno;
DS1307 часы реального времени;
Контроллер для серводвигателей;
28 сервомоторов.

Составные части конструкции:

Картон;
Алюминиевые трубки разных сечений;
Двусторонний скотч;
Мягкие накладки на ножки мебели;
Скрепки.

Инструменты:

Режущий плоттер Silhouette Portrait (по желанию);
Клей-пистолет;
Гравер (по желанию);
Наборной скальпель (по желанию).

Шаг 2: Проверка исправности электронных модулей

Подключим SSC-32 к плате Ардуино, используя рисунок в качестве руководства.

Шаг 3: Конструкция часов

Элементы конструкции были разработаны в Adobe Illustrator. Нам же будет необходимо вырезать соответствующие фрагменты.

Поделка состоит из 6 слоев:

Лицевая панель часов;
Сегменты;
Щит (удерживает трубки);
2 слоя основы (удерживают сервоприводы + трубки);
Изнаночный щит (удерживает сервоприводы);

arduino_clock

Шаг 4: Вырезаем сегменты

Сегменты можно вырезать вручную (наборным скальпелем) или с помощью плоттера.

Алюминиевые стержни: большие трубки режем на длину 1 см, а меньшие (будут скользить внутри) на длину в 2 см.

Шаг 5: Собираем корпус

Используя мягкие накладки и двухсторонний скотч соберём воедино «корпус часов».

Шаг 6: Устанавливаем сегменты

Устанавливаем маленькие трубочки вовнутрь больших трубок и нанесём клей.

Установим лицевую часть. После чего отрежем и согнём скрепки, как показано на рисунке.

Снова нанесём клей.

Шаг 7: Добавляем сервоприводы

Присоединим сервоприводы к скрепкам.

Шаг 8:

Добавим последний слой.

Шаг 9: Подключаем электронику

На контроллере SSC-32 имеются 32 контакта, подключим к ним 28 сервоприводов. Затем подключим RX к TX на плате Arduino. Подключим заземляющий контакт к контакту заземления Arduino.

Подключение RTC [DS1307].

Подключим 5В к 5В на плате Arduino;
Подключим GND к GND на плате Arduino;
Подключим SDA к аналоговому выводу 4 на плате Arduino;
Подключим SCL к аналоговому выводу 5 на плате Arduino.

Шаг 10: Программирование

Алгоритм

Главный цикл:
1. Считываем значение времени из модуля RTC (в часах и минутах);
2. Если значения отличаются от того, что уже хранится в переменной, сервоприводы меняют отображаемое время.
3. Повтор 1-2 действия.
Отображение времени:
1. Разделяем время на четыре цифры;
2. В каждом семисегментном индикаторе перемещаем сегменты для отображения выводимых цифр;
Отображаем цифры:
1. Устанавливаем логику декодера. Переводим int в семисегментный порядок.
2. Переместим необходимые сервоприводы на X-градус, а ненужные сервоприводы на Y-градус (где X - это выходное положение, а Y - положение плоскости лицевой панели).