DIY बाइनरी घड़ी (Mega32, DS1307)

बाइनरी घड़ी इकट्ठा करने की इच्छा रखने के बाद भी मुझे नेटवर्क पर स्वीकार्य तैयार डिज़ाइन नहीं मिला। अधिकांश घड़ियों में एक गंभीर खामी थी - जब बिजली बंद कर दी गई थी, तो समय की सेटिंग्स खो गई थीं। सौभाग्य से, कुछ समय पहले, मैंने सी भाषा और एवीआर माइक्रोकंट्रोलर्स को मास्टर करना शुरू किया। इसलिए, व्यावहारिक अनुभव के साथ प्राप्त ज्ञान को सुदृढ़ करने का निर्णय लिया गया, और उसी समय एक साइकिल का आविष्कार किया। और मुझे वास्तव में हरे रंग की चमकती एलईडी से प्यार है।

योजना

आरटीसी

वास्तविक समय की घड़ी (आरटीसी) वर्तमान सेटिंग्स को बचाने की समस्या को पूरी तरह हल करती है। मेरी पसंद DS1307 चिप पर गिर गई।

निर्माता के अनुसार, जब बिजली बंद हो जाती है, तो यह अकेले एक CR2032 प्रकार की लिथियम बैटरी की ऊर्जा का उपभोग करते हुए, 10 वर्षों के लिए समय और तारीख बचा सकता है। यही है, स्वीकार्य सटीकता बनाए रखते हुए, घड़ी टिक करना जारी रखती है। समय भटकता नहीं है, घड़ी को पीछे की ओर मोड़ते हुए, हम डायल पर वास्तविक समय प्राप्त करते हैं, और बंद करने के समय पर नहीं। Microcircuit "स्क्वायर बस" I ² C के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर के साथ संचार करता है, सटीक समय की रिपोर्टिंग करता है और इसके नए मूल्यों को लेता है।

डिवाइस दिल

मेगा 32 ए माइक्रोकंट्रोलर का विकल्प निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित किया गया था:
• एक पर्याप्त संख्या में पोर्ट्स, ताकि डायनामिक डिस्प्ले का उपयोग न किया जाए, जो मुझे पसंद नहीं है, मुख्य रूप से क्योंकि यह मेरी आंखों की रोशनी को परेशान करता है (उच्च आवृत्ति के साथ ब्लिंक करना किसी भी मामले में अप्राकृतिक है)। मैं उसे प्रोटॉन PICBasic भाषा में PIC माइक्रोकंट्रोलर्स के साथ खेलते हुए मिला, और अगर गतिशील संकेत का उपयोग न करने की संभावना है, तो मैं ऐसा करना पसंद करता हूं।
• 130 रूबल की अपेक्षाकृत कम लागत (मेगा 16 ए, उदाहरण के लिए, समान लागत), और एक डिस्काउंट पर इसलिए आमतौर पर 104 रूबल।
• सुविधाजनक पिनआउट के साथ स्पष्ट QPF-44 आवास

पोर्ट "ए" सेकंड दिखाता है, पोर्ट "बी" मिनट प्रदर्शित करता है और पोर्ट "सी" घंटे प्रदर्शित करता है। यह बहुत सुविधाजनक है कि आप किसी भी बदलाव के बिना, DS1307 से प्राप्त समय मान को पोर्ट कर सकते हैं। बटन (पिन 3–7) क्रमशः "D", पिन 0 और 1 को एक घड़ी लाइन (SCL) और एक सीरियल डेटा लाइन (SDA) के रूप में काम करने के लिए जुड़े हुए हैं। आरटीसी चिप को कॉन्फ़िगर किया गया है ताकि यह अपने सातवें पैर पर 1 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ दालों का उत्सर्जन करे। यह पैर पोर्ट "डी" के 3 पिन से जुड़ा है। यह पोर्ट स्वयं इनपुट के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, और बस मामले में, आंतरिक ब्रेस को शक्ति प्लस में शामिल किया गया है, जिसे बाहर से एसएमडी प्रतिरोधों द्वारा दोहराया गया है। इस तरह की कार्रवाई पूरी तरह से सभी प्रकार के आश्चर्य से बचाती है।

एल ई डी

मैंने कम चमक वाले मैट मामले में एल ई डी को चुना। पहले, एक पारदर्शी मामले में उज्ज्वल डायोड का परीक्षण किया गया था, लेकिन यहां तक ​​कि 3 एमए के वर्तमान में भी वे बहुत उज्ज्वल और असमान रूप से चमकते थे, जिससे फिर से असुविधा होती थी। जब डायोड में वोल्टेज ड्रॉप 2 वोल्ट होता है, तो आपूर्ति वोल्टेज 5 वोल्ट होता है और रोकनेवाला 1 k flow होता है, डायोड के माध्यम से बहने वाली धारा 5 (2 - 2) / 1000 = 3 mA होगी। यह मान आनुभविक रूप से चुना गया था, और चमक की चमक एक अंधेरे कमरे के लिए एकदम सही है। यदि आप घड़ी को सीधे सूर्य के प्रकाश में स्थापित करने की योजना बनाते हैं, तो एक उज्जवल चमक (टोपी के लिए धन्यवाद) के लिए, प्रतिरोधों का मूल्य 200 ओम तक कम किया जाना चाहिए।

बटन

बटनों के साथ एक अलग बोर्ड पर, एक "फ्यूज" है (यह हमें सिर में एक आकस्मिक शॉट से बचाएगा), एक और बीटी 6 बटन के रूप में। समय को पूर्व-क्लैम्पिंग द्वारा संपादित किया जा सकता है।

मुलायम

कोड CodeVisionAvr में लिखा है।
कार्यक्रम इस तथ्य से शुरू होता है कि हम माइक्रोकंट्रोलर के बाह्य उपकरणों को कॉन्फ़िगर करते हैं।
• कॉन्फ़िगर पोर्ट (ए, बी, सी - आउटपुट, डी - इनपुट)
• बस मामले में, 300 एमएस का एक ठहराव प्रदान किया जाता है ताकि DS1307 को "पुनर्प्राप्त" करने का समय मिल जाए
• "स्क्वायर बस" शुरू करें
• हम RTC चिप को कॉन्फ़िगर करते हैं ताकि यह SQW / OUT पिन पर हर सेकंड आयताकार दालों का उत्पादन करे
• जांचें कि क्या सीएलआर बटन दबाया गया है। यदि हाँ, तो सभी मानों को 0 पर रीसेट करें
• वैश्विक व्यवधान सक्षम करें
हाँ, उनके बारे में कुछ शब्द। हम गिरावट पर PD2 पर बाहरी बाधा INT0 का उपयोग करते हैं, अर्थात्। हर सेकंड, प्रोग्राम रुकावट संचालक के पास जाएगा, जिसमें हम DS1307 से समय मान पढ़ते हैं और उन्हें एलईडी संकेतक पर प्रदर्शित करते हैं।
• हम एक अंतहीन लूप में छोड़ते हैं जहां हम बटन से पूछताछ करते हैं
• यदि बटन दबाया जाता है, तो घंटे (मिनट) जोड़ें (घटाएँ) और I2C के माध्यम से नया मान भेजें
• जिस तरह से, हम जाँचते हैं कि नए समय के मान 24-घंटे और 60-मिनट की सीमा में हैं या नहीं।

सर्किट बोर्ड

बोर्ड ग्रेट कॉस्मिक लेजर - आयरन टेक्नॉलॉजी के अनुसार एक तरफा टेक्स्टोलिट पर बनाया गया है। शीर्ष बोर्ड के निर्माण में, सादे कागज का उपयोग किया गया था (असफल प्रयोग)।

इस तकनीक के कई रूप हैं। मेरी राय में, यह सबसे अच्छा है:
1. हमने पीसीबी के सही आकार के टुकड़े को काट दिया।
2. हम हानिकारक बुर्जों से छुटकारा पाकर त्वचा को समाप्त करते हैं।
3. भविष्य के बोर्ड को सफाई पाउडर या टूथपेस्ट और स्पंज के कठिन पक्ष के साथ चिकनाई करें, इसे एक चमक के लिए स्क्रब करें।
4. गर्म फेरिक क्लोराइड के एक कमजोर समाधान में दसियों सेकंड के लिए हमारे टुकड़े को डुबोएं, जब तक कि एक समान, मैट, बरगंडी-भूरी सतह दिखाई न दे। जब समाधान से बाहर निकाला जाता है, तो तरल को सतह को पूरी तरह से गीला करना चाहिए।
5. अपनी उंगलियों, या अन्य चिकना के साथ सतह को छूने के बिना, काकू को कुल्ला, धीरे से सूखा। धूल या बालों से बचने के लिए तुरंत तांबे के साथ एक साफ कागज पर रखें।
6. हम पतले (!) चमकदार कागज पर मिरर किए गए चित्र को प्रिंट करते हैं, आप इसे एक पत्रिका से काट सकते हैं, उदाहरण के लिए। ड्राइंग को अपने हाथों से न छूएं। सावधानी से काटें, पैटर्न नीचे रखें।
7. हम पीसीबी के तैयार टुकड़े पर लागू होते हैं, लोहे को साफ कागज की 1-2 परतों के माध्यम से, लोहे को अधिकतम तापमान पर सेट करते हैं। 10 के सेकंड पर्याप्त होना चाहिए, क्योंकि यदि आप ओवरएक्सपोज करते हैं, तो ट्रैक एक दूसरे पर समतल हो जाएंगे और प्रवाह करेंगे। टोनर पूरी तरह से तांबे का पालन करना चाहिए।
8. गर्म पानी की एक धारा के तहत भिगोएँ, पानी में 10 मिनट के लिए छोड़ा जा सकता है। धीरे से छील, कागज बंद परिमार्जन। पुराना टूथब्रश मेरी इसमें मदद करता है। एक सुई के साथ कागज के शेष टुकड़े निकालें। टोनर पीसीबी पर रहता है।
9. हम पानी के स्नान में फेरिक क्लोराइड का एक मजबूत समाधान गर्म करते हैं, हमारे बोर्ड को वहां फेंकते हैं और कई मिनटों तक रगड़ते हैं (वैन गोफ नियम के अनुसार, जब तापमान 10 डिग्री तक बढ़ जाता है, तो प्रतिक्रिया की गति 2 गुना बढ़ जाती है। कॉपर आपकी आंखों के ठीक पहले गायब हो जाता है। गर्म न करें, लेकिन लंबे समय तक प्रतीक्षा करें।
10. जैसे ही सभी अनावश्यक तांबा गायब हो गए हैं, गैस बंद करें, बोर्ड को बाहर निकालें (उदाहरण के लिए चिमटी के साथ), फेरिक क्लोराइड से स्टोव और उंगलियों को धोने की कोशिश करें। हम इसे बहते पानी के साथ सर्किट बोर्ड से धोते हैं।
11. एसीटोन (नेल पॉलिश रिमूवर) लें और टोनर को पोंछ लें। आप इसे सैंडपेपर या स्पंज के साथ परिमार्जन करने की कोशिश कर सकते हैं।
12. छेद।
13. लुडिम। मैं एक प्रवाह के रूप में LTI का उपयोग करता हूं, और मैं आपको सलाह देता हूं, हालांकि, टिनिंग और टांका लगाने के बाद, इस प्रवाह को धोया जाना चाहिए (एक ही एसीटोन के साथ, और अधिमानतः 1: 1 शराब-गैसोलीन मिश्रण के साथ), क्योंकि एलटीआई में कुछ चालकता है।
सभी काम एक हवादार कमरे में, प्रक्रिया में किए जाने चाहिए
कई हानिकारक धुएं निकलते हैं।

पीबीएस और पीएलडी कनेक्टर्स द्वारा बोर्ड परस्पर जुड़े हुए हैं। पहले वाले एक पतली बढ़ते तार का उपयोग करके शीर्ष बोर्ड से जुड़े हुए हैं, इसे बाहर निकाला जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक पुराने एलपीटी केबल या एडाप्टर से।

नीचे वाले बोर्ड में दूसरे को टांका लगाया जाता है, और कीबोर्ड पर जाने वाले पिन मुड़े हुए होते हैं (फोटो देखें)।


SprintLayout5.0 प्रारूप में मुद्रित सर्किट बोर्ड शामिल हैं। तस्वीरों में कुछ जोड़े हैं, लेकिन वे पहले से ही संलग्न फाइलों में तय हो गए हैं।

माइक्रोकंट्रोलर फर्मवेयर

इसके लिए, USBasp प्रोग्रामर को इकट्ठा किया गया था, जिसे ऊपर की तस्वीर में देखा जा सकता है। बहुत अच्छी बात है, प्रयोग करने में आसान और आप इसे हमेशा अपनी जेब में रख सकते हैं (मुझे उम्मीद है कि कोई भी ऐसा नहीं करेगा)। मेगा 32 फर्मवेयर के लिए, आपको स्लो एसकेके जम्पर स्थापित करना होगा।
Fyuz:
• कम फ्यूज = 0xC4
• उच्च फ्यूज = 0xD9
हमारा माइक्रोकंट्रोलर आंतरिक आरसी थरथरानवाला से 8 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के साथ देखा जाता है। मुझे पोर्ट पर JTAG इंटरफ़ेस को अक्षम करना पड़ा, अन्यथा कुछ एलईडी प्रकाश नहीं करेंगे।
बोर्ड में क्विक फर्मवेयर / डीबगिंग के लिए ISP10 कनेक्टर है।

सामने का पैनल

एल्यूमीनियम प्लेट से बना, 40 मिमी चौड़ा और 1.5 मिमी मोटा। इसने 5 मिमी के व्यास के साथ 18 छेद ड्रिल किए, और रैक संलग्न करने के लिए 3 मिमी के व्यास के साथ 4 छेद।

सबसे पहले, एक टेम्प्लेट मुद्रित किया गया और प्लेट से चिपके। इसके अलावा, पायलट छेद को 1.5 मिमी ड्रिल के साथ ड्रिल किया गया था, जिसके बाद मुख्य छेद आवश्यक व्यास के साथ ड्रिल किए गए थे।

अंत में, प्लेट को मोड़ दिया गया था, ठीक सैंडपेपर के साथ सैंड किया गया था और जीओआई पेस्ट के साथ पॉलिश किया गया था।
टेम्प्लेट लेआउट 5.0 फ़ाइल के रूप में संलग्न फाइलों से जुड़ा हुआ है

ऊपरी बाएँ में लाल एलईडी

यह 7 वें पैर पर DS1307 द्वारा उत्पन्न दालों को दोहराता है, अर्थात्। हर पल झपकी लेता है। एक छोटा पी-चैनल MOSFET ट्रांजिस्टर कुंजी मोड में संचालित होता है, जो दालों के बीट को खोलता और बंद करता है। सबसे पहले मैं एक बैकलाइट बनाना चाहता था (जैसे Ambilight), जिसके लिए ट्रांजिस्टर के पूरक जोड़े पर एक CMOS इन्वर्टर ढाला गया था (निश्चित रूप से)। लेकिन मुझे यह पसंद नहीं आया। एक एलईडी के लिए, एक एकल ट्रांजिस्टर पर्याप्त है, आप pnp प्रकार bc857 का उपयोग भी कर सकते हैं। मैंने अनपैक्ड मॉस्फ़ेट irlml6402 या irlml6302 का उपयोग किया।

फ़ाइलें

सूत्र, हेक्स-फ़ाइल, मुद्रित सर्किट बोर्ड, सर्किट, प्रोटीस में सर्किट और फ्यूज इस चित्र में एक संग्रह के रूप में संलग्न हैं। मुझे फ़ाइल स्टोरेज पर भरोसा नहीं है, मेरे पास अभी तक अपना सर्वर नहीं है, इसलिए, मेरी शौकिया राय में, हैबर स्टोर करने के लिए सबसे विश्वसनीय जगह होगी। Windows उपयोगकर्ता WinRar का उपयोग करके एक सहेजी गई छवि को खोलकर फ़ाइलों तक पहुंच सकते हैं।
जी हां, यहां तस्वीर है।

वीडियो

निष्कर्ष

शक्ति स्रोत का उपयोग 70 वोल्ट के वर्तमान में 5 वोल्ट के उत्पादन में सक्षम किसी भी व्यक्ति द्वारा किया जा सकता है। एक USB पोर्ट इसके लिए ठीक है। मुख्य बात यह है कि बिजली "साफ" है और 5 वोल्ट से अधिक नहीं है। DC-DC कनवर्टर से घड़ी को ~ 50 mV के हस्तक्षेप स्तर के साथ mc34063 चिप से पावर करना, मैंने समय सेट करते समय ग्लिट्स पर ध्यान दिया। अब डिवाइस पास में लटका एक स्विच द्वारा संचालित होता है। यह कड़ाई से 5 वोल्ट देता है। अच्छे के लिए, आपको अभी भी डायोड के रूप में मूर्ख के खिलाफ सुरक्षा बनाने की आवश्यकता है, और 3.3 - 4 अंक के लिए किसी प्रकार का रैखिक स्टेबलाइजर।
घड़ी में अलार्म और तारीख कार्यों की कमी काफी न्यायसंगत है: दोनों फोन पर मौजूद हैं, जिसका अर्थ है कि कोई भी उन्हें द्विआधारी घड़ी में उच्च संभावना के साथ उपयोग नहीं करेगा (इस निष्कर्ष के लिए चाचा ओखम के लिए धन्यवाद)।

सामग्री का इस्तेमाल किया

Lebedev M. B. CodeVisionAVR: एक शुरुआती गाइड
avrdevices.ru/chasi-realynogo-vremeni-ds1307