Mikrokahendkell: 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Tinkercadi projektid »

Olles eelnevalt loonud käskkirja (Binary DVM), kasutab see piiratud kuvamisala binaarse abil.

See oli vaid väike samm, luues varem kümnendkoha binaarseks teisendamiseks peamise koodimooduli kahendkella loomiseks, kuid ainus asi, mis puudu oli, oli RTC (reaalajas kell).

Microbitil pole aga RTC -d ehitatud.

RTC võimaldab kellaprojekte realiseerida aku varundamisega.

Sellisena kasutab järgmine projekt Microbiti ja Kitroniku RTC -d 24 -tunnise kella loomiseks koos binaarse ekraaniga ning lisaks on sellel ka äratusvõimalus.

Projektitarkvara, mis hakkab töötama mikrobitil, luuakse Makecode Blocksis.

Tarvikud:

MicroBit V1 või V2

MicroBit kaitseümbris (valikuline)

Tee kood

Kitronik RTC

CR2032

Koodplokid

Cura

3D printer

1 * SPDT (on - on) lüliti

1 * SPDT (sisse - välja - sisse) lüliti

2 * SPST (tavaliselt avatud), hetkeline lüliti

4 * M3 (10+6mm), M/F eraldused M3 mutritega

4 * M3 (8mm), kruvid

Jumperjuhtme M/F-pistik, 100 mm, 28AWG, eelnevalt valmistatud pistiku ja pistikupesaga.

1 * pieso -sumin (ilma ajamita)

Need tarvikud on saadaval paljudes müügikohtades ja teil võib olla oma eelistatud tarnija.

1. samm: kuvaala määratlemine

Kuigi kuvamisala on piiratud andmetega, mida saab korraga näidata, sobib see ideaalselt bittandmete kuvamiseks.

Sellisena on piisavalt ruumi 4 x 4 -bitiste binaarsõnade kuvamiseks, et tähistada aega märguannete ja valikurežiimidega.

Ekraan on jagatud kolmeks põhivaldkonnaks; Aeg, valik ja režiimid.

Aeg

Kuusteist LED -i on määratud ajale, iga neljast LED -st koosnev veerg on määratud ajavahemikule, intervallid on kujul H, H, M & M.

Iga binaarsõna biti kaal on 1, 2, 4 ja 8, kus LSB on real 4 ja MSB real 1

Iga binaarne 4 -bitine sõna võimaldab lugeda 0 kuni 15, mis on 24 -tunnise ajavormingu jaoks enam kui piisav, nõudes maksimaalset arvu veergudel 2, 9, 5 ja 9.

Valik

Ühte 4 LED -i rida reas 0 kasutatakse aja sisestamiseks valitud ajaveeru tuvastamiseks.

Režiimid

Ühte 5 LED -i veergu veerus 4 kasutatakse režiimide, funktsioonide ja töö tuvastamiseks.

Märge - LED 4, 0 vilkuv sisse- ja väljalülitamine näitab sekundit ja toimimist.

Aeg - LED 4, 1 näitab ajarežiimi sisselülitamisel. (Vaikerežiim sisselülitamisel)

Alarm - LED 4, 2 näitas häirerežiimi sisselülitamisel.

Häireteade - LED 4, 3 ja LED 4, 4 vilguvad, kui alarm käivitub.

2. samm: RTC (reaalajas kell)

RTC on rakenduse süda, mis võimaldab seadistada ja hoida täpset aega.

RTC kohta leiate lisateavet Kitronikust.

RTC pakub reguleeritud toiteallikat, mis välistab vajaduse toita Microbitit oma USB- või JST -pistiku kaudu ja aku varukoopia on ette nähtud, et säilitada aega voolukatkestuse korral.

Enne RTC kasutamist peate laadima laienduspaketi.

Valige seadete ikoonilt Makecode, valige Laiendused ja tippige otsingusse Kitronik RTC.

Valige selle installimiseks pakett ja see lisatakse teistele laiendustele.

RTC -le saab lugeda ja sinna kirjutada mitmeid koodiplokke.

Binaarkella jaoks vajame ainult nelja neist koodiplokkidest.

Neid kasutatakse RTC -le määratud aja kirjutamiseks ja kella kuvamise aja taastamiseks.

3. samm: kella kodeerimine

Koodi esimene osa on muutujate, massiivide ja informatiivse teksti programmi initsialiseerimine.

Selles

Bclk - binaarkell

<Sel - nupp valib veeru, mida aja seadistamiseks kohandatakse.

Inc - B nupp suurendab aega.

Mõlema A- ja B -nupu koos vajutamine muudab režiimi Time & Alarm.

Strval - on RTC -lt tagastatud stringi väärtus, mis sisaldab aega kujul “HH: MM: SS”

Kella kuvamiseks või seadistamiseks kasutatakse ainult HH & MM.

Režiim - säilitab A+B nupukombinatsiooniga valitud režiimi väärtused Time = 1 ja Alarm = 2.

Periood - on ajaveeru väärtus, mis on valitud nupuga A.

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

Tick_en - lubab = 1 või keelab = 0 linnukese (sekundites), indikaator.

Inc - aja seadistamise väärtuse vahemälu.

Tm_list - salvestab seadistamise ajal iga ajaveeru väärtuse.

Alarm - lubab või keelab häireindikaatori.

Igavesti kutsub pidevalt linnukese funktsiooni.

Puuk

Puugifunktsioon, mis on tavaliselt lubatud, kuvab paremas ülanurgas vaheldumisi sisse/välja LED, mis näitab toimimist ja sekundeid.

Lisaks kutsub see showtm -funktsiooni, mis loeb RTC -d ja töötleb seda binaarselt, ning kutsub ka alarm_mode, kui see on lubatud, kuvab paremas alanurgas häireteate LED -id.

Showtm

Funktsioon showtm, kutsub rdtime ja sellest saadav väärtus on strval, mis sisaldab ajastringi.

Luuakse tsükkel, mis suureneb strvali abil, eraldades iga numbri ja ignoreerides eraldajat “:”

Seejärel teisendatakse iga üksik number binaarseks ekvivalendiks funktsiooni dec2bin abil ja määratakse õigele veerule.

Rdtime

Funktsioon rdtime, loeb RTC -st tagastatud stringi esimesed 5 märki (ignoreerides sekundite osa) ja edastab selle strvalile.

Kui äratus oli seatud (režiim = 2), võrreldakse alarmi seadistatud väärtusi RTC tagastatud väärtustega, kui vaste on olemas, siis häire = 1, kui vastehäire puudub = 0.

Alarm_mode, kui see on lubatud, kuvab veeru 4 paremas alanurgas kaks sisse/välja vahelduvat LED-i.

Detsember

Funktsioon dec2bin teisendab kümnendarvu binaariks ja kuvab selle õiges veerus.

Teisendatav arv edastatakse väärtuse kaudu ja kuvamisveerg sisestatakse veeru kaudu.

Loend2 on massiiv, millesse salvestatakse binaarse teisendamise 4-bitine binaarsõna.

Alustatakse tsüklit, mis jagab väärtuse 2 -ga, ülejäänud osa salvestatakse massiivielementi, täisarv jagatakse 2 -ga, seda korratakse, kuni täisarv on <= 1 ja see viimane väärtus paigutatakse massiivi.

Suurim ühekohaline kümnendväärtus on 9 ja kahendkoodis on see 1001 4-bitise sõnana.

Seejärel tuleb massiivi õige tulemuse saamiseks töödelda vastupidises järjekorras.

Seejärel käivitatakse tsükkel õige LED-i sisselülitamiseks vastavas veerus, seda tehakse iga 4-bitise binaarsõna üksiku esinemise korral.

Inimese liides on saavutatud nuppudega.

A nupp

See valib veeru, millesse ajaväärtus sisestatakse, ja kuvab 4. rea valitud veeru kohal helendava valgusdioodi.

Kui kõik ajaveerud on värskendatud, uuendatakse valiku viiendaks veeruks ajamuutuja.

Kui režiim = 1, uuendatakse RTC -d, vastasel juhul uuendatakse häireaega.

Nupp B

See on suurendamise nupp ja suurendab valitud ajaveergu.

Vigade vähendamiseks ja õige väärtuse leidmiseks kuluva aja säästmiseks piiratakse veergude maksimaalne väärtus 24-tunnise aja süsteemi ajaväärtuse alusel.

Need maksimaalsed väärtused salvestatakse tm_max , üks ajaveerus ja valitakse automaatselt ajaveeru põhjal.

Maksimaalsed väärtused on H = 2, H = 9, M = 5, M = 9

Lisaväärtus teisendatakse dec2binis binaarseks ja kuva värskendatakse.

Nupp A+B Režiimi valik

Mõlema nupu koosvajutamine võimaldab valida ajarežiimi või alarmi režiimi vahel, näidikul kuvatakse sobiv režiim.

Sõltuvalt sellest, milline režiim on valitud, värskendatakse ekraani nii, et see näitaks kellaaega või alarmi seadistatud aega.

4. samm: toimimine

Laadige Microbitile alla Hex -fail, sisestage RTC -sse CR2032 aku.

Ühendage Microbit RTC -ga ja toitege RTC -plaati USB või kruviklemmide kaudu.

Puugi LED hakkab vilkuma ja varsti pärast seda kuvatakse kellaaeg.

Kui kasutate seda esimest korda, on kuvatav aeg väga tõenäoliselt vale ja see tuleb seadistada õigele ajale.

Režiimi valik

Valiku (A) ja suurendamise (B) nuppude koosvajutamine võimaldab režiimivalikute vahetamist aja ja äratuse vahel.

Kellaaja seadmine

Kellaaja seadistus on 24H režiimis.

Kasutage valikunuppu (A), et liigutada LED üle ülemise rea, see näitab veergu, kus saab kellaaega muuta. Valiku veerud vastavad H, H, M & M.

Kus H = tund ja M = minut.

Kui olete veeru valinud, vajutage korduvalt suurendusnuppu (b), et loendamist ühe vajutusega ühe võrra suurendada. Arvud on näidatud binaarina, lõppude lõpuks on see binaarne kell.

Suurendusnupp suurendab ainult arvu ja kui maksimum on saavutatud, nullitakse, suurendades edasisi vajutusi uuesti.

Kui esimese veeru aeg on seatud, vajutage järgmise veeru valimisnuppu ja seejärel kasutage veeru aja määramiseks suurendamise nuppu.

Märkus: *** Kui määrate kellaaja või äratuse, peate sisestama valitud veergu aja, isegi kui veerus olev aeg ei muutu, kuna veeru vahelejätmine määrab selle veeru aja nulliks ****

Korrake protsessi, kuni aeg on määratud kõigi nelja veeru abil.

Vajutage nuppu Valimine viiendat korda, et viia see viiendasse veergu ja aeg on seatud.

Alarmi seadistamine

Alarmi aja seadistamine toimub täpselt samamoodi nagu kellaaja jaoks.

Alarmi vallandamiseks vajalikul ajal jätke režiim Alarm.

Alarmi väljalülitamiseks seadke režiim Time.

Seadistatud äratusaja kuvamiseks lülitage režiim aja ja äratuse vahel sisse ning häireaeg kuvatakse lühikese aja jooksul enne praeguse aja kuvamist.

Alarmiaega ei salvestata RTC -sse, seetõttu tuleb toite väljalülitamisel lähtestada.

Samm 5: kasti

Projekt istub kella vaatamiseks sobiva nurga all, kuid kast lisab püsivustunnet.

Võite osta sobiva suurusega karbi ning lõigata ja puurida välja sobivad alad, et Microbit saaks pesasse mahutada.

Kuid; Lisaks tahtsin dubleerida Microbiti nuppe koos muude juhtelementide ja indikaatoritega.

Tavaliselt tuleb nuppude tuvastamiseks kastile rakendada legende.

Neid saab rakendada käsitsi; maalitud, graveeritud või kleebitud.

Kõigi nende valikute realiseerimise meetodiks oleks kasti 3D -printimine, kuid kõigepealt peame looma CAD -faili, millega printerifail luua.

Failide loomise valikud on käsitsi joonistatud või koodiga joonistatud.

Valisin Tinkercad CodeBlocks'i abil "koodiga joonistatud"

Box Lid ja Box Base failid leiate Tinkercad CodeBlocksist

6. samm: plokkkoodi kujundamine

Karp on kaheosaline disain, mis koosneb alusest ja kaanest.

Kaane kinnitamiseks vasakul küljel oleva väljalõikega kasutatakse nelja nurgakruvi auku, et võimaldada USB-pistiku sisestamist.

Kaanel on väljalõige Microbiti pistiku ja vajalike lülitite jaoks, lisaks prinditakse kogu tekst otse kaanele ja kruviaugud joonduvad alussammastega.

RTC -plaat kinnitatakse kaane alumise külje külge 4 samba ja 4 kruviga.

Karbi ja kaane mõõtmed on 70 x 105 x 31 mm

Kaane ja aluse kood on saadaval TinkerCad CodeBlocksis.

Samm: 3D -printimine

Laadige failid Curasse ja rakendage eelistatud viilutusseaded.

Rakendatud seaded.

Kvaliteet: 0,15 mm

Täidis: 80%, Tri-Hexagon

Põhi: ääreni

Salvestage failid ja printige.

Cura abil saate mõlemad failid laadida samale prindialale ja printida ühe korraga.

8. samm: täitke

Karbi kaas on trükitud süvistatud tekstiga, mis täidetakse kaheosalise värvilise epoksüvaiguga.

Vaiku segatakse suhtega 2 osa vaiku 1 osa kõvendiga, seejärel segatakse läbipaistmatu värvipigment.

Taustaga kontrastiks valiti kollane värv. Valge oleks olnud teine valik.

Pärast segamist tilgutatakse vaik kokteilipulga abil süvendisse, et kanda üle väikesed vaiguplekid, mida kasutatakse tähtede süvendi järkjärguliseks täitmiseks.

Vältige ühekorraga liiga palju vaigu sisselaskmist, sest tõenäoliselt satute õhumullidesse ja / või tekitate ümbritsevale pinnale liiga palju ülevoolu, mis tähendab, et pärast kõvenemist on puhastamiseks ja lihvimiseks vaja rohkem eemaldada.

Nii et täitke aeglaselt, tagades, et kirja põhi on kaetud, ja ehitage see üles kergelt tõstetud pinnaga.

Kui vaik on kõvenenud, on pinna tasandamiseks vaja kergelt lihvida, alustage P240 klassi liigutamisega peenematele klassidele, et saada sile viimistlus, mis lõpuks viimistleks lakiga.

Ärge avaldage liiga palju survet ja liiga palju kiirust, vastasel juhul kuumeneb PLA ja vaik üle liiva kogunemise tõttu tuhmile pinnale, lihvimisprotsessi ajal lisatud väike vesi toimib määrdeainena ja jahutusvedelikuna.

9. samm: kokkupanek

Microbit mahub pistikupessa kahte suunda, RTC põhiosa poole suunatud.

Kui aga RTC põhiosa poole pöörata, ei saa linkühendusi kasutada, kui aga Microbit on suunatud tahvli põhiosast eemale, saame neid ühendusi kasutada.

Kokkupanek algab täisnurkse SIL -tihvti päise jootmisega RTC -le, see võimaldab ühenduste loomist push -fit pistikutega.

RTC -le on paigaldatud 4 * M3 (10+6 mm), M/F tõkestid M3 mutritega, mis on kaane külge kinnitatud 4 * M3 (8 mm), kruvidega kokkupandavatesse aukudesse.

Lülitid on paigaldatud kaane kokkupandavatesse aukudesse.

Vajalikud ühendused on järgmised:

GND, 3V, P1 (komplekt), P2 (hoiatus), P5 (sel) ja P11 (kaasa arvatud)

Märkus *** Takistid (1R) skeemil P5 ja P11 on lihtsalt võrdlusühenduspunktid, kuna otsene ühendus nende tihvtidega Microbit in Code plokkides pole praegu saadaval. ***

P5 on nupu A väline ühendus, mis on ühendatud SPST hetkelise lülitiga. Üks ühendus P5 -ga ja teine tihvt on ühendatud GND -ga, see nupp on veeru valimiseks aja seadistamise ajal.

P11 on nupu B väline ühendus, mis on ühendatud SPST hetkelise lülitiga. Üks ühendus P11 -ga ja teine tihvt on ühendatud GND -ga, tema nupp on aja seadistamisel numbrite suurendamiseks.

P1 on SPDT (sisse-sisse) lüliti, mida kasutatakse seadistusvalikute lubamiseks või keelamiseks. Keskne tihvt läheb P1 -sse, samal ajal kui üks tihvt on ühendatud GND -ga ja teine 10 V takisti kaudu 3 V -ga. See võimaldab sellele tihvtile rakendada H (3V) ja L (0V). Kui P1 on ühendatud 3V, võimaldab see aja seadistamise valikuid ja kui 0V keelab aja seadistamise. Sellega saab kontrollida, kas A & B nuppudel on mingit mõju.

P2 on SPDT (sisse-välja-sisse) lüliti, mida kasutatakse hoiatussignaali ja valikuliste välistulede lubamiseks või keelamiseks.

Häiresignaal on Piezo -sumin (lihtsalt kinnitatud kahepoolse kleepuva padjaga), mis nõuab Microbiti pakutavat impulsskäivitust.

Samm: lõpuks

Olete kokku pannud karbis olevad elemendid, programmeerinud Microbiti ja paigaldanud selle karbi pistikupessa.

Seejärel lülitage toide sisse ja määrake aeg.

Nautige.

Plokikoodide võistluse teine koht