Arduino-põhine meistrikell koolidele: 9 sammu (piltidega)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:41

Kui teie kool, lastekool või muu asukoht tugineb katkisele kesksele põhikellale, võite selle seadme jaoks kasutada. Loomulikult on saadaval uued peakellad, kuid koolide eelarved on äärmise surve all ja see on tõesti rahuldav projekt, kui teil on vajalikud oskused.

See peakell juhib alamkelladele saadetud signaale ja hoiab neid sünkroonis. Kella püsivara toetab praegu riikliku aja sünkroonimisprotokolli. Peakell juhib ka kellad, mida saab päeva jooksul ettenähtud aegadel seadistada. Kella püsivara toetab praegu kahte kellatsooni (sise- ja väliskellad). Samuti kohandub kella püsivara automaatselt suveajale (selle saab välja lülitada). See teek võib olla kasulik ka muude kellaprojektide jaoks (hankige kindlasti ka muudetud DateTime teek). Kella seadistamiseks ühendage see arvutiga Arduino USB -pordi kaudu ja käivitage GUI -liidesega Java -juhtimisprogramm. Kui aeg on seatud ja kellagraafik on laaditud, saab arvuti lahti ühendada. Kella disain rõhutab lihtsust minimaalsete juhtnuppudega. Mis tahes keerukat seadistust saab paremini lahendada, käivitades arvutis juhtimisprogrammi ja ühendades ajutiselt kellaga. Pildil on kella esipaneel. Lüliti võimaldab kellad täielikult välja lülitada, kui kellasid ei soovita (pühad, õpetajate koolituspäevad jne). Tavaliselt on LED -id kõik rohelised, kõik muu näitab ebatavalist olekut.

Samm: uurige välja vahetatava peakella kohta

Peakell, mis selle projektiga asendati, oli "Rauland 2490 meistrikell". See oli lakanud töötamast tugeva välguga tormi ajal. Alamkellad liikusid väga kiiresti (pidev sünkroniseerimissignaal) ja peakell lülitati seejärel välja. Seega näitasid kooli kellad kõik umbes sama aega, kuid kõik olid valed ja alati valed. See tõestab, et väljend "isegi katkine kell on õige kaks korda päevas" on vale. Peate teadma:* millist protokolli orjakellad kasutavad (võib kellade tegemise põhjal ilmselt arvata)* kui palju tsoone kasutatakse kellade jaoks (sise-, välistingimustes, erinevates hoonetes jne). Teie koolil (või mujal) võib olla isegi dokumentatsioon ühendusskeemide kujul. Need võivad olla uue kella paigaldamisel väga kasulikud.

Samm: vajate neid üksusi

Pildil on näha osa vajalikest komponentidest. Te vajate rohkem. Palun jätke märge, kui ma midagi unustasin. Kahjuks on see juhend koostatud pärast seda, et mul pole kõiki pilte, mida sooviksin. * Arduino (või sarnane), millel on Atmel '328 ja USB -ühendus (Duemilanove on ideaalne) LED-id (üks roheline, kaks punast/rohelist)* dioodid* takistid* releed (üks kummagi tsooni jaoks ja üks või mitu sünkroniseerimissignaali jaoks)* LCD (tavaline 2x20 tähemärgiga HD44780 ühilduv ekraan)* sobivad korpused (suured, keskmised) ja väikesed projektikarbid)* toitepistik ja pistikupesa (näiteks 5,5/2,1 mm)* mitmesugused kruvid ja muu riistvara Arvuti, kuhu on installitud* Arduino IDE (koos vajalike teekidega, vt 5. sammu)* Java-põhine Master Clock Control programm (ja Java käituskeskkond ning rxtxi teek)

Samm: pange riistvara kokku

Ma kasutasin kolme projektikarpi* ühte suurt kasti elektroonika jaoks* ühte keskmist kasti releeahelate jaoks (segu madal- ja kõrgepingest)* ühte väikest kasti kõrgepingeühenduste jaoks Tehke kastidesse augud, kus kruvid neid kokku hoiavad. Tehke ka augud, kus juhtmed võivad kastide vahele minna. Väike kast vajab ka auke, kuhu saab paigaldamiseks juhtmed ühendada. Keskmine kast vajab auku 9V akuhoidiku kinnitamiseks. Suures karbis on vaja auke Arduino USB -pistiku jaoks ja auk toitepistiku jaoks. Suure karbi kaas/ülaosa vajab ka auke LED -ide, lüliti ja LCD -ekraani jaoks.

Samm: ehitage elektroonika

Skeemid lisatakse peagi!

Samm: Arduino püsivara

Laadige Arduino "Master Clock Firmware" visand Arduino IDE -sse. Samuti peate installima hulga teisi teeke (kui teil pole neid veel installitud)* DateTime (kasutage siin lisatud muudetud versiooni)* DaylightSavings (vt järgmist sammu)* DateTimeStrings* Flash* Streaming* LiquidCrystal (kaasas IDE) Teegid koos koodiga muudavad visandi liiga suureks, et see Arduino ATmega128 -sse ära mahuks, mistõttu on vaja 328 -d. Võib -olla sobib see, kui eemaldate mõne koodi, mida te oma projekti jaoks ei vaja.

6. samm: päevavalguse raamatukogu

See on valikuline teek, mis töötab koos muudetud DateTime teegiga. Kui teie suveaja muutused ei ole identsed USA režiimiga pärast 2007. aastat, on vaja muuta ainult ühte funktsiooni, mis asub tema enda failis. Tegelikult, kuna pakutakse rohkem faili erinevate lokaatide jaoks, saab neid kõiki levitada ja valida, kasutades lihtsalt ühte õiget faili. See piirab selle teegi jaoks loodud koodi hulka.

Samm: Java juhtimisprogramm

Sellel pildil on kuvatud Java Master Clock Control programmi ekraanipilt. Ennekõike kasutatakse seda Arduino tahvlil kellaaja määramiseks.

Põhikellaga on võimalik suhelda Arduino IDE jadatööriista abil.

8. samm: paigaldamine

Kui te pole üldse kindel uue materjalikella paigaldamisel vajalike ettevaatusabinõude osas, peaksite tõenäoliselt nõu pidama elektrikuga. Kõige puhtam viis uue põhikella paigaldamiseks on vana peakella ühendustest lihtsalt mööda minna. Näiteks kui vanal peakellal on terminal, mis tõmbab maapinnale, kui sünkroonimissignaal on sisse lülitatud, ühendage see juhe uue peakella sünkroonimisterminaliga. Seejärel tuleks sünkroniseerimisklemmi teine pool ühendada maandusega, nii et kui relee ühendab traadi maapinnaga, saavutatakse sama efekt. Teise võimalusena saab releeklemmid ühendada kuuma juhtmega (120 või 24 V vahelduvvool sõltuvalt alamkella spetsifikatsioonidest) ja seejärel sünkroontraadiga. See sõltub tõesti olemasoleva süsteemi konfiguratsioonist ja sellest, kui palju olete valmis käsi määrima.

9. samm: see töötab

Uus põhikell on paigaldatud ja töötab päris põhikoolis korralikult. See on suurepärane võimalus kõigile õpetajatele teada saada, kes te olete. Juhuslikud lapsed tulevad teie juurde ja tänavad teid "kellade parandamise" eest. Jah, inimesed lähenevad teile isegi kohalikus toidupoes ja tänavad teid! Loomulikult ei pea nad siinkohal katkist peamist kella vahetama, vaid ootama natuke aega enne seda. Peakell tegeles 1. novembril 2009 üleminekuga suveajalt tavaajale. Peakell näitas õiget aega, aga orjakellad mitte. Selle põhjuseks oli elektrijuhtmete probleem (viga), kus sünkroonimissignaali relee sai toite ainult akust ja aku oli liiga nõrk. See parandati ja nüüd on lahendatud ka aku tühjenemise probleem.