Часы BCD

BCD означает двоично-десятичное число. Часы, которые не являются ни аналоговыми, ни цифровыми. Это бинарные часы, которые показывают время в двоичных числах.

Почему я это сделал?

Я хочу создать часы, которые олицетворяют мою профессию, поэтому вместо простых часов у меня возникла уникальная идея. Эти часы показывают время в двоичных цифрах. Изучая инженерное дело, я узнал о двоично-десятичных числах, поэтому применил эти знания здесь. Этот уникальный способ представления времени не совсем понятен обычным пользователям и определенно привлекает внимание толпы.

Функции BCD Watch

В часах есть одна кнопка. Если кнопка нажата, часы и минуты будут отображаться с задержкой в ​​одну секунду, как показано на изображении. Когда он показывает часы, красный светодиод вверху будет светиться, а когда он показывает минуты, индикатор минут вверху будет светиться.

Настройка часов:

Когда кнопка нажата в течение 3 секунд, она перейдет в режим настройки. Во-первых, светодиод часов начнет мигать, что означает, что находится в режиме настройки часов, часы можно увеличить, нажав кнопку.

Настройка минут:

Когда кнопка снова будет нажата и удержана в течение 3 секунд, она перейдет в режим настройки минут, индикатор минут начнет мигать. Минуты можно увеличить, нажав кнопку.

Выход из режима настроек:

Теперь, чтобы выйти из режима настройки, снова нажмите кнопку и удерживайте ее в течение 3 секунд. После длительного нажатия на дисплее будут отображаться обычные часы в минутах с задержкой в одну секунду, как и раньше.

Уведомление о низком заряде батареи:

Когда уровень заряда батареи опускается ниже 20 %, индикаторы часов и минут мигнут 3 раза после отображения времени. Если уровень заряда батареи составляет 0 %, время не отображается, только красный светодиод мигает 3 раза, что немедленно указывает на уровень заряда пользователя.

Принципиальная схема и работа

Микроконтроллер:

Часы очень маленькие, поэтому я хотел выбрать небольшой контроллер с хорошей памятью Flash. Микроконтроллер Attiny85 отлично подходит для этой работы, он оснащен 8 КБ памяти Flash.

Развертывание пинов:

У Attiny85 всего 5 Gpio, но мне этого недостаточно, поэтому я использовал регистр сдвига 74hc595, чтобы расширить свои контакты. Один сдвиговый регистр использует только 3 контакта микроконтроллера и может выдавать 8 контактов на выходе.

Зарядка аккумулятора:

Для управления зарядкой я использовал микросхему Tp4056, которая управляет зарядным током. Кроме того, я определяю напряжение батареи с помощью делителя напряжения, чтобы уведомить пользователя о низком заряде батареи.

PCB Дизайн

Я преобразовал схему в печатную плату. Как показано на печатной плате, она имеет круглую форму, чтобы создать ощущение часов, по бокам есть два паза для крепления ремешка для часов. Я заказал печатную плату у компании по производству печатных плат. Вместо зеленой платы черная плата выглядит хорошо и подходит для нашего проекта.

Программирование с использованием ICSP

Для программирования часов используется Arduino Ide. Прежде всего, мне нужно установить плату Attiny85 в Arduino Uno. Откройте Arduino Uno. Перейдите к файлам >> Настройки и скопируйте ссылку, вставьте ее в раздел «Дополнительный менеджер доски», разделив остальные ссылки запятой «,».

Перейдите к инструментам >> Доски >> Менеджер совета директоров, найдите Attiny85 и установите плату Attiny85.

Возьмите Arduino Uno. Загрузите пример Arduino в качестве ISP в файл Arduino Uno. Подключите контакты Arduino, как показано ниже.

<тд>

Arduino Uno Пины

<тд>

Выводы Icsp на печатной плате

<тд>

3х3

<тд>

Vcc

<тд>

Земля

<тд>

Земля

<тд>

13

<тд>

SCK

<тд>

12

<тд>

МИСО

<тд>

11

<тд>

MOSI

<тд>

10

<тд>

RST

Настройка предохранителя Attiny85:

Чтобы установить предохранитель, загрузите папку по ссылке Github, приведенной ниже, и извлеките ее. Github.

Найдите папку «Fuse» и откройте ее. Введите Cmd вверху, где отображается путь к папке. Он открывает командный терминал с путем к той же папке.

Введите строку ниже в командном терминале, чтобы обнаружить контроллер, в команде ниже измените Com-порт через Com-порт на вашем компьютере, к которому подключен Arduino Uno, который можно увидеть в диспетчере устройств. Если после вставки команды вы видите «Fuse Ok», как показано на изображении, значит, контроллер обнаружен.

avrdude -c arduino -b 19200 -p t85 -P COM7 -n

После этой команды введите команду ниже, чтобы установить тактовую частоту 1 МГц для работы на малом энергопотреблении.

avrdude -c arduino -b 19200 -p t85 -P COM7 -U lfuse:w:0x62:m -U hfuse:w:0xDF:m

Программирование:

Откройте программу в Arduino IDE, указанную в папке. Нажмите «Инструменты» и выполните настройку, как показано на изображении. Теперь перейдите к эскизу и нажмите «Загрузить с помощью программатора». Как только вы увидите загруженную программу, отключите плату от Arduino Uno.

Аккумулятор и ремешок

Возьмите литий-полимерную батарею и подключите ее к входному конденсатору Ldo. Я использую аккумулятор емкостью 300 мАч, которого хватает примерно на 8 дней.

Теперь, прикрепив ремешок к печатной плате, я использую старые часы. Окончательный вид представлен на изображении.

Что нужно знать

Я использовал розетку типа C для зарядки, контакты типа C мне сложно припаять, поэтому я решил купить печатную плату, уже припаянную к розетке типа C, как показано на изображении.

Я допустил ошибку при выборе корпуса Smd 74hc595, поэтому Smd 74hc595 слишком мал для пайки, поэтому я решил припаять Tht Ic, раздвинув ножки, что мне очень подходит.

В проекте я вычисляю временную основу миллиса, миллис работает на тактовой частоте микроконтроллера. Внутренняя тактовая частота не является идеальной основой времени, поэтому модуль Rtc идеально подходит для проектов, основанных на времени. Итак, разница во времени этих часов составляет +- 2 минуты за 24 часа.

Итак, мы создали часы Bcd и многому научились, например, настройке битов предохранителей, программированию Icsp, регистрам сдвига и т. д. Надеюсь, эти статьи понравятся. Теперь вы можете зажигать в кругу друзей с помощью этих классных часов Bcd.

Вишал Сони — инженер-электронщик