Автоматический звонок на базе Arduino с регулируемым временем

Предлагаемое автоматическое устройство звонка на базе Arduino представляет собой электронную систему, которая звонит в колокола в заранее определенное время без ручного вмешательства.

Он построен на основе Arduino Uno, который запрограммирован на управление зуммером или электрическим звонком по заданному расписанию, что устраняет необходимость for ручного звонка.

Модуль RTC (часы реального времени) обеспечивает точное ведение времени, позволяя администраторам устанавливать и корректировать время звонка по мере необходимости. Можно добавить LCD для отображения текущего времени и расписания предстоящих звонков. Эта система повышает эффективность, поддерживает дисциплину и устраняет зависимость от ручного управления.

Видеоруководство по POC

Видео: https://www.youtube.com/watch?v=U1-G40onGNU

В таблице 1 перечислены компоненты, необходимые для сборки этого устройства, while На рис. 1 показан прототип авторов.

Таблица 1: Спецификация
Компоненты	Количество
Arduino Uno R3 (MOD1)	1
DS3231 RTC	1
16×2 LCD дисплей с I2C (MOD2)	1
Матричная клавиатура 4×4	1
5V SPDT реле	1
Адаптер 9 В, 1 А for Блок питания для Arduino плата	1
Звонок переменного тока, 230 В	1
Зуммер	1
Перемычки и другие провода	По мере необходимости

Схема и работа

Рис. 2 показана принципиальная схема автоматического школьного звонка. Он построен на базе Arduino Uno R3, дисплея LCD 16 × 2 с I2C (MOD1), часов реального времени DS3231, матричной клавиатуры 4 × 4, реле SPDT 5 В, звонка переменного тока 230 В и нескольких других важных компонентов. Адаптер 9 В, 1 А используется для подачи питания на Arduino Uno после загрузки исходного кода.

Система оснащена встроенными часами реального времени (DS3231), которые отслеживают данные в реальном времени. Когда текущее время совпадает с заданным временем звонка, реле подает питание и включает звонок. Время звонка можно изменить в любое время с помощью клавиатуры 4×4, что позволяет адаптировать его к for обычному школьному расписанию, а также экзаменационным периодам.

Часы реального времени отображаются на экране LCD размером 16×2, обеспечивая четкое представление дня, даты и времени. Arduino Uno управляет всеми функциями, получая вводимые данные с клавиатуры и сохраняя их в своей памяти EEPROM. Когда сохраненное время звонка совпадает с часами реального времени, звонок for звучит заранее заданной продолжительности, которая в этой реализации установлена примерно на десять секунд.

Программное обеспечение

Для этой системы требуются библиотеки for DS3231 RTC и LCD на базе I2C, которые необходимо установить в Arduino IDE. Чтобы установить эти библиотеки:

Откройте Arduino IDE.

Перейдите к эскизу→Включить библиотеку→Управление библиотеками.

Найдите for и установите следующие библиотеки:

• DS3231
• Жидкий Кристалл_I2C
• Клавиатура

После установки необходимых библиотек загрузите исходный код с сайта electronicsforu.com. Загрузите код, выбрав:

Доска: Arduino Uno

COM-порт: порт, к которому подключен Arduino

Если все библиотеки (клавиатура, дисплей LCD и часы реального времени DS3231) установлены правильно, код будет успешно загружен. На рис. 3 показан фрагмент исходного кода.

Затем создается функция цикла для обновления времени из модуля RTC, приема входных данных с клавиатуры for, установки времени и даты звонков и их отображения на LCD. Все настройки сохраняются в EEPROM, поэтому они остаются неизменными даже после отключения питания.

Рекомендуется: Проекты Arduino

Создание и настройка

После загрузки исходного кода в Arduino Uno соберите схему, используя таблицы 2, 3, 4, 5 и 6, а также принципиальную схему, показанную на рис. 4. Поместите всю установку в небольшую пластиковую коробку. Перед сборкой прототипа for обратитесь к рис. 4, чтобы лучше понять окончательную сборку.

Таблица 2: Соединения матричной клавиатуры 4×4
Контакт клавиатуры 4×4	Arduino Uno Вывод
Вывод строки 0	D9
Вывод строки 1	D8
Вывод строки 2	D7
Вывод строки 3	D6
Контакт 0	D5
Контакт 1	D4
Контакт 2	D3
Контакт 3	D2

Таблица 3: Соединения DS3231 с Uno
Пинами DS3231	Arduino Uno Контакт
VCC	5V
GND	GND
SDA	A4
SCL	A5

Таблица 4 16×2 LCD соединений с Arduino Uno
12C LCD Пины	Arduino Uno Контакт
VCC	5В
GND	GND
SDA	SDA
SCL	SCL

Таблица 5: Релейные соединения с Arduino Uno
Выводы реле	Arduino Контакты
VCC	5V
GND	GND
IN	D10

Таблица 6: Зуммер с Uno
Зуммер Контакт	Arduino Uno
Зуммер положительный	A0
Зуммер отрицательный	Земля

Включите собранное устройство, подключив адаптер 9 В к Arduino Uno. Будут отображены день, дата и время default (см. рис. 5). Нажмите «*» на клавиатуре, чтобы изменить настройки.

Появятся два варианта:

Вариант 1. Измените день, дату и время

Вариант 2. Установите время звонка (см. рис. 6). Если вы хотите изменить, нажмите клавишу «*» на клавиатуре.

Нажмите «1», чтобы выбрать «УСТАНОВИТЬ ГОД». С помощью клавиатуры введите год, затем нажмите «#» (см. рис. 7).

Нажмите «#», чтобы перейти к «УСТАНОВИТЬ МЕСЯЦ». Введите месяц с помощью клавиатуры, затем нажмите «#» (см. рис. 8).

Нажмите «#», чтобы получить доступ к «УСТАНОВИТЬ ДЕНЬ МЕСЯЦА». С помощью клавиатуры введите день (1–31), затем нажмите «#» (см. рис. 9).

Нажмите «#», чтобы перейти к «УСТАНОВИТЬ ДЕНЬ НЕДЕЛИ». Введите соответствующий номер for дня (ПН-1, ВТ-2, СР-3, ЧТ-4, ПТ-5, СБ-6, ВС-7), затем нажмите «#» (см. рис. 10).

Нажмите «#», чтобы получить доступ к «УСТАНОВИТЬ ЧАС». С помощью клавиатуры введите час (0–24), затем нажмите «#» (см. рис. 11).

Нажмите «#», чтобы перейти к «УСТАНОВИТЬ МИНУТЫ». Введите минуты (0–60) с помощью клавиатуры, затем нажмите «#» (см. рис. 12).

После того, как все детали заданы, система обновляет и сохраняет настройки (см. рис. 13).

Настройка времени звонка

Включите систему. Будут отображены день, дата и время default (см. рис. 14). Нажмите «*» на клавиатуре, чтобы изменить настройки. Появятся два варианта.

Выберите вариант 2: Установить время звонка (см. рис. 15).

Введите необходимое количество колокольчиков (например, 3, 7, 10 или более) и подтвердите, нажав «#» (см. рис. 16).

Установите время отдельных звонков (часы и минуты) по одному (см. рис. 17).

Чтобы просмотреть сохраненное время звонка, несколько раз нажмите кнопку «C», чтобы просмотреть сохраненное время.

После завершения настроек прототип готов for к использованию.

---

К. Муни Секхар Редди — преподаватель кафедры дошкольного образования Государственного политехнического института, Камалапурам, Андхра-Прадеш

Чадипиралла Шивакавита — энтузиаст технологий, учится на факультете ДО Государственного политехнического института, Камалапурам, Андхра-Прадеш