- Erforderliche Komponenten:
- Schaltplan und Erklärung:
- So berechnen und lesen Sie die Zeit in der Binäruhr:
- Schaltungs- und Leiterplattendesign mit EasyEDA:
- Muster online berechnen und bestellen:
In diesem Projekt werden wir eine LED-Binäruhr mit Arduino herstellen. Hier haben wir eine Leiterplatte (PCB) entworfen, um diesen Takt zu implementieren. Für das Design des PCB-Layouts haben wir das Online-PCB-Design-Tool EasyEDA verwendet.
Erforderliche Komponenten:
- Arduino Nano
- DS1307 RTC
- 32,768 kHz Kristall
- 3v Knopfzelle
- Widerstand 1k, 10k
- Energieversorgung
- LEDs
Schaltplan und Erklärung:
Dies ist ein sehr einfaches, billiges und interessantes Projekt für den Lernenden. In dieser LED-Binäruhrschaltung haben wir Arduino Nano verwendet, um das gesamte Projekt wie die Lesezeit von RTC zu steuern und dies auf LEDs zu zeigen. Eine 3,0-V-Knopfzelle wird zur Sicherung an den RTC-IC angeschlossen. Weitere Informationen zur Verwendung von DS1307 RTC mit Arduino finden Sie hier.
Hier sind 20 LEDs in Matrixform angeschlossen. Hier haben wir also 6 Spalten und 4 Zeilen. 2 Spalten zum Anzeigen der Stunde, die nächsten zwei Spalten für Minuten und neben den Spalten für Sekunden. Wir haben 6 PNP-Transistoren verwendet, um LEDs in 6 Spalten auszulösen. Der Benutzer kann die gesamte Schaltung nur mit 5 V versorgen. Hier haben wir Laptop-USB für die Stromversorgung verwendet. Die restlichen Verbindungen sind im Schaltplan dargestellt.
Überprüfen Sie außerdem den vollständigen Arduino-Code und das Demonstrationsvideo am Ende dieses Artikels.
So berechnen und lesen Sie die Zeit in der Binäruhr:
Wie wir mit Binärzahlen vertraut sind, die Null und Eins sind. Wenn wir diese verwenden, können wir die Zeit anzeigen und diese binäre Zeit in die Dezimalzahl umwandeln. Mit der Zahl 8 4 2 1 (auf der rechten Seite der Leiterplatte geschrieben) können wir Binär in Dezimal umwandeln.
Angenommen, wir haben eine Binärzahl wie:
1 0 1 0, also 10 in Dezimalzahl. Wenn wir Binär in Dezimal konvertieren, fügen wir nur Einsen hinzu.
Hier von der MSB-Seite (höchstwertiges Bit) haben wir 1, es bedeutet 8 und als nächstes bedeutet 0, dass es 0 ist und nicht eingeschlossen werden soll. Weiter ist wieder 1 bedeutet 2 und der letzte ist 0, so dass der letzte auch nicht enthalten ist.
Also endlich haben wir
8 + 0 + 2 + 0 = 10
Grundsätzlich können wir das so nehmen:
8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10
Jetzt können wir die Zeit aus dem Bild verstehen:
Oben sehen wir 6 Spalten und 4 Zeilen. In diesen haben wir 2 Spalten Gruppe HH für Stunde, MM für Minute und SS für Sekunden. Auf der rechten Seite der Leiterplatte sehen wir die Zeilennummern 1, 2, 4 und 8. Diese Zahlen werden zum Konvertieren von Binärzahlen in Dezimalzahlen verwendet
Beachten Sie, dass wir Spalten von der rechten Seite lesen. Siehe also zuerst HH-Spalten, es gibt zwei Zeitspalten. In der ersten Spalte der Zeit gibt es keine LED leuchtenden Mittel:
2x0 + 1x0 = 0
In der nächsten Spalte können wir sehen, dass eine einzelne LED im 1-Zeilen-Mittel leuchtet. Also nach 8 4 2 1
8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
In der Stunde HH haben wir also 01.
In der ersten Spalte von MM (Minuten) können wir sehen, dass eine einzelne LED im 1-Zeilen-Mittel leuchtet
4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
In der zweiten Spalte von MM können wir sehen, dass eine einzelne LED in der Zeile Nummer 8 leuchtet
8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8
Also haben wir Minute als 18
In der ersten Spalte von SS (Sekunden) können wir sehen, dass eine einzelne LED in der Zeile Nummer 4 leuchtet
4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4
In der zweiten Spalte von SS können wir sehen, dass zwei LEDs in den Mitteln für Zeile 1 und Zeile 4 leuchten
8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5
Also haben wir Minute als 45
Also haben wir endlich Zeit als 01:18:45
HH MM SS 01 18 45
Der vollständige Arduino-Code und das Demonstrationsvideo finden Sie am Ende dieses Artikels.
Schaltungs- und Leiterplattendesign mit EasyEDA:
Für die Entwicklung dieser LED- Binäruhrschaltung haben wir das Online-EDA-Tool EasyEDA ausgewählt. Ich habe EasyEDA bereits viele Male verwendet und fand es sehr bequem zu verwenden, da es eine gute Sammlung von Fußabdrücken und Open Source enthält. Überprüfen Sie hier alle PCB-Projekte. Nach dem Entwurf der Leiterplatte können wir die Leiterplattenmuster bei ihren kostengünstigen Leiterplattenherstellungsdiensten bestellen. Sie bieten auch einen Komponentenbeschaffungsservice an, bei dem sie über einen großen Bestand an elektronischen Komponenten verfügen und Benutzer ihre erforderlichen Komponenten zusammen mit der Leiterplattenbestellung bestellen können.
Während Sie Ihre Schaltungen und Leiterplatten entwerfen, können Sie auch Ihre Schaltungs- und Leiterplattenentwürfe veröffentlichen, damit andere Benutzer sie kopieren oder bearbeiten und davon profitieren können. Wir haben auch unsere gesamten Schaltungs- und Leiterplattenlayouts für diese Arduino Binary Clock veröffentlicht. Überprüfen Sie den folgenden Link:
easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e
Sie können jede Ebene (oben, unten, Oberseide, untere Seide usw.) der Leiterplatte anzeigen, indem Sie die Ebene aus dem Fenster "Ebenen" auswählen.
Sie können auch die PCB sehen, wie es nach der Herstellung aussehen wird, die unter Verwendung von Fotoansicht Schaltfläche in EasyEDA:
Muster online berechnen und bestellen:
Nachdem Sie das Design dieser Arduino Binary Clock-Platine abgeschlossen haben, können Sie die Platine über JLCPCB.com bestellen. Um die Platine bei JLCPCB zu bestellen, benötigen Sie Gerber File. Um Gerber-Dateien von Ihrer Leiterplatte herunterzuladen, klicken Sie einfach auf die Schaltfläche Fabrication Output auf der EasyEDA-Editor-Seite und laden Sie sie von der Bestellseite für die EasyEDA-Leiterplatte herunter.
Gehen Sie nun zu JLCPCB.com und klicken Sie auf Jetzt zitieren oder auf die Schaltfläche . Anschließend können Sie die Anzahl der zu bestellenden Leiterplatten, die Anzahl der benötigten Kupferschichten, die Leiterplattendicke, das Kupfergewicht und sogar die Leiterplattenfarbe wie den Schnappschuss auswählen unten gezeigt:
Nachdem Sie alle Optionen ausgewählt haben, klicken Sie auf "In den Warenkorb speichern" und Sie werden zu der Seite weitergeleitet, auf der Sie Ihre Gerber-Datei hochladen können, die wir von EasyEDA heruntergeladen haben. Laden Sie Ihre Gerber-Datei hoch und klicken Sie auf "In Warenkorb speichern". Klicken Sie abschließend sicher auf Kasse, um Ihre Bestellung abzuschließen. Einige Tage später erhalten Sie Ihre Leiterplatten. Sie stellen die Leiterplatte mit einer sehr niedrigen Rate her, die 2 US-Dollar beträgt. Ihre Bauzeit ist auch sehr viel kürzer, was 48 Stunden bei einer DHL-Lieferung von 3-5 Tagen beträgt. Grundsätzlich erhalten Sie Ihre Leiterplatten innerhalb einer Woche nach der Bestellung.
Nachdem ich einige Tage lang Leiterplatten bestellt hatte, erhielt ich die Leiterplattenmuster in einer schönen Verpackung, wie in den folgenden Abbildungen gezeigt.
Und nachdem ich diese Teile erhalten habe, habe ich alle erforderlichen Komponenten über die Leiterplatte gelötet, den codierten Arduino Nano platziert und ihn mit 5-V-Versorgung versorgt, um die Binäruhr in Aktion zu sehen.
