Часы с будильником на Arduino

Этот проект проект получился крайне удачным, так как в своей схеме не имеет даже сдвигового регистра 74HC595.

что практически сразу же уменьшает его стоимость и увеличивает повторяемость. В часах присутствует циферблат 5641BS.

У него нет двух точек на корпусе по центру, но все же, точка разделяющая "ЧАСЫ" и "МИНУТЫ" присутствует.

Как дополнение в часах был добавлен будильник, он пока имеет лишь один звонок, но вскоре будут добавлены и другие в будущих версиях прошивки.

Так же есть настройка будильника и самих часов без подключения к самому компьютеру. Что же, стоит начать сбор!

Для максимального набора нам понадобится:

- 3 нормально разомкнутые кнопки;

- 4-х фрагментный 8-ми сегментный индикатор 5641BS;

- arduino nano;

- пассивный пьезоизлучатель.

За весь этот рассказ я ни разу не упомянул пассивный пьезоизлучатель. Так вот, это самый обычный пьезоизлучатель типа 09160002. Его сопротивление составляет примерно 42 Ома.   

Хотелось бы еще поговорить о типах индикатора 5641BS. Всего есть два типа: с общим катодом и с общим анодом.

Следовательно прошивки тоже различаются. Именно по-этому я создал целых две версии прошивки: Для индикатора с общим Анодом и с общим Катодом.Соответственно выбирайте тот который ваш! Но как проверить индикатор? Все очень просто!

Можно поставить мультиметр в режим прозвонки (или любой другой источник постоянного напряжения 3V (можно использовать ту же самую ардуино)) и щуп "земли" поставить на выводы D1 - D4 (НЕ НА ПРОСТО D, ЭТО ВЫВОД СЕГМЕНТА!!!), а красный щуп или плюс питание на буквы А - DP. После этого должно что-то загореться на индикаторе, если это так, то перед вами индикатор с общим катодом. Светодиод не включился? Попробуйте поменять щупы между собой. Если заработало, то перед вами уже индикатор с общим Анодом. Ну если все же ничего не сработало, то я вас поздравляю! Перед вами сломанный индикатор. Он не подойдет для наших целей.

Хотелось бы сказать пару слов о зумере, он же пьезопищалка. Есть 2 типа: пассивный и активный, в нашей схеме я буду использовать именно пассивный.

Начнем же сборку проекта!

Вот схема по которой собирается проект, хоть и есть много перекрестных проводов, но благодаря разноцветным проводам можно легко определить что куда идет.

Как вы видите проводов много, именно по-этому была разработана печатная плата, о которой мы поговорим немного позже. В любом случае я собрал макет и начал пилить прошивку.

Написание прошивки было для меня тяжелым делом, так как давно этим не увлекался, но прошивка получилась полностью рабочей и это не может не радовать.

В любом случае не важно КАК я ее писал, главное что было написано! Хотелось бы упомянуть, то что код максимально прозрачен, ведь как ни как мы имеем дело со временем, следовательно задержки не приемлимы. Вывод на один индикатор выводится через цикл "for", он не бесконечен, а лишь облегчает написание кода в 1285 раз. Так же было написано управление с помощью кнопочек.

И на этой теме хотелось бы плавно перейти к большой теме.

УПРАВЛЕНИЕ:

Есть всего 3 кнопки: Левая, Центральная, Правая

В прошивке они значатся как:

-butt1 левая
-butt2 центральная
-butt3 правая

и по умолчанию butt1 подсоединена к  D11, butt2 к D12 и butt3 к A4 (Почему D13 не задействован? это связанно со спецефикацией платы ардуино нано, на UNO я подобного не замечал)

Как только мы загружаем прошивку в ардуино и смотрим на индикатор, то там мы увидим 4 нуля (ну конечно же можно в прошивке это изменить вот в этих местах:

Вот допустим мы время настроили через прошивку и хотим настроить будильник, что бы он уж точно нас разбудил в заданное время. 
Для того что-бы войти в режим настроек, нам нужно зажать долго СРЕДНЮЮ кнопку, после чего перед вами появятся уже знакомые нули и в этом режиме уже можно их редактировать кнопками ЛЕВОЕ и ПРАВОЕ. Вы изначально редактируете циферблат "десятков часов" (это самый крайний на индикаторе слева). Редакция происходит следующим образом: ЛЕВАЯ кнопка это минус значение, ПРАВАЯ это плюс значение. Это значит если на первом циферблате у нас 0, нажимая на ПРАВУЮ кнопку, то это будет уже 1, нажимая еще раз, будет 2. Ну а если решить нажать ЛЕВУЮ при значении 2, то это будет уже 1. Для того что бы переключить настраиваемый индикатор нужно один раз нажать на СРЕДНЮЮ кнопку и теперь вы уже настраиваете единицы часов будильника, нажимая на СРЕДНЮЮ кнопку, вы будете двигаться вправо, пока не дойдете до крайнего, нажимая в этом случае, вы вновь перейдете в начало.

Для аппаратной настройки времени, когда вы в режиме будильника нужно одновременно нажать на ЛЕВУЮ и ПРАВУЮ кнопки. Тогда вы попадаете в режим настройки времени, от тех же часов этот режим отличает лишь НЕ мигающая точка, так мы настраиваем как и будильник. Единственное что отличает этот режим от будильника, так это то, что при повторном нажатии на ЛЕВУЮ и ПРАВУЮ кнопки, секунды обнуляются. Это сделано для более удобной настройки и подгонки под обычное время. Наверняка, путешествуя по другим режимам вы могли видеть что с правого бока ( У циферблата единиц минут) горит точка, а у родного, режима часов не горит. Это означает, что вы либо не в своем режиме, либо......
сейчас расскажу. Либо это значит что режим будильника включен, значит он прозвенит в указанное время настройке. По умолчанию будильник выключен, для того что бы его врубить его, нужно один раз (не долго) нажать на СРЕДНЮЮ кнопку в режиме часов. Тогда в том месте будет гореть точка.
(Если вы ничего не поняли, то вот видео с разбором)

С управлением разобрались, теперь можно переходить к изготовке корпуса! Я за основу взял круглую распределительную коробку из строительного магазина возле дома.

Но так как у вас уже будет готовая плата, то вам не надо так сильно заморачиваться с корпусом, а именно можно просто взять прямоугольную распределительную коробку и там просто прикрепить циферблат, вырезав под него отверстие, как сделал я:

Вот кнопочки я решил разместить сверху. ПРАВУЮ и ЛЕВУЮ я поставил в пазы для входа проводов.

А для СРЕДНЕЙ просто просверлить отверстия между ними. 
Так же я заморочился над тем что бы покрасить из балончика корпус в красивый бирюзовый цвет.
И вообще, изначально я планировал сделать часы так, что бы они питались от батарейки кроны 9V, а ардуинка бы уже понижала столь большое напряжение, но батарейка быстро кончалась, а новые стоят уйму денег, из-за чего появилась потребность в литьевом аккумуляторе. Расскажу пару плюсов:
- низкая стоимость по сравнению с кроной
- более легким становится изделие ( я про вес)
- если сравнивать с тем если бы они были всегда подключены в сеть (к БП 5V), то это опять же возможность в транспортировки изделия с места на место
-продолжая сравнивать со шнуром, то аккумулятор это "подушка безопасности" от непредвиденных случаев (отключение от шнура, от пропадания электричества)

Из-за этих всех плюсов и было решено сделать эти часы через литий-ионный аккумулятор. и схема этого проекта выглядит так:

Как вы видите, была использована плата защиты литий ионных аккумуляторов - TP4056. Не дорогая плата, решающая проблемы с зарядкой и переразрядки аккумулятора. На этой плате есть два светодиода: Красный и Синий. Горящий красный свидетельствует о том, что плата заряжает аккумулятор, синий же в свою очередь повествует об окончании зарядки. 
Так же для этого проекта была изготовлена печатная плата, разводку которой вы можете найти в источнике.

А печатная плата как обычно будет заказываться на сервисе PCBWay.ru.
Для данной платы были выбраны стандартные параметры для двусторонней печатной платы. Толщина платы 1,2 мм, зеленый цвет паяльной маски и белая шелкография.

Но где же все можно посмотреть?
Ответ прост, в моем источнике, а именно в гугл диске!
Вот ссылка: https://drive.google.com/drive/folders/1CPaue9wbx16ZR9NT6Ig3_EfBiKWNqBqI?usp=sharing
Переходите и скачивайте!

Не забывайте про мой инстаграмм: https://www.instagram.com/antosha_elektronshik, там всегда все проекты выходят раньше