Reloj de bolsillo de bricolaje: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:39

En este mundo ajetreado, mantener un registro del tiempo es imprescindible para un mejor rendimiento y, para ser un aficionado, ¿por qué no hacer un dispositivo para llevar un registro del tiempo? Gracias a la tecnología existen dispositivos llamados 'reloj' pero! cuando haces las cosas por ti mismo, el placer es diferente, así que en este Instructable te voy a mostrar cómo hice este pequeño reloj.

Paso 1: la idea

La idea es mantenerlo lo más simple posible y utilizar componentes mínimos.

1. Una pantalla para mostrar la hora.
2. Un componente para realizar un seguimiento del tiempo.
3. Otro componente para tomarse el tiempo y enviarlo a mostrar.
4. Y una fuente de energía.

// Diagrama de flujo de la idea

Paso 2: el cerebro

El Brain definitivamente debería ser un microcontrolador, ya que tiene las ventajas de una programación sencilla y un tamaño más pequeño. Al principio pensé que attiny85 encajaría perfectamente, pero luego sus pines GPIO limitados dificultaban el proceso. luego decidí ir con Atmega328p disponible en el paquete tqfp pero teniendo una experiencia insignificante en la soldadura de un paquete tan pequeño, decidí ir con arduino pro mini. Aunque esta placa está oficialmente retirada, pero al ser de código abierto, todavía están disponibles.

Paso 3: Visualización

Un módulo de pantalla OLED de 0,91 pulgadas sería una buena opción para la pantalla, lo que lo haría parecer más moderno, pero el problema es el consumo de energía, en promedio consume 20 mA, lo que sería considerable para la batería. Mientras me preguntaba qué usar como pantalla, encontré esta pantalla de DVD por ahí. Esta pantalla tiene cuatro dígitos de pantalla de siete segmentos con algunos leds complementarios. Todos los leds están configurados como cátodo común, por lo que para manejarlos necesitamos usar un método llamado mutliplexing, que no es más que conducir cada dígito uno por uno tan rápido que parece que todos están encendidos al mismo tiempo. Además, Atmega328 puede hundirse hasta 20 mA, por lo que se reduce la necesidad de transistores. Cada led funciona bastante bien con 100 ohmios a 3.3v.

Paso 4: RTC

Arduino pro mini puede realizar un seguimiento, pero el problema es su consumo de energía. A 3.3v consume aproximadamente 3mA a 8MHz y además también tenemos una pantalla que también consumirá algo de jugo. Elijo ir con el chip DS3231 RTC ya que es fácil de usar gracias a su interfaz I2C. También realiza un seguimiento del tiempo con mayor precisión que atmega328 e incluso consume menos energía.

Paso 5: Interfaz con el usuario

La interfaz es simple: el usuario quiere tiempo, el dispositivo lo da para esto, podríamos haber usado cosas complejas como un gesto con la mano o tan simple como un botón. Entonces, cuando el usuario quiera saber la hora, presione el botón y la hora se mostrará en la pantalla. El plan para el código era detectar si se presiona el botón, cuando se presiona solicitar la hora actual de RTC y mostrarla a través de la pantalla, pero luego me di cuenta de que arduino pro mini tiene un botón para reiniciarse, entonces ¿por qué no usarlo en lugar de verificarlo? para el botón, simplemente tome la hora actual y muestre una vez y espere hasta el próximo reinicio.

Paso 6: el giro

Así que ahora tenemos nuestros componentes configurados arduino pro min, pantalla de DVD, chip DS3231 RTC y celda de botón CR2032 como central eléctrica sin pensar tanto en la elección de la batería. Entonces, con el circuito en mi mente, diseñé el diseño de la PCB. Y justo antes de que pudiera pedir PCB, una cosa me golpeó la mente … si considero el chip RTC y el soporte de la celda de botón, entonces ya están soldados en el módulo DS3231 RTC, entonces, ¿por qué desperdiciar recursos en obtener un PCB personalizado? De hecho, en este caso solo tenemos poder de soldadura., Líneas I2C y la pantalla de DVD a pro mini. En caso de que desee echar un vistazo al diseño de PCB, se adjunta a continuación.

Paso 7: Problema con la celda de botón

El error que cometí al no dar tiempo a elegir el tipo de batería pagó su precio. Cuando el dispositivo se alimentó a través de arduino uno, como lo usé para programar arduino pro mini, funcionó bien, pero cuando se alimentó con una celda de botón, se comportó de manera extraña. Después de pasar mucho tiempo averiguando cuál era el problema, en realidad CR2032 puede proporcionar una corriente de hasta 2 mA y el requisito del dispositivo era mucho mayor, por lo que finalmente terminé usando una batería lipo.

Paso 8: el código

El código puede parecer largo y repetitivo, pero en realidad es fácil de entender. Todo se coloca en la sección de configuración, ya que hacemos las cosas solo una vez y esperamos hasta el próximo comando de reinicio.

El flujo de código es inicializar todo -> tomar el tiempo actual de RTC -> manipular los datos para que puedan usarse para multiplexar los dígitos de la pantalla -> y luego mostrar los datos (tiempo) durante 2 segundos multiplexando cada dígito uno por uno.

Paso 9: ¡Listo

Habría impreso una carcasa en 3D, pero sin una carcasa se ve muy bien ya que todos los componentes están expuestos.