M-Clock Reloj multimodo en miniatura: 11 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

¿Reloj minimalista? Reloj multimodo? Reloj Matrix?

Este es un proyecto de reloj multimodo basado en MSP430G2432. Se puede ensamblar sin soldaduras y con un uso mínimo de herramientas. Con una resolución de pantalla limitada de 8x8 píxeles, este reloj de 12 horas muestra la hora en 6 modos diferentes. Emplea componentes mínimos (solo 5 a 7 partes) y cableado mínimo (4 cables). Todo el proyecto, incluida la batería, está alojado en una placa de pruebas de 1,5 "x 2". Huevo de Pascua de bonificación "Tetris" como un juego, consulte los últimos pasos del proyecto.

Características

• Recuento mínimo de componentes, 5 partes.
• Cableado mínimo, solo se requieren 4 cables Funciona con batería de 3V a 3.6V.
• Uso del temporizador de vigilancia para mantener el tiempo, el modo de suspensión de apagado (LPM3) consume energía de uA.
• Cristal de 32 kHz para mantener la hora exacta cuando duerme.
• Ejecuta un reloj calibrado DCO de 1Mhz cuando está activo (muestra la hora).
• Este es un reloj de 12 horas, no de 24 horas y no tiene indicador AM / PM.
• Aplicación de huevos de Pascua del juego Tetris.

Paso 1: Modo HHMM

Modo HHMM, horas típicas más minutos con dígitos de desplazamiento con separador de dos puntos. La foto de abajo no es clara ya que los dígitos se desplazan.

Paso 2: Modo de segundos

Modo de segundos, muestra solo segundos

Paso 3: Modo Tix

Modo Tix, la matriz de led se divide en cuadrantes, los cuadrantes superiores muestran la hora en valores bcd (decimal codificado en binario). están representados por el número de puntos para indicar los dígitos. los cuadrantes inferiores muestran el minuto en bcd. es decir, para 4:32 no muestra ningún punto + 4 puntos en la mitad superior y 3 puntos + 2 puntos en la mitad inferior.

Paso 4: Modo de dados

Modo de dados, la matriz de led se divide en dos conjuntos de 'dados'. con el par superior mostrando la hora del 1 al 12, el par inferior de dados muestra los minutos en incrementos de 5 minutos. Cada segundo, los dados rotarán entre los valores posibles. Por ejemplo, la cuarta hora se puede representar mediante combinaciones de 0 + 4, 1 + 3 y 2 + 2 de 1 o 2 dados. A continuación, para 4:32 muestra el valor de los dados 4 superior + 6 inferior (5 + 1), resulta ser 4 horas, 6 x 5 = 30 min, con los 2 minutos impares truncados ya que solo representamos valores de incrementos de 5 minutos.

Paso 5: Modo de dígitos

En el modo de dígitos, se utiliza una pequeña fuente condensada de 3x3 para mostrar la hora y los minutos sin necesidad de desplazar los dígitos. Los dígitos de los minutos se desplazan a la izquierda y a la derecha en el segundo y el dígito de la hora (cuando está en la hora del 1 al 9) se desplaza de derecha a izquierda para indicar cada avance de 10 segundos durante el minuto. 4:33 y aproximadamente 30+ segundos se muestran en la foto.

Paso 6: modo binario

En modo binario (en realidad es bcd, o decimal codificado en binario), los dígitos de la hora, los minutos y los segundos se muestran como un punto binario en diferentes columnas de la matriz de led. las columnas 0 y 1 (desde la izquierda) representan los dígitos de la hora, la columna 2 está en blanco, las columnas 3 y 4 representan los dígitos de los minutos, la columna 5 está en blanco, las columnas 6 y 7 representan los segundos dígitos. A continuación, representa el tiempo de 4:34:16.

Paso 7: cómo funciona

El circuito emplea multiplexación de filas y columnas para impulsar los leds, una fila a la vez, esto da un ciclo de trabajo del 12,5% cuando "conjuntos" de leds (8 de ellos en cada una de las 8 filas) se encienden brevemente. Las resistencias limitadoras de corriente se eliminan para ahorrar espacio en la placa de pruebas y, como no estamos conduciendo constantemente leds individuales, no se dañarán.

El control (interfaz de usuario) también está organizado de modo que solo usemos un botón táctil para la entrada. el firmware captura pulsaciones largas de botones (mantener pulsado) para la rotación del menú y pulsaciones normales de botones para la selección del menú. Al migrar este proyecto de un mcu AVR a un mcu msp430, había hecho posible mantener el tiempo con mucha más precisión. Durante la visualización (es decir, el LED encendido), el proyecto se ejecuta a 1Mhz DCO. El mcu MSP430 tiene valores de reloj calibrados de fábrica. Cuando no se muestra, este proyecto ingresa a un LPM3 (modo de bajo consumo 3) para ahorrar energía. En LPM3, el reloj DCO no se puede usar y el proyecto cambia para usar una AClk basada en cristal de 32Khz para mantener el tiempo.

Paso 8: Componentes / Piezas

• MSP430G2432 (u otros dispositivos de inmersión de 20 pines de la serie G con 4k + flash)
• Pantalla de matriz LED de 8x8 (solo rojo, este es un proyecto de 3V)
• botón táctil, necesitas 3 si quieres que el juego de Tetris esté habilitado
• Cristal de reloj de 32Khz
• CR2032 u otra fuente de batería de 3V

Paso 9: diseño de la placa de pruebas

La matriz de led de 8x8 tiene un tamaño de punto de 1,9 mm y es de cátodo común, si tiene un tipo de ánodo común, puede cambiar algunas líneas en el código para su adopción. Vea las fotos y el diagrama adjuntos y vea si tiene los pines correctos. Parece que son bastante comunes y si compra a través de eBay, la mayoría de los proveedores tienen el mismo pin-out incluso si el número de modelo es diferente.

Paso 10: Esquema / Montaje

• Siga el diseño de la placa de pruebas y coloque dos cables de puente en la placa de pruebas pequeña
• Coloque MSP430G2432 mcu
• Coloque cristal de 32Khz
• Colocar botón táctil
• Coloque la fuente de alimentación (estoy usando la pila de botón CR2032)
• Finalmente, coloque la matriz de led 8x8 encima del MSP430G2432

El código fuente y el firmware del proyecto se pueden descargar desde mi repositorio de github, los archivos necesarios son mclock.c (fuente) y M-Clock.hex (firmware binario)

Paso 11: Huevo de Pascua / Juego similar al Tetris

Con espacio flash adicional en la MCU, puedo meterme en un juego similar al Tetris. Esta aplicación de huevos de pascua se habilita colocando los botones táctiles adicionales / opcionales en las posiciones correctas de la placa de pruebas.

Al presionar cualquiera de los botones del juego (izquierdo o derecho) cuando se muestra el reloj, se iniciará el juego. El control del juego se realiza a través de los botones izquierdo y derecho para mover la pieza del juego horizontalmente, y el botón del reloj, en el modo de juego, actuará como el botón de rotación de la pieza del juego. No hay caída de velocidad en esta implementación. Cuando finaliza el juego (piezas del juego apiladas hasta el techo), la puntuación (número de filas eliminadas) se mostrará brevemente como 2 dígitos parpadeantes.