- Kinakailangan ang Mga Bahagi
- Circuit Diagram at Paliwanag
- Disenyo at katha ng PCB para sa Digital Clock
- Pag-order ng PCB gamit ang PCBGoGo
- Pag-iipon ng PCB
- Pagsubok sa Digital Clock
Ang bawat digital na orasan ay may isang kristal sa loob nito upang subaybayan ang oras. Ang kristal na ito ay hindi lamang naroroon sa orasan ngunit mayroon din sa lahat ng mga computing real-time na system. Ang kristal na ito ay bumubuo ng mga pulso ng orasan, na kinakailangan para sa mga kalkulasyon ng tiyempo. Bagaman mayroong ilang iba pang mga paraan upang makakuha ng mga pulso ng orasan para sa mas mataas na kawastuhan at dalas, ngunit ang pinakapaboritong paraan ay ang paggamit ng kristal upang subaybayan ang oras. Dito namin DS3231 RTC IC upang bumuo ng isang Atmega16 batay Digital Wall Clock. Ang DS3231 RTC ay may lubos na tumpak na kristal sa loob nito, kaya't walang kinakailangang panlabas na osiloster ng Crystal.
Sa Digital Clock Project na ito, sampung karaniwang anode 7-segment na pagpapakita ng 0.8-pulgada ang ginagamit upang ipakita ang oras at petsa. Dito pitong segment na ipinapakita ang ginagamit upang ipakita ang oras, minuto, petsa, buwan at taon. Ang aming disenyo ng PCB ay mayroon ding mga pagpipilian upang maipakita ang mga segundo at temperatura, na maaaring ipakita sa pamamagitan ng pagdaragdag ng higit pang mga yunit ng display.
Kinakailangan ang Mga Bahagi
- ATmega16 AVR Microcontroller
- DS3231 RTC IC
- Karaniwang anode 0.8 pulgada pitong Segment na display (mas malaki at karaniwang karaniwang laki ng pagpapakita (0.56 pulgada)
- Push button
- Button cell 3v
- 7805 boltahe regulator
- 1000uf Capacitor
- Buzzer (opsyonal)
- Transistors BC547 at BC557
- 10uf Capacitor
- 100 Ohm risistor
- 1k risistor
- 10k risistor
- Lupon ng PCB
- Jumper wires
- Mga Burgstips
- Adapter ng supply ng kuryente
Maaari ring gamitin ng gumagamit ang Atmega32 kailangan itong i-configure sa tagatala bago bumuo ng hex.
Circuit Diagram at Paliwanag
Mayroong dalawang bahagi ng Digital Wall Clock Circuit na ito, ang isa ay ipinapakita na bahagi na mayroong 5 pares ng 7-segment sa limang magkakaibang PCB board at ang isa pa ay kinokontrol na bahagi ng Yunit na responsable para sa pagkuha ng oras mula sa RTC chip at ipadala ang data at oras sa 7-segment na pagpapakita. Gumamit kami ng 10 pitong segment na nagpapakita kaya hindi namin maiugnay ang bawat display sa isang hiwalay na port ng IO. Kaya narito ang diskarteng multiplexing ay ginagamit upang ikonekta ang maraming pitong mga segment gamit ang mas kaunting mga pin ng microcontroller.
Ang mga LED pin a, b, c, d, e, f, g, h ng pitong segment na display ay konektado sa PORTB ng atmega16 parallel. Dito nagamit namin ang 10 pitong segment display kaya kailangan namin ng 10 control pin na konektado sa PORTD, PORTA at PORTC.
Ang RTC DS3231 na may isang panloob na kristal ay konektado sa PORTC's SDA at SCL pin dahil ang chip na ito ay gumagana sa komunikasyon ng I2C. Ang pamamaraang interfacing ng maliit na tilad na ito ay pareho sa DS1307. Ginamit namin ang DS1307 kasama ang Arduino, Raspberry Pi at 8051 MCU. Ang parehong code ay maaaring magamit para sa parehong DS3231 at DS1307.
Dalawang 10k pull-up resistors ang nakakonekta sa linya ng SDA at SCL. Ginagamit ang isang 3v coin cell upang mapatakbo ang RTC chip upang subaybayan ang oras kahit na naka-off ang pangunahing suplay ng kuryente. Kailan man bumalik muli ang lakas ng oras ay magsisimulang ipakita sa pitong segment na pagpapakita. Ngayon mayroon kaming ilang mga pindutan ng push para sa pagtatakda ng oras sa PORT A, ipinaliwanag ang kumpletong proseso sa video na ibinigay sa dulo. Ginagamit ang isang 5v boltahe regulator upang i-convert ang boltahe ng input sa 5v. Ang lahat ng mga koneksyon ay ipinapakita sa diagram ng circuit sa ibaba:
Para sa isang display board, ginagamit ang pitong segment na nagpapakita at 2 LED. Kaya narito mayroon kaming limang magkakaibang mga display board upang maipakita ang Oras sa Mga Oras at minuto (HH-MM), at petsa sa DD-MM-YY.
Disenyo at katha ng PCB para sa Digital Clock
Para sa proyektong ito na nakabatay sa dingding ng Atmega16, nakadesenyo kami ng dalawang PCB. Ang isa ay para sa Control unit na ginagamit upang makontrol ang lahat ng pagpapatakbo ng proyekto at ang pangalawang bahagi ay para sa pagpapakita ng oras at petsa sa pitong pagpapakita ng segment. Naglalaman ang bahagi ng display ng limang pares ng 0.8 pulgada pitong segment na pagpapakita. Kaya sa pamamagitan ng pag-iipon ng 5 piraso mayroon kaming kumpletong Digital Clock. Upang i-multiplex ang mga pagpapakita ng 7-segment, linya ng data ng 5 PCBs ay konektado sa parehong port ng control unit at ang linya ng kontrol ay konektado sa iba't ibang mga pin ng control unit.
Nasa ibaba ang mga tuktok at ibabang pananaw ng mga layout ng PCB ng isang Display board na binubuo ng dalawang pitong segment na ipinapakita:
Nasa ibaba ang mga tuktok at ibabang pananaw ng Control Unit PCBs
Narito kami ay naka-attach Gerber file para sa parehong mga board:
- Gerber file para sa yunit ng kontrol na nakabatay sa Atmega16
- Gerber file para sa board ng Seven Segment Display
Pag-order ng PCB gamit ang PCBGoGo
Maraming mga serbisyo sa paggawa ng PCB na magagamit online, ngunit sa ginamit kong PCBGoGo dati sa isa sa aking iba pang mga proyekto, nahanap ko itong mura at walang abala kumpara sa ibang mga vendor.
Narito ang mga hakbang upang mag-order ng PCB mula sa PCBGoGo:
Hakbang 1: Pumasok sa www.pcbgogo.com, mag-sign up kung ito ang iyong unang pagkakataon. Pagkatapos, sa tab na PCB Prototype ipasok ang mga sukat ng iyong PCB, ang bilang ng mga layer at ang bilang ng PCB na kailangan mo.
Hakbang 2: Magpatuloy sa pamamagitan ng pag-click sa pindutan ng Quote Now . Dadalhin ka sa isang pahina kung saan magtatakda ng ilang karagdagang mga parameter kung kinakailangan tulad ng materyal na ginamit na spacing ng track atbp. Ngunit karamihan sa mga default na halaga ay gagana nang maayos. Ang tanging bagay lamang na dapat nating isaalang-alang dito ay ang presyo at oras. Tulad ng nakikita mo na ang Build Time ay 2-3 araw lamang at nagkakahalaga lamang ito ng $ 5 para sa aming PSB. Maaari mo ring piliin ang isang ginustong paraan ng pagpapadala batay sa iyong kinakailangan.
Hakbang 3: Ang pangwakas na hakbang ay i-upload ang Gerber file at magpatuloy sa pagbabayad. Upang matiyak na ang proseso ay maayos Ang pag-verify ng PCBGOGO kung ang iyong Gerber file ay wasto bago magpatuloy sa pagbabayad. Sa ganitong paraan makasisiguro ka na ang iyong PCB ay katha na gawa at maaabot ka bilang nakatuon.
Ngayon ang PCBGoGo ay magtatagal ng halos 10 minuto hanggang 1 Oras upang suriin ang iyong Gerber file. Matapos makumpleto ang pagsusuri, maaari kang magpatuloy sa pagbabayad.
Pag-iipon ng PCB
Matapos ang order ng board, naabot ito sa akin makalipas ang ilang araw kahit na ang courier sa isang maayos na may label na maayos na naka-pack na kahon at tulad ng lagi ang kalidad ng PCB ay kahanga-hanga. Nagbabahagi ako ng ilang mga larawan ng mga board sa ibaba upang husgahan mo.
Binuksan ko ang aking soldering rod at nagsimulang tipunin ang Lupon. Dahil ang mga Footprints, pad, vias at silkscreen ay perpekto ng tamang hugis at laki wala akong problema sa pag-assemble ng board. Ang board ay handa na sa 10 minuto lamang mula sa oras ng pag-unpack ng kahon.
Ilang mga larawan ng pisara pagkatapos ng paghihinang ay ipinapakita sa ibaba.
Pagsubok sa Digital Clock
Ang kumpletong code ay ibinibigay sa pagtatapos ng tutorial na ito, ikonekta lamang ang mga PCB tulad ng ipinakita sa circuit diagram at i-upload ang code sa Atmega16. At makikita mo ang oras at petsa na lilitaw sa sampung pitong mga segment na ipinapakita.
Ang oras at petsa ay maaaring itakda gamit ang apat na pindutan ng push sa control unit tulad ng ipinakita sa video na ibinigay sa ibaba.