Circuito di clock binario a led che utilizza arduino

In questo progetto, creeremo un orologio binario a LED usando Arduino. Qui abbiamo progettato un circuito stampato (PCB) per implementare questo orologio. Per progettare il layout PCB, abbiamo utilizzato lo strumento di progettazione PCB online EasyEDA.

Componenti richiesti:

Arduino Nano
DS1307 RTC
Cristallo 32,768 Khz
Batteria a bottone 3v
Resistore 1k, 10k
Alimentazione elettrica
LED

Schema del circuito e spiegazione:

Questo è un progetto molto semplice, economico e interessante per lo studente. In questo circuito di clock binario a LED, abbiamo utilizzato Arduino Nano per controllare l'intero progetto come leggere l'ora dall'RTC e mostrarla sui LED. Una cella a bottone da 3.0v è collegata all'IC RTC per il backup. Scopri di più sull'utilizzo di DS1307 RTC con Arduino qui.

20 LED sono collegati qui in forma di matrice. Quindi qui abbiamo 6 colonne e 4 righe. 2 colonne utilizzate per mostrare l'ora, le successive due colonne per i minuti e accanto alle colonne per i secondi. Abbiamo utilizzato 6 transistor PNP per attivare i LED in 6 colonne. L'utente può alimentare l'intero circuito solo da 5V, qui abbiamo usato l'USB del laptop per l'alimentazione. Il resto dei collegamenti è mostrato nello schema del circuito.

Inoltre, controlla il codice Arduino completo e il video dimostrativo alla fine di questo articolo.

Come calcolare e leggere l'ora nell'orologio binario:

Poiché conosciamo i numeri binari che sono zero e uno. Quindi, usando questi, possiamo mostrare il tempo e possiamo convertire quel tempo binario in decimale. Usando il numero 8 4 2 1 (scritto sul lato destro del PCB), possiamo convertire binario in decimale.

Supponiamo di avere un numero binario come:

1 0 1 0 quindi sarà 10 in decimale. Quando convertiamo binario in decimale aggiungiamo solo uno.

Qui dal lato MSB (bit più significativo), abbiamo 1 significa 8 e il prossimo è 0 significa che è 0 e non deve essere incluso. Il prossimo è di nuovo 1 significa 2 e l'ultimo è 0, quindi anche l'ultimo non sarà incluso.

Quindi finalmente abbiamo

8 + 0 + 2 + 0 = 10

Fondamentalmente, possiamo prenderlo in questo modo:

8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10

Ora possiamo capire il tempo dall'immagine:

In alto, possiamo vedere che ci sono 6 colonne e 4 righe. In questi, abbiamo 2 colonne del gruppo HH per l'ora, MM per i minuti e SS per i secondi. Sul lato destro del PCB, possiamo vedere i numeri di riga 1, 2, 4 e 8, questi numeri vengono utilizzati per convertire il numero binario in decimale

Nota che stiamo leggendo le colonne dal lato destro. Quindi prima di tutto, vedi colonne HH, ci sono due colonne di tempo. Nella prima colonna del tempo non c'è nessun led acceso significa:

2x0 + 1x0 = 0

Nella colonna successiva, possiamo vedere che un singolo led è acceso nelle medie di 1 riga. Quindi secondo 8 4 2 1

8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1

Quindi nella colonna Hour HH, abbiamo 01.

Nella prima colonna di MM (minuti), possiamo vedere che c'è un singolo led acceso nelle medie a 1 riga

4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1

Nella seconda colonna di MM, possiamo vedere che c'è un singolo led acceso nella riga numero 8 significa

8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8

Quindi abbiamo il minuto 18

Nella prima colonna di SS (secondi), possiamo vedere che c'è un singolo led acceso nella riga numero 4 significa

4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4

Nella seconda colonna di SS, possiamo vedere che ci sono due led che si accendono nella riga numero 1 e la riga numero 4 significa

8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5

Quindi abbiamo il minuto 45

Quindi finalmente abbiamo tempo come 01:18:45

HH MM SS 01 18 45

Il codice Arduino completo e il video dimostrativo sono forniti alla fine di questo articolo.

Progettazione di circuiti e PCB utilizzando EasyEDA:

Per progettare questo circuito di clock binario a LED, abbiamo scelto lo strumento EDA online chiamato EasyEDA. In precedenza ho utilizzato EasyEDA molte volte e l'ho trovato molto comodo da usare poiché ha una buona raccolta di impronte e il suo open-source. Controlla qui tutti i nostri progetti PCB. Dopo aver progettato il PCB, possiamo ordinare i campioni di PCB tramite i loro servizi di fabbricazione di PCB a basso costo. Offrono anche un servizio di approvvigionamento dei componenti in cui hanno un ampio stock di componenti elettronici e gli utenti possono ordinare i componenti richiesti insieme all'ordine del PCB.

Durante la progettazione di circuiti e PCB, puoi anche rendere pubblici i tuoi progetti di circuiti e PCB in modo che altri utenti possano copiarli o modificarli e trarne vantaggio, abbiamo anche reso pubblici i nostri layout di circuiti e PCB per questo orologio binario Arduino, controlla il link sottostante:

easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e

È possibile visualizzare qualsiasi strato (Top, Bottom, Topsilk, Bottomsilk ecc.) Del PCB selezionando il layer dalla finestra "Layers".

Puoi anche visualizzare il PCB, come apparirà dopo la fabbricazione utilizzando il pulsante Photo View in EasyEDA:

Calcolo e ordinazione di campioni online:

Dopo aver completato la progettazione di questo PCB con orologio binario Arduino, è possibile ordinare il PCB tramite JLCPCB.com. Per ordinare il PCB da JLCPCB, è necessario Gerber File. Per scaricare i file Gerber del tuo PCB, fai clic sul pulsante Fabrication Output nella pagina dell'editor EasyEDA, quindi scarica dalla pagina dell'ordine EasyEDA PCB.

Ora vai su JLCPCB.com e fai clic su Cita ora o sul pulsante , quindi puoi selezionare il numero di PCB che desideri ordinare, quanti strati di rame ti servono, lo spessore del PCB, il peso del rame e persino il colore del PCB, come l'istantanea mostrato di seguito:

Dopo aver selezionato tutte le opzioni, fai clic su "Salva nel carrello" e verrai portato alla pagina in cui puoi caricare il tuo file Gerber che abbiamo scaricato da EasyEDA. Carica il tuo file Gerber e fai clic su "Salva nel carrello". Infine, fai clic su Checkout Securely per completare l'ordine, quindi riceverai i tuoi PCB pochi giorni dopo. Stanno fabbricando il PCB a un prezzo molto basso che è di $ 2. Anche il loro tempo di costruzione è molto inferiore, ovvero 48 ore con consegna DHL di 3-5 giorni, in pratica riceverai i tuoi PCB entro una settimana dall'ordine.

Dopo pochi giorni dall'ordinazione di PCB, ho ricevuto i campioni di PCB in una bella confezione come mostrato nelle immagini sottostanti.

E dopo aver ottenuto questi pezzi ho saldato tutti i componenti richiesti sul PCB, posizionato l'Arduino Nano codificato e alimentato con alimentazione 5v per vedere l' orologio binario in azione.