- Komponen Diperlukan
- Rajah dan Penjelasan Litar
- Reka bentuk dan fabrikasi PCB untuk Jam Digital
- Memesan PCB menggunakan PCBGoGo
- Pemasangan PCB
- Menguji Jam Digital
Setiap jam digital mempunyai kristal di dalamnya untuk mengesan masa. Kristal ini bukan hanya terdapat pada jam tetapi juga terdapat di semua sistem pengkomputeran masa nyata. Kristal ini menghasilkan denyutan jam, yang diperlukan untuk pengiraan masa. Walaupun ada beberapa cara lain untuk mendapatkan denyutan jam untuk ketepatan dan frekuensi yang lebih tinggi, tetapi cara yang paling disukai adalah menggunakan kristal untuk mengesan masa. Di sini kita akan membuat DS3231 RTC IC untuk membina Jam Dinding Digital yang berasaskan Atmega16. DS3231 RTC mempunyai kristal yang sangat tepat di dalamnya, jadi tidak diperlukan pengayun Kristal luaran.
Dalam Projek Jam Digital ini, sepuluh paparan anod 7-segmen biasa berukuran 0.8 inci digunakan untuk memaparkan waktu dan tarikh. Di sini tujuh paparan segmen digunakan untuk menunjukkan jam, minit, tarikh, bulan dan tahun. Reka bentuk PCB kami juga mempunyai pilihan untuk menampilkan detik dan suhu, yang dapat ditampilkan dengan menambahkan lebih banyak unit paparan.
Komponen Diperlukan
- Mikrokontroler ATmega16 AVR
- DS3231 RTC IC
- Paparan Tujuh Segmen anod biasa 0.8 inci (paparan ukurannya lebih besar daripada biasa (0.56 inci)
- Tekan butang
- Sel butang 3v
- Pengatur voltan 7805
- Kapasitor 1000uf
- Buzzer (pilihan)
- Transistor BC547 dan BC557
- Kapasitor 10uf
- Perintang 100 Ohm
- Perintang 1k
- Perintang 10k
- Papan PCB
- Wayar pelompat
- Burgstips
- Penyesuai bekalan kuasa
Pengguna juga boleh menggunakan Atmega32 yang perlu dikonfigurasikan dalam penyusun sebelum menghasilkan hex.
Rajah dan Penjelasan Litar
Terdapat dua bahagian Litar Jam Dinding Digital ini, satu adalah bahagian paparan yang mempunyai 5 pasang 7-segmen pada lima papan PCB yang berlainan dan satu lagi adalah bahagian Unit yang dikawal yang bertanggungjawab untuk mengambil masa dari cip RTC dan menghantar data dan masa tersebut ke Paparan 7 segmen. Oleh kerana kami telah menggunakan 10 paparan tujuh segmen sehingga kami tidak dapat menghubungkan setiap paparan dengan port IO yang terpisah. Oleh itu, teknik multiplexing digunakan untuk menghubungkan beberapa tujuh segmen menggunakan pin mikrokontroler yang lebih sedikit.
Pin LED a, b, c, d, e, f, g, h dari paparan tujuh segmen disambungkan ke PORTB selari atmega16. Di sini kami telah menggunakan 10 paparan tujuh segmen jadi kami memerlukan 10 pin kawalan yang disambungkan di PORTD, PORTA dan PORTC.
RTC DS3231 yang mempunyai kristal dalaman disambungkan ke pin SDA dan SCL PORTC kerana cip ini berfungsi pada komunikasi I2C. Kaedah antaramuka cip ini sama dengan DS1307. Kami telah menggunakan DS1307 dengan Arduino, Raspberry Pi dan 8051 MCU. Kod yang sama boleh digunakan untuk DS3231 dan DS1307.
Dua perintang tarik 10k disambungkan pada garis SDA dan SCL. Sel duit syiling 3v digunakan untuk menghidupkan cip RTC untuk mengesan masa walaupun bekalan kuasa utama dimatikan. Bila-bila masa kuasa kembali, masa akan mula dipaparkan pada paparan tujuh segmen. Sekarang kita mempunyai beberapa butang tekan untuk menetapkan waktu di PORT A, proses lengkap dijelaskan dalam video yang diberikan di akhir. Pengatur voltan 5v digunakan untuk menukar voltan masukan menjadi 5v. Semua sambungan ditunjukkan dalam rajah litar di bawah:
Untuk satu papan paparan, dua paparan tujuh segmen dan 2 LED digunakan. Jadi di sini kita mempunyai lima papan paparan yang berbeza untuk memaparkan Waktu dalam Jam dan minit (HH-MM), dan tarikh dalam DD-MM-YY.
Reka bentuk dan fabrikasi PCB untuk Jam Digital
Untuk projek jam dinding berasaskan Atmega16 ini, kami telah merancang dua PCB. Salah satunya adalah untuk Unit kawalan yang digunakan untuk mengawal semua operasi projek dan bahagian kedua adalah untuk memaparkan waktu dan tarikh pada paparan tujuh segmen. Bahagian paparan mengandungi lima pasang paparan tujuh segmen 0.8 inci. Oleh itu, dengan memasang 5 keping, kita mempunyai Jam Digital yang lengkap. Untuk paparan segmen 7 multiplex, garis data dari 5 PCB akan disambungkan ke port unit kawalan yang sama dan garis kawalan disambungkan pin unit kawalan yang berbeza.
Berikut adalah paparan atas dan bawah susun atur PCB dari satu papan Paparan yang terdiri daripada dua paparan tujuh segmen:
Berikut adalah paparan atas dan bawah PCB Unit Kawalan
Di sini kami dilampirkan fail Gerber untuk kedua-dua papan:
- Fail gerber untuk unit kawalan berasaskan Atmega16
- Fail gerber untuk papan Paparan Tujuh Segmen
Memesan PCB menggunakan PCBGoGo
Terdapat banyak perkhidmatan fabrikasi PCB yang tersedia dalam talian, tetapi ketika saya menggunakan PCBGoGo sebelumnya dalam salah satu projek saya yang lain, saya mendapati ia murah dan tidak mudah dibandingkan dengan vendor lain.
Berikut adalah langkah-langkah untuk memesan PCB dari PCBGoGo:
Langkah 1: Masuk ke www.pcbgogo.com, daftar jika ini pertama kali anda. Kemudian, pada tab Prototaip PCB masukkan dimensi PCB anda, jumlah lapisan dan jumlah PCB yang anda perlukan.
Langkah 2: Teruskan dengan mengklik pada butang Quote Now . Anda akan dibawa ke halaman di mana untuk menetapkan beberapa parameter tambahan jika diperlukan seperti bahan jarak trek yang digunakan dll. Tetapi kebanyakan nilai lalai akan berfungsi dengan baik. Satu-satunya perkara yang harus kita pertimbangkan di sini adalah harga dan masa. Seperti yang anda lihat Masa Membangun hanya 2-3 hari dan harganya hanya $ 5 untuk PSB kami. Anda kemudian boleh memilih kaedah penghantaran pilihan berdasarkan keperluan anda.
Langkah 3: Langkah terakhir adalah memuat naik fail Gerber dan meneruskan pembayaran. Untuk memastikan prosesnya lancar PCBGOGO mengesahkan apakah fail Gerber anda sah sebelum meneruskan pembayaran. Dengan cara ini anda dapat memastikan bahawa PCB anda mesra fabrikasi dan akan menghubungi anda sebagai komited.
Sekarang PCBGoGo akan mengambil masa sekitar 10 minit hingga 1 Jam untuk menyemak fail Gerber anda. Setelah selesai menyemak, anda boleh meneruskan pembayaran.
Pemasangan PCB
Setelah papan pesanan dipesan, saya sampai beberapa hari walaupun kurier dalam kotak kemas yang berlabel kemas dan seperti biasa, kualiti PCB sangat mengagumkan. Saya kongsikan beberapa gambar papan di bawah untuk anda menilai.
Saya menghidupkan batang pemateri saya dan mula memasang Papan. Oleh kerana Jejak Kaki, pad, vias dan layar sutera sesuai dengan bentuk dan ukuran yang betul, saya tidak mempunyai masalah untuk memasang papan. Papan siap dalam masa hanya 10 minit dari saat membongkar kotak.
Beberapa gambar papan selepas pematerian ditunjukkan di bawah.
Menguji Jam Digital
Kod lengkap diberikan pada akhir tutorial ini, cukup sambungkan PCB seperti yang ditunjukkan dalam rajah litar dan muat naik kod tersebut ke Atmega16. Dan anda akan melihat masa dan tarikh muncul di paparan sepuluh Seven segmen.
Waktu dan tarikh dapat diatur menggunakan empat butang tekan pada unit kawalan seperti yang ditunjukkan dalam video yang diberikan di bawah.