Наручные gps часы на arduino nano своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 18.09.2024

brainlessgeneration

Fleshdeck

@brainlessgeneration, вот этот транзистор сними и проверь

brainlessgeneration

Господа, это победа.)

Всё оказалось куда проще, недостаточно пропаяны контакты атмеги.) Клим, большое спасибо за проект и помощь!

Осталось еще пару моментов, которые хотелось бы уточнить. Первое - можно ли как-то поднять яркость ГРИ? По фото в сети сложилось впечатление, что они должны светить поярче. В живую кажется, что светят тускловато, не смотря на напряжение в 178 вольт на высоковольтном кондёре.

Второе - как после настройки часов вернуться обратно к настройке минут? Если единожды переключиться на настройку часов, минуты уже не получается настроить, пока не отключишь питание.

Fleshdeck

@brainlessgeneration, Поздравляю) яркость можно увеличить двумя способами, уменьшить сопротивление резисторов на анодах с 33К на 10К или даже на 4.7К, но еще много зависит от самих ламп, новые или б/у, и еще можно в коде поиграться с задержками динамической индикации. Главное не переборщить)

Fleshdeck

gpalkaline

Джентльмены, я собрал первые часы, и они не работали так, как мне хотелось бы, поэтому я подумал, что я соберу еще одни часы, так как я заказал достаточно деталей для этого.

У 2-х часов тоже есть проблемы. на обеих лампах постоянно отображаются оба числа NR 7

Вы знаете, в чем проблема в этом случае?

Dimasssiusis

У 2-х часов тоже есть проблемы. на обеих лампах постоянно отображаются оба числа NR 7

Вы знаете, в чем проблема в этом случае?

gpalkaline

Знаю, читаю посты, связывался с человеком, у которого была эта проблема. Проверил пайку на atmega 328p, мультиметром проверил в режиме прозвонки и все подключается тск как положено. Это была одна из причин, по которой я решил собрать еще часы, чтобы убедиться, что все в порядке, поэтому я написал этот пост.

Dimasssiusis

psyx86

У 2-х часов тоже есть проблемы. на обеих лампах постоянно отображаются оба числа NR 7

Вы знаете, в чем проблема в этом случае?

Может платы касячные, где то дорожки от постоянно горящих цифр переплетаются с землей. Начните позвонку от катода этих цифр на землю и соседнии цифры

gpalkaline

Help. Какие варианты прошить микроконтроллер? Пробовал через rx, tx, miso, mosi. Расскажите как вы это делаете?

Поскольку atmega все еще припаяна к arduino nano, она мигает на nano, затем распаивает и кладет на печатную плату часов

Fleshdeck

@SL.y, берешь Arduino NANO V3, прошиваешь, потом выпаиваешь МК с платы и припаиваешь на плату часов, и еще кварц не забудь

Собрал макету с led и кнопкой. Наверное при сборке проекта, рекомендовано, изначально собрать led, кнопку и R на 10к. Потом собирать все остальное.

Вложения

Уважаемый @Fleshdeck подскажи пожалуйста, возможно ли сократить плату до 49 мм. Можешь ли скинуть скриншот дорожек нижней и верхней стороны, хочу посмотреть рядом лежащие дорожки по краям круга.

Fleshdeck

Ну до 50 мм, думаю точно можно сократить. Безопасно же сократить по первой круговой метке? Есть подходящий корпус, но 50 мм думаю не встанет.

Fleshdeck

@SL.y,до 50мм можно, но меньше не стоит, можно задеть и отверстия на переходную плату и дорожку возсле микросхемы зарядки

Подскажите в чём может быть проблема.Первая лампа работает без нареканий.Вторая может включаться с запозданием. Или вовсе включиться со второго раза или с третьего.плата на оптопарах

Serjo

Всем привет!
Есть ли у кого остались платы за ненадобностью готов приобрести.
Так же если у кого есть желание совместно заказать у китайцев, предлагаю обсудить )

Владимир19

У меня осталось три платы(две сам собрал)Готов отдать.Желательно по Москве.Из рук в руки.
Подробности через личку!

Alexey500

shtrlz

тут уже несколько разновидностей плат. автору бы не мешало их лично пронумеровать а то путаницы происходят.

shtrlz

Разработка часов на Arduino достаточно увлекательная и интересная тема. На моём сайте вы найдете большое количество различных проектов часов, в том числе и проект часов на Arduino с дисплеем Nextion.

В данном проекте будем дорабатывать часы на Arduino с сенсорным дисплеем Nextion. Напечатаем новый корпус на 3D принтере и добавим возможность воспроизведения MP3 файлов с карты памяти.

Первая версия часов с сенсорным дисплеем.

Предыдущая версия часов получилась неплохой, но были недостатки. Один из недостатков заключался в том, что часы обладали минимальным набором функций: вывод даты и времени, температуры, влажности в помещении. Но больше всего не понравился моим подписчикам на YouTube корпус. Он был сделан из банки из-под чипсов и имел ряд недочетов. Подписчики на канале предложили переделать корпус, и напечатать его на 3D принтере, что я и сделал.

Для того, чтобы собрать часы на Arduino с дисплеем Nextion нам понадобится:

1. Arduino Nano V3.0 (ATmega328). Версия Arduino Nano V2.0 (ATmega168) не подойдет, так как для текущего функционала недостаточно памяти.

2. Дисплей Nextion 2,8 дюйма. Можно и другого размера.

3. Датчик температуры и влажности SHT3x (SHT31) .

4. Часы реального времени (RTC) DS3231, я использовал версию mini.

5. Разъем 5.5 мм, для подключения питания часов.

7. Динамик 3Вт. 4Ом.

8. Провода для соединения элементов.

9. Пластик для печати корпуса.

10. Винты, гайки и шайбы М3.

11. Краска для покраски корпуса. Можно и не красить.

Эти комплектующие пригодятся при сборе часов с сенсорным дисплеем. Возможно, упустил и расписал не все, что использовал. Если есть замечания или предложения, пишите в комментарии.

Схема подключения самодельных часов и плеера.

С комплектующими определились. Сейчас можно все собрать. Для тестирования работы часов я собрал электронику на макетной плате вот по такой схеме.

Перед тем, как установить все в корпус, необходимо запрограммировать Arduino. Это связано с тем, что мы будем использовать аппаратные пины RX TX. На плате это pin 0 и 1. Если мы подключим к ним дисплей, то прошить Ардуино не получится, будет выводить ошибку. Вот почему так важно перед сборкой загрузить скетч в Arduino NANO.

Скетч часов на Arduino с дисплеем Nextion.

Скетч часов на Arduino с дисплеем Nextion можно скачать внизу статьи, в разделе материалы для скачивания. Там же вы найдете все необходимые библиотеки.

В коде менять ни чего не нужно, достаточно правильно установить все библиотеки и загрузить код в Arduino.

Если у вас возникнут трудности, задавайте вопросы на форуме, там быстрее увижу и отвечу вам.

Корпус для часов Nextion.

После того, как забраковали мой первый корпус для часов, я решил не расстраиваться, а сделать 3D Model в программе Fusion 360.

Модель, к сожалению, утеряна, так как у меня сломался жёсткий диск. Остался только код для печати на 3D принтере пластиком PLA, соплом 0,4 мм.Код можно скачать в разделе материалы для скачивания.

Корпус удался не с первого раза.

Первая модель получилась достаточно маленькая и компактная, но устанавливать элементы было бы достаточно сложно. А порой даже невозможно. Для установки дисплея мне пришлось подточить крепления задней крышки.

Долго мучиться я не стал с подгонкой всех элементов и сделал вторую версию. Но тут ждал меня ещё один небольшой казус. При распечатке выпал нагреватель и пластик перестал нагреваться до нужной температуры, что привело к расслоению верхних слоев детали.

Третий вариант получился более удачный. Я решил его зачистить и покрасить. В итоге получился вот такой красивый белый корпус.

Сборка часов с сенсорным дисплеем.

После того, как Arduino запрограммирована, можно приступить к установке электроники в корпус. Поэтапно устанавливаем все элементы: датчик температуры и влажности, модуль MP3 плеера, динамик, его устанавливаю на заднюю крышку с помощью крепежного кольца.

Дисплей Nextion закрепляю с помощью винтов M3, предварительно подложив по три шайбы между корпусом и дисплеем. Это необходимо для того, чтобы корпус и дисплей были на одном уровне. Устанавливаем разъём питания на заднюю крышку. После чего зданию крышку устанавливаем на место, и закрепляем ее с помощью двух винтов.

Часы готовы и теперь их можно проверить.

Обзор готовых часов плеера на Ардуино с дисплеем.

Часы готовы и пора проверить их работоспособность. Предлагаю рассмотреть, что уже умеет данная самоделка?

Функции и возможности самодельных часов на Ардуино:

Вывод даты и времени;
Вывод температуры и влажности;
Настройка даты и времени;
Время не сбрасывается при отключении питания;
Воспроизведение музыки с карты памяти;
Настраиваемые плейлисты.
Воспроизведение композиций из выбранного плейлиста.
Воспроизведение случайной композиции.
Настройка громкости.

Более наглядно о возможностях данной самоделки вы сможете посмотреть в видео.

Вывод.

Возможности Arduino NANO достаточно обширные и реализовать на данной отладочной плате можно различные самоделки. Я планировал добавить еще пару функций, но памяти уже не достаточно и ардуинка начинает подвисать, если посылать большое количество команд с дисплея. Поэтому следующая версия часов с дисплеем Nextion будет на ESP32.

Если есть вопросы, проблемы, предложения и пожелания, пишите их в комментариях. Комментарий можно написать без регистрации на сайте.

Не забывайте подписываться на мой YouTube канал, вступать в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Сегодня я буду делать замечательное устройство, которое приковывает взгляд людей своим магическим светодиодным свечением, это – часы, но не обычные, а часы-пропеллер на Arduino NANO. Линейка светодиодов вращаясь по кругу с высокой скоростью вырисовывает циферблат аналоговых часов с ходящими по ним стрелками. Кроме такого отображения они могут показывать любую другую информацию, например, цифровые часы с датой и различными надписями. Я думаю, что подобные часы-пропеллер должен сделать для себя каждый гик-радиолюбитель так как это легко, а результат просто впечатляющий!

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Что понадобится чтобы сделать вращающиеся часы:

Яркие красные светодиоды – 11 шт;
Яркие зелёные светодиоды – 5 шт;
Синий светодиод – 1 шт;
Резисторы 330 Ом – 16 шт;
Резистор 2,2 кОм – 1 шт;
Резистор 10 кОм – 1шт;
Датчик Холла W130;
Макетная плата;
Небольшой неодимовый магнит;
Двигатель от кассетного магнитофона;
Аккумулятор – 3,7 В, 240 мА/ч.

Как сделать часы-пропеллер, пошаговая инструкция:

Часы-пропеллер будем собирать по такой схеме:

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Отрежем от макетной платы полоску, на ней будет размещаться вся схема часов-пропеллера вместе с аккумулятором и Ардуино.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Размещаем в линию светодиоды на макетной плате, катоды светодиодов будут спаиваться вместе, поэтому загибаем их к верху в одном направлении, а анод в бок, к каждому из этих анодов будет припаян ограничивающий ток резистор на 330 Ом.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

На фото пока нет самого крайнего синего светодиода, который будет сигнализатором, что на часы подано питание и который будет вырисовывать внешнюю красивую синюю рамку. Так что можете сразу его впаять, я это сделал позже, ему также понадобится резистор, на этот раз 2,2 кОм.

На другом конце платы припаиваем коннекторы под плату Ардуино, чтобы плата могла в любое время без проблем быть извлечена из схемы часов. Плата не должна располагаться на самом конце мекетной платы, должно оставаться немного места для противовеса, который установим чуть позже. Вставляем плату Arduino на своё место.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Соединяем проводниками ножки Ардуины со светодиодами согласно схемы.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Теперь подключим датчик Холла.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Припаиваем два пина для джампера который будет подключать питание от аккумулятора, чуть позже к этим контактам я подпаяю микропереключатель, и также два пина под подключение аккумулятора, который будет съёмным. Аккумулятор я притянул к передней части Ардуино с помощью резинки.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Между платой Arduino и светодиодами я просверлил отверстие. Взял сверло по диаметру вала двигателя надел на неё ролик который стоял на двигателе от кассетного магнитофона, продел свело через отверстие в плате и приклеил этот ролик к макетной плате. Затем взял ещё один точно такой же ролик и надел на сверло (чтобы ролики стояли ровно по оси) с другой стороны платы и также залил термоклеем.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Также термоклеем я зафиксировал проводники снизу платы в нескольких местах.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Всё, теперь можем заливать счетч часов-пропеллера в Ардуино, его Вы можете скачать отсюда.

На скорую руку сделал корпус из косков ДСП и фанеры, покрасил переднюю панель в чёрный цвет, по центру сделал отверстие для вала двигателя, который был прикреплён сзади.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Также на обратном от светодиоде конце платы, возле Ардуино просверлил отверстие под болтик, на который я накрутил 3 гайки, чтобы был противовес и можно было сбалансировать стороны платы, чтобы не было большого перевеса какой-либо из сторон.

Надеваем на вал двигателя нашу плату. Теперь нужно приклеить неодимовый магнит в верхней части, в том месте где будет проходить датчик Холла.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Теперь начинаем плавно подавать напряжение, чтобы часы отрегулировать таким образом, чтобы отметка 12 часов была точно вверху.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Всё, самодельные часы-пропеллер готовы! Чтобы их включить надо сначала переключить выключатель на плате во включенное состояние, при этом загорится синий крайний светодиод, а затем уже подаём питание на двигатель, настраивая на лабораторном БП необходимое напряжение, чтобы циферблат выровнялся.

Часы пропеллер на Arduino NANO своими руками

Внизу Вы видите аналоговые часы совмещённые с цифровыми и дополнительной надписью, это моя экспериментальная прошивка. Надеюсь Вам понравилась данная самоделка и Вы повторите её, так как она не сложная на самом деле.

Часы имеют механическую горизонтальную развертку и по принципу отображения похожи на диск Нипкова. Из-за быстрого вращения плата становится едва заметной для глаза и создается иллюзия символов, парящих в воздухе. Отображают как время, так и день недели с датой. С помощью кнопок можно изменять все единицы отображения, кроме секунд. Дополнительно можно изменять ширину табло.

Состоят из 2х частей - стационарной и вращающейся.
Для снижения шума и передачи энергии на вращающуюся часть пришлось отказаться от щеток. Поэтому здесь на стационарной части использована катушка с генератором, а на вращающейся части - катушка с диодным мостом и стабилизатором.

Платка Arduino pro mini (ссылка на Ali) использована здесь для таких функций:

Управление 10 светодиодами, установленными вертикально друг за другом;
Счет данных с модуля реального времени DS3231;
Синхронизация отображения табло часов;

Рекомендуемый порядок сборки устройства:

1. Намотка катушек;
2. Полная сборка генератора;
3. Сборка приемника вращающейся части;
4. Проверка передачи энергии;
5. Полная сборка вращающейся части;
6. Проверка и дополнительная настройка устройства.

1. Намотка катушек
Катушка передающая намотана на каркасе радиусом на 5 мм больше, чем радиус ротора вентилятора. Проводом 0.5мм в 3 слоя (в 1 сторону) всего около 90 витков. Каждый слой пропитывается клеем и изолируется скотчем. Я пропитывал клеем "дракон", после его затвердевания каркас катушке не потребовался.
Катушка приемная мотается на предварительно подготовленном роторе. Лопасти компьютерного "кулера" убираются и оставшиеся неровности шлифуются. Проводом 0.12мм мотается 4 слоя в одну сторону, всего около 180-200 витков. Каждый слой также пропитывается клеем и изолируется скотчем.

2. Генератор
Схема генератора находится ниже:

Генератор основан на микросхеме-таймере NE555 и рассчитан на частоту около 26 кГц. Полевой транзистор - любой с допустимым током от 2А и напряжением от 30В. В своем варианте я использовал какой-то полевой транзистор с компьютерной материнской платы. Диапазон питающих напряжений генератора лежит в пределах 5-15 В. Настройка производится в последнюю очередь подбором питающего минимального питающего напряжения, достаточного для нормальной работы схемы на приемной части. Дополнительно к источнику питания генератора нужно, через мягкие провода, подключить инфракрасный светодиод, также необходимо рассчитать гасящий резистор для ограничения его тока.

3. Приемная часть
Обведена красным прямоугольником. Представляет собой простой диодный мост из быстродействующих диодов (VD1-4) и стабилизатором напряжения ("1117-33" в корпусе SOT-223 на 3.3 В). Диоды подойдут серии "FR" или "HER". В моем варианте стоят FR102. Стабилизатор - любой подходящий по расположению выводов и током от 500мА. Обведена красным прямоугольником.

4. Настройка генератора
После сборки части, обведенной красным на схеме, следует настройка генератора. Для начала нужно подключить нагрузку к приемной части. В качестве нагрузки лучше использовать 10 светодиодов, подключенных через ограничительные резисторы. Учитываем, что ток, не должен превышать 15мА (лучше ограничивать до 10мА). Затем следует поместить катушку в катушку и подать регулируемое напряжение на генератор. Постепенно повышая напряжение питания генератора, отслеживаем напряжение на стабилизаторе. При достижении номинального напряжения на стабилизаторе приемной части (3.3 В) и тока светодиодов (10-15мА) - запоминаем питающее напряжение. После подбираем стабилизатор для питания генератора, например, регулируемый LM317 или что-то близкое по напряжению из серии стабилизаторов "78**" (** - напряжение стабилизации). Ток генератора (до стабилизатора) не должен превышать 200 мА.

5. Полная сборка вращающейся части
Уже вытравленная, залуженная и оформленная плата крепится винтами М3 к ротору. Центры отверстий на плате имеются.
Подключение индикационной платы указано на фото ниже. После пайки индикатора к плате желательно усилить ее при помощи стропы из одножильного провода. Припаивать ее лучше к самой широкой дорожке на обоих платах - к минусу. В результате образуется треугольник, позволяющий не сорваться плате индикатора при больших оборотах. Желательно после проверки на предмет замыкания соседних дорожек залить термоклеем место стыка двух плат.

Модуль Arduino pro mini без изменений припаивается чрез штырьки.

Модуль реального времени DS3231 напаивается сверху чрез жесткие одножильные провода к плате Arduino pro mini. Также для удобства можно припаять гнездо для подключения программатора. Модуль позволяет отключать питание от устройства и не бояться за потерю реального времени.

6. Проверка и дополнительная настройка устройства

ИК-диод нужно установить на одножильных проводах (или его собственных ножках, если хватит длины) на удалении и под углом относительно длины платы. ИК-светодиод устанавливается в корпусе под ним. Когда диоды встречаются друг с другом, тогда включается табло. Для представления этого процесса, ниже находится схема:

Порядок светодиодов - значение в меню (снизу - вверх)

Минуты
Часы
Изменение ширины табло
День
Месяц
Год
День недели

Для выхода из режима изменения нужно еще раз нажать на S2 (средняя кнопка) и 7 светодиод погаснет. Т.е. нужно для выхода нажимать среднюю кнопку и пройти все режимы. Ширина табло меняется в пределах от 4 до 40 мкс для каждой ячейки символа. Каждая ячейка - время, которое определенный светодиод горит или не горит. Время ячейки для всех символов одинаковое. Поэтому, чем больше скорость вращения - тем шире табло и наоборот.

Печатные платы

Устройство, показанное на фото выше, является прототипом. Поэтому на плате присутствует множество перемычек и напаек. Плата первоначальная, подверглась переработке в соответствии с изменениями прошивки, и ее окончательный вариант представлен ниже:

Печатная плата представлена в программе DipTrace. Все элементы подписаны. Отверстия справа не нуждаются в сверлении - это места для установки противовеса во время балансировки (устранения вибраций при вращении). В моем случае противовес - винт М3х20, установленный вертикально. Балансировку лучше производить после того, как убедились в работе часов. Иначе при исправлениях возможно потребуется очередная балансировка.

Печатная плата "индикатора" не имеет связи с основной, т.к. у меня не получались очень маленькие дорожки. Поэтому каждый светодиод соединен при помощи тонкого провода (от кабеля IDE). Плата индикатора также подверглась переработке, пришлось заменить светодиоды 3мм на SMD 0805. Это позволило уменьшить размер табло и повысить четкость символов:

Для сравнения, слева - старый вариант, справа - окончательный вид прототипа:

Печатная плата индикатора:

Здесь указаны точками места совмещения, цифры - нумерация светодиодов, красными линиями - подключение (остальные светодиоды по порядку).

В коде программы комментарии имеются. Платы надо печатать зеркально, если использовать технологию "ЛУТ".

Читайте также: