Hôm nay tôi muốn chia sẻ hướng dẫn sản xuất đồng hồ nguyên bản với cảm biến nhiệt độ. Là người điều khiển Arduino Uno. Để hiển thị đồng hồ, ngày và nhiệt độ, tôi sẽ sử dụng màn hình LCD màu LCD. Màn hình sử dụng nhiều chân Arduino, vì vậy chúng ta có thể làm mà không cần mô-đun RTC.
Để thực hiện dự án này, chúng tôi sẽ cần:
- Arduino Uno
- Khiên LCD LCD 3.5 LCD Shield để kết nối với Arduino Uno
- Cảm biến nhiệt độ DS18b20
- Điện trở 4,7 Kom 0,25 W
- Điện trở 62 Ohm 2 chiếc
- Pin Ni-Mn, 1.2V, 1000mA 6 chiếc
- Đèn LED xanh 5mm 4 chiếc
- Ván ép dày 10 mm
- Một chút nhựa mỏng hoặc các tông
- Giấy nhám
- Máy cưa điện
- Keo nóng
- hàn sắt
- Hàn, nhựa thông
- băng keo điện
- Băng keo hai mặt
- dây kết nối
- Sơn acrylic
- Thuốc nhuộm cho sơn acrylic
- khoan
- Mũi khoan gỗ 5 mm và 3 mm
- Vít gỗ 3 x 30 mm
Bước 1 Chuẩn bị màn hình.
Đầu tiên, hãy chụp màn hình, trước khi cài đặt nó bạn cần chuẩn bị một chút. Trong trường hợp của tôi, nó trông như thế này:
Nó có thể hơi khác với bạn, có nhiều loại trong số họ. Đèn nền được cung cấp thông qua bộ ổn định 3,3 volt và điện trở 5 volt với Arduino. Điều này có thể thấy rõ trong bức ảnh:
Một sơ đồ như vậy làm cho nó không thể kiểm soát đèn nền, nhưng nó rất hữu ích, để làm cho độ sáng thấp hơn vào ban đêm, ví dụ. Để thực hiện điều khiển độ sáng, cắt đường ray gần điện trở và hàn dây nối đầu ra của bộ điều chỉnh điện áp và điện trở. Chúng tôi dán băng keo điện lên trên để không có lỗi ngẫu nhiên. Sau đó, chúng tôi cắt dây này và kết nối nó với Arduino hoặc chỉ cần đặt công tắc vào khoảng trống. Kết quả sẽ như thế này:
Màn hình đã sẵn sàng để cài đặt.
Bước 2 Chuẩn bị Arduino Uno.
Màn hình sử dụng nhiều chân Arduino, ngoài ra, một khe cắm thẻ SD thường được đặt trên bo mạch màn hình. Một vấn đề khác là khi màn hình và Arduino được kết nối, các chân Arduino còn lại sẽ không thể truy cập được. Do đó, bạn cần chọn một tín hiệu tương tự của Arduino Uno với các ổ cắm bổ sung được chuẩn bị cho các chân. Bằng cách này, chúng ta có thể hàn lược vào các đầu dẫn tự do theo hướng ngược lại. Vì vậy, chúng tôi sẽ từ bỏ khe cắm thẻ SD để ủng hộ các chân miễn phí. Hàn theo hướng ngược lại các kết luận sau: D0, D1, D10, D11, D12, D13, A5. Ngoài ra, ở phía ngược lại, chúng ta cần các cực +5 volt, GND, RES. Chúng tôi sẽ sử dụng pin Ni-Mn để cung cấp năng lượng và sẽ cần phải sạc chúng, vì mục đích này, chúng tôi hàn dây vào đầu nối nguồn Arduino, vì vậy chúng tôi có thể sạc pin và cấp nguồn cho Arduino trong khi sạc.Cuối cùng, chúng tôi nhận được như sau:
Bạn có thể đi đến cơ thể.
Bước 3 Làm vụ án.
Hãy bắt đầu với việc sản xuất vỏ cho đồng hồ của chúng tôi. Chúng tôi lấy ván ép dày 10 mm làm cơ sở. Hình dạng có thể khác nhau và, nếu bạn không thích hình dạng tôi đã chọn, bạn có thể tạo một mẫu và cắt nó với hình dạng của bạn. Nhưng nếu bạn quyết định làm giống như của tôi, thì hãy in hình ảnh sau trên bất kỳ máy in nào với tỷ lệ 100%:
Cắt mẫu in dọc theo mép ngoài. Chúng tôi đính kèm mẫu vào ván ép, vẽ và cắt ra, lần này là từ gỗ dán, hai chi tiết như vậy. Trong phần đầu tiên, bạn cần cắt một hình chữ nhật kích thước của màn hình của chúng tôi. Để làm điều này, chúng tôi đặt màn hình ở giữa phôi của chúng tôi, lưu ý rằng bạn cần định hướng ở giữa màn hình, bảng trên màn hình của chúng tôi không đối xứng. Do đó, ở giữa, chúng ta đặt màn hình và phác thảo kích thước của bảng và cắt hình chữ nhật này trong phôi:
Tiếp theo, bạn cần kết nối màn hình và Arduino Uno. Chúng tôi gắn vào chỗ trống của chúng tôi và đánh dấu trên ván ép những nơi cắt ra cho cổng USB và đầu nối nguồn Arduino. Sử dụng một con dao, cắt qua các đường được đánh dấu, nhưng không đến cuối, mà chỉ đến độ sâu mong muốn:
Chúng tôi đặt trống từ ván ép trên một bề mặt phẳng, đặt màn hình bên trong. Một bề mặt phẳng là cần thiết để màn hình và mặt trước của phôi nằm trong cùng một mặt phẳng. Xin lưu ý rằng các phần cắt USB và đầu nối nguồn Arduino phù hợp với vị trí thực tế của chúng. Sử dụng súng bắn keo nóng, chúng tôi dán màn hình vào ván ép, đồng thời bạn cũng có thể dán dây đèn nền để chúng không vô tình bị rách ra:
Từ phía trước nó sẽ trông như thế này:
Chúng tôi che trống của chúng tôi bằng sơn acrylic. Tôi chọn sơn acrylic vì nó không có mùi và khô nhanh. Sử dụng bảng màu chúng tôi cung cấp cho màu sơn trắng màu chúng tôi cần. Tôi thích màu tím. Bạn có thể vẽ bằng bất kỳ màu nào bạn thích:
Bây giờ chúng ta chuyển sang phôi thứ hai, trong đó cần phải cắt một hình chữ nhật có kích thước 75 mm x 35 mm, để truy cập vào các chân Arduino. Và cũng cần phải tạo ra năm lỗ với đường kính 5 mm cho đèn LED. Và một khe cho công tắc. Và lỗ 3 mm cho ốc vít. Cũng như trống đầu tiên, chúng tôi vẽ thứ hai:
Để kết nối các bộ phận này từ gỗ dán có cùng độ dày, chúng tôi sẽ tạo ra hai hình chữ nhật có kích thước 20 mm x 40 mm và một hình vuông có cạnh 20 mm. Và chúng tôi khoan các lỗ 3 mm trong chúng để bắt vít tự khai thác:
Bước 4 Thợ điện.
Đặt Arduino vào vị trí:
Chúng tôi gắn chặt các hình chữ nhật kết nối của chúng tôi như trong ảnh:
Chúng tôi lấy pin, hàn chúng liên tục thành ba mảnh, tháo dây và xoắn băng keo điện. Chúng tôi đặt chúng ở phần dưới của phôi trước, ở mặt sau và dán vào keo nóng chảy. Dây từ cực âm của đầu nối nguồn Arduino được hàn vào âm của ba pin đầu tiên. Cộng với hàn từ ba đầu tiên đến trừ ba pin thứ hai. Cộng với ba thứ hai, chúng tôi hàn vào một trong các tiếp điểm với công tắc. Dây từ cực dương của đầu nối nguồn Arduino được hàn vào cực thứ hai của công tắc. Nói một cách đơn giản: tất cả các pin phải được kết nối bởi một người theo dõi, trừ đi từ chúng được hàn vào điểm trừ của đầu nối nguồn Arduino và cộng với thông qua việc chuyển sang điểm cộng của đầu nối nguồn:
Chúng tôi vượt qua để trở lại. Chúng tôi chèn đèn LED vào các lỗ được làm và sửa chúng bằng keo nóng. Chúng tôi hàn chúng song song với hai đèn LED và đừng quên các điện trở trên dây nhảy. Điểm trừ từ đèn LED được kết nối với GND, cộng với Arduino D11.
Chúng tôi chèn cảm biến nhiệt độ DS18b20 ở lỗ trên. Nó có độ chính xác đo cao, sai số không quá 0,5 ° C. Cảm biến được hiệu chỉnh tại thời điểm sản xuất, không yêu cầu cài đặt bổ sung. Phạm vi đo nhiệt độ -55 ... + 125 ° C. Có hai chế độ hoạt động: với một nguồn năng lượng bên ngoài và sức mạnh giả mạo. Chúng tôi sẽ sử dụng năng lượng bên ngoài, vì nó hoạt động ổn định hơn. Kết nối như sau:
Chúng tôi cũng sửa nó bằng keo nóng.Cuối cùng, bạn sẽ nhận được như sau:
Chân DQ của cảm biến nhiệt độ được kết nối với Arduino D10. Nhớ hàn điện trở kéo lên giữa DQ và +5 (VDD).
Trước khi lắp ráp cuối cùng, hãy kiểm tra lại xem mọi thứ đã được hàn và kết nối chưa:
Bước 5 Đặt tất cả lại với nhau.
Nhẹ nhàng, để không làm rách dây, lật mặt sau và đặt nó lên mặt trước. Ở những vị trí đính kèm của hình chữ nhật kết nối, chúng tôi tạo lỗ và vặn ốc vít, do đó kết nối cả hai phần:
Bây giờ chúng tôi cắt lỗ sâu răng với độ dày 35 mm từ nhựa mỏng. Trên băng keo hai mặt, chúng tôi dán các lỗ này thành một vòng tròn ở hai bên đồng hồ:
Ngoài ra, chúng tôi cắt các yếu tố bên trong của mẫu giấy từ nhựa mỏng và dán chúng ở mặt trước của đồng hồ:
Để sạc pin và vận hành đồng hồ trong quá trình sạc, bạn cần có nguồn điện 7.2 - 8 V, với giới hạn hiện tại là 600 mA. Nếu bạn có pin khác, thì bạn cần chọn một nguồn cung cấp năng lượng khác, điều chính là dòng sạc không vượt quá 10% dung lượng pin.
Về việc lắp ráp này được hoàn thành, nó chỉ còn để chỉnh sửa và ghi lại bản phác thảo.
Bước 6 Chuẩn bị môi trường và điền vào bản phác thảo.
Để chỉnh sửa và điền vào bản phác thảo, trước tiên bạn cần cài đặt Arduino IDE từ trang web chính thức:
www.Arduino.cc.
Sau đó cài đặt các thư viện sau. Để làm việc với màn hình, thư viện UTFT:
Để kết nối cảm biến nhiệt độ Thư viện OneWire:
Để cài đặt các thư viện này, hãy giải nén các tài liệu lưu trữ và đặt các tệp đã giải nén vào thư mục của thư viện thành công trong thư mục cài đặt Arduino IDE. Hoặc không giải nén các tài liệu lưu trữ đã tải xuống, trong Arduino IDE, chọn menu Phác thảo - Kết nối Thư viện. Ở đầu danh sách thả xuống, chọn mục "Thêm thư viện .Zip". Đừng quên khởi động lại Arduino IDE sau tất cả điều này. Xem phác thảo:
Cảm biến nhiệt độ hoạt động theo giao thức Một Dây và có một địa chỉ duy nhất cho mỗi thiết bị - mã 64 bit. Để không tìm kiếm địa chỉ này mỗi lần, hãy kết nối cảm biến với Arduino, điền vào bản phác thảo nằm trong Tệp - Ví dụ - Nhiệt độ Dallas - Menu OneWireSearch. Tiếp theo, chạy Công cụ - Cổng giám sát. Arduino nên tìm cảm biến của chúng tôi, viết địa chỉ của nó và đọc nhiệt độ hiện tại. Chúng tôi sao chép hoặc đơn giản là ghi lại địa chỉ cảm biến của bạn. Mở bản phác thảo Ard_LCD_TFT_Term, tìm dòng:
byte addr [8] = {0x28, 0xFF, 0xDD, 0x14, 0xB4, 0x16, 0x5, 0x97}; // địa chỉ cảm biến của tôiChúng tôi ghi lại địa chỉ cảm biến của bạn giữa các lần niềng răng, thay thế địa chỉ cảm biến của tôi. Nó vẫn chỉ để điền vào bản phác thảo đã chỉnh sửa. Tôi cũng muốn nói rằng nó chỉ hơi nhàm chán, nhưng bạn có thể viết phác thảo của riêng bạn. Khi tôi viết các bản phác thảo khác cho những chiếc đồng hồ này, tôi sẽ tải chúng lên.
