Годинники, будильник, таймер на Arduino. v1.0

1. дисплей
2. контролер
3. Цифровий датчик температури і вологості
4. 3D-джойстик
5. Пьезодінамік
6. релейний модуль
7. Годинник реального часу
8. Елемент живлення
9. Технічні характеристики
10. Електрична схема
11. Монтажна схема
12. Друкована плата

Наша сеть партнеров Banwar

Те, що у вас вже є, ви можете видалити в кошику.

Сьогодні зберемо годинник з використанням модуля реального часу. А щоб ускладнити завдання зробимо з них будильник і прикрутимо релейний модуль ну, наприклад, для включення світла у ванній або чайника. А якщо ти початківець техноманіяк, то не зайвим буде датчик температури і вологості. Вийде якась метеостанція керуюча чайником або таймер який стане в нагоді якщо потрібно автоматично годувати рибок, перевертати яйця в інкубаторі або запалювати ялинку на новий рік.

Як заліза будемо використовувати Амперкіни трійки, іскру і дюймовий OLED дисплей.

дисплей

0.96inch OLED (A) - це вбудований двоколірний (жовтий / синій) OLED дисплей з інтерфейсом I2C / SPI. Дозвіл екрану 128х64 пікселів, а кут огляду більше 160 градусів.
Розміри плати 29мм х 33 мм.

контролер

Iskra Mini - повноцінна Arduino-платформа, тільки маленька: всього 33 × 20 мм.

Зверніть увагу, що на платі немає власного USB-порту.
Тому для її прошивки знадобиться посередник!
Їм може бути інший контролер Arduino

Характеристики Iskra Mini

• Мікроконтролер: ATmega328
• Тактова частота: 16 МГц
• Флеш-пам'ять: 32 КБ (2 КБ використовуються загрузчиком)
• Оперативна пам'ять SRAM: 2 КБ
• Незалежна пам'ять EEPROM: 1 КБ
• Робоча напруга: 5 В
• Вхідна напруга: 5,3-12 В
• Портів введення-виведення загального призначення: 20
• Портів з підтримкою ШІМ: 6
• Портів, підключених до АЦП: 8 (4 з них на нераспаянних висновках)
• Розрядність АЦП: 10 біт
• Апаратні інтерфейси: UART, SPI, I²C (на нераспаянних висновках)
• Максимальний струм одного висновку: 40 мА
• Максимальний струм з пина + 5V: 150 мА

Цифровий датчик температури і вологості

Troyka-Temperature Humidity Sensor DHT11.
Дані температури і вологості датчик віддає по одному дроту у вигляді цифрового сигналу. Це дозволяє передавати дані на відстань до декількох десятків метрів.
У серці модуля - популярна серед любителів сенсорна збірка DHT11. Він працює за власним протоколу. На борту модуля - популярна серед любителів сенсорна збірка DHT11.

Характеристики

• Напруга живлення: 3-5 В
• Струм при запиті даних: 2,5 мА
• Струм в очікуванні: 100 мкА
• Діапазон температур: 0-50 ° С
• Похибка температури: ± 2 ° С
• Діапазон вологості: 20-90%
• Похибка вологості: ± 5%
• Габарити: 25 × 25 мм

3D-джойстик

3D Joystick - зробить управління нашим пристроєм швидким і зручним.
Модуль-джойстик схожий з «грибочком» на маніпуляторах PlayStation і XBox. Він комбінує в собі двовісний джойстик і тактову кнопку. У нейтральному положенні аналоговий сигнал відповідає половині напруги живлення. При переміщенні джойстика в одну сторону напруга буде наростати, а при русі джойстика в іншу сторону - падати. Таким чином, можна отримувати точне положення ручки джойстика і реагувати на кут нахилу, а не тільки на сам факт нахилу ручки. Хоча в цьому проекті ми використовуємо тільки факт нахилу.

Характеристики

• Напруга живлення: 3-5 В
• Інтерфейс по осях X, Y: аналоговий, лінійний
• Інтерфейс кнопки: цифровий, бінарний
• Габарити: 25 × 25 мм

управління джойстиком

Натискання вліво - вхід в меню налаштувань
змінюване значення підсвічується
натискання вгору - зміна значення
натискання вправо - перехід до наступного значенням
при настройки будильника зліва з'являється значок "а"
натискання вліво - вихід з меню зі збереженням змін
час будильника зберігається в незалежній пам'яті

Натискання вниз - вкл / викл будильника

Коли спрацював будильник
перше натискання на кнопку - відключення пищалки
друге натиснення на кнопку - відключення реле

Пьезодінамік

У нашому проекті потрібно пищати. Скористаємося модулем Buzzer.

Характеристики

• Номінальна частота: 4 кГц
• Інтенсивність: 80 дБ
• Номінальна робоча напруга: 5 В
• Габарити: 25,4 × 25,4 мм

релейний модуль

Модуль Relay це просто механічний рубильник, яким можна керувати за допомогою мікроконтролера, такого як Arduino. За допомогою реле можна включати і вимикати електроприлади, які підключені до побутової електромережі 220 В. На модулі розташований світлодіод, який завжди підкаже - замкнуто реле чи ні.
У цього реле є є не тільки нормально розімкнутий (NO) контакт, але і нормально замкнутий (NC). Це зручно.

Характеристики

• Номінальна напруга живлення: 5 В
• Номінальна напруга сигналу: 3-5 В
• Максимальний струм комутації: 16 А
• Коммутируемое змінну напругу (пікове): 250 В
• Струм: 87 мА
• Робоча температура: -40 ... + 85 ° C
• Магнітна система котушки: моностабільний
• Рекомендована частота перемикання: до 1 Гц
• Електрична зносостійкість (NO) контакту: 30 × 10³ перемикань
• Електрична зносостійкість (NC) контакту: 10 × 10³ перемикань
• Габарити: 50,8 × 25,4 мм

Годинник реального часу

Модуль RTC - зроблений на основі популярного чіпа DS1307. Він спілкується з керуючою електронікою по протоколу I²C / TWI.
Слот призначений для годинникової батарейки розміру CR1225 на 3В. Без неї модуль не працює навіть із зовнішнім живленням.

Характеристики

• Напруга зовнішнього живлення: 4,5-5,5 В
• Напруга живлення батарейки: 2-3,5 В
• Струм: 500 нА (≈6 місяців на батарейці)
• Вихідний інтерфейс: I²C
• Габарити: 25,4 × 25,4 мм

Елемент живлення

CR1225 - літієва батарейка

Характеристики

• Напруга: 3В
• Типорозмір cr1225

Технічні характеристики

Індикація Дата, місяць, години, хвилини, температура, вологість Точність часу, секунд / добу 2 Діапазон температур 0-50 ° С Похибка температури ± 2 ° С Діапазон вологості 20-90% Похибка вологості ± 5% Максимальний струм комутації 16 А Комутоване змінна напруга (пікове) 250 В Номінальна напруга живлення 5 В

Електрична схема

Монтажна схема

У цьому проекті немає.

Друкована плата

У цьому проекті немає.

#include <DS1307RTC.h> #include <Time.h> #include <Wire.h> #include <PinChangeInt.h> #include <EEPROM.h> #include "clock.h" #include <Adafruit_SSD1306.h> # include <Adafruit_GFX.h> #include <TroykaDHT11.h> #include <TimerOne.h> #include <Tone.h> volatile boolean JoyStickZPressFlag = false; byte AlarmHour = 7; byte AlarmMinute = 0; boolean AlarmFlag; boolean AlarmSetFlag; volatile boolean UpdateScreenFlag = false; Adafruit_SSD1306 display (OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS); DHT11 dht (TEMP_SEN_PIN); Tone Buzzer; void setup () {digitalWrite (JOYSTICK_Z_PIN, HIGH); PCintPort :: attachInterrupt (JOYSTICK_Z_PIN, & JOYSTICK_Z_PIN_ISR, FALLING); pinMode (RELAY_PIN, OUTPUT); digitalWrite (RELAY_PIN, LOW); // pinMode (BUZZER_PIN, OUTPUT); // digitalWrite (BUZZER_PIN, LOW); Buzzer.begin (BUZZER_PIN); AlarmHour = EEPROM.read (ALARM_HOUR_ADR); if (AlarmHour> 23) AlarmHour = 7; AlarmMinute = EEPROM.read (ALARM_MINT_ADR); if (AlarmMinute> 59) AlarmMinute = 0; AlarmFlag = EEPROM.read (ALARM_FLAG_ADR); if (AlarmFlag> 1) AlarmFlag = ALARM_FLAG_DEFAULT; Wire.begin (); tmElements_t CurTime; RTC.read (CurTime); dht.begin (); display.begin (SSD1306_SWITCHCAPVCC); UpdateScreenFlag = true; // період оновлення екрану по перериванню таймера Timer1.initialize (8000000); Timer1.attachInterrupt (TimerOne_ISR); } // --------------------------------- void loop () {static tmElements_t CurrentTime; if (UpdateScreenFlag) // якщо оновлення екрану {RTC.read (CurrentTime); // читання часу з RTC display.clearDisplay (); // очищення дисплея UpdateTime (& CurrentTime); // оновлення часу UpdateDate (& CurrentTime); // оновлення дати UpdateTemp (); // оновлення показань температури і вологості if (AlarmFlag) // якщо включений будильник {// відображення символу "а" display.setTextSize (ALARM_SIZE); display.setCursor (ALARM_HOR_POS, ALARM_VER_POS); display.print ( "a"); } Display.display (); // відображення на дисплеї оновленої інформації if (AlarmFlag) // якщо включений будильник CheckAlarm (& CurrentTime); // перевірка часу UpdateScreenFlag = false; // стирання прапора оновлення екрану} switch (ScanJoyStick ()) // перевірка натискання джойстівка {case JOYSTICK_LEFT_: // якщо вліво ChangeSettings (); // меню налаштувань break; case JOYSTICK_DOWN_: // якщо вниз ChangeAlarmState (& CurrentTime); // вкл / викл будильник break; default: break; } If ((JoyStickZPressFlag) && (digitalRead (RELAY_PIN))) // якщо натиснута кнопка джойстика {delay (100); if (! digitalRead (JOYSTICK_Z_PIN)) {static byte JoyStickZPressCnt = 0; if (JoyStickZPressCnt == 0) // якщо перше натискання {// digitalWrite (BUZZER_PIN, LOW); Buzzer.stop (); // вимикання пищалки JoyStickZPressCnt ++; } Else if (JoyStickZPressCnt == 1) // якщо друге натиснення {digitalWrite (RELAY_PIN, LOW); // вимикання реле JoyStickZPressCnt = 0; } JoyStickZPressFlag = false; // стирання прапора натискання кнопки джойстика}}} // --------------------------------- void UpdateTime (tmElements_t * TimeVal) {display.setTextColor (WHITE); // установка неінверсного відображення display.setTextSize (TIME_SIZE); // установка розміру тексту display.setCursor (HOUR_HOR_POS, HOUR_VER_POS); // установка курсору // висновок часу if (TimeVal-> Hour <10) display.print ( "0"); display.print (TimeVal-> Hour); display.print ( ":"); if (TimeVal-> Minute <10) display.print ( "0"); display.print (TimeVal-> Minute); } // --------------------------------- void UpdateDate (tmElements_t * TimeVal) {display.setTextColor (WHITE) ; display.setTextSize (TEMP_SIZE); display.setCursor (DATE_HOR_POS, DATE_VER_POS); // вивід дати if (TimeVal-> Day <10) display.print ( "0"); display.print (TimeVal-> Day); display.print ( "/"); if (TimeVal-> Month <10) display.print ( "0"); display.print (TimeVal-> Month); } // --------------------------------- void UpdateTemp () {display.setTextColor (WHITE); display.setTextSize (TEMP_SIZE); display.setCursor (TEMP_HOR_POS, TEMP_VER_POS); if (dht.read () == DHT_OK) // якщо читання даних без помилок {// висновок температури і вологості display.print ( "t"); display.print (dht.getTemperatureC ()); display.print ( "C"); display.print ( "h"); display.print (dht.getHumidity ()); display.print ( "%"); } Else // інакше {// висновок написи "Chip & Dip" display.print ( "Chip & Dip"); }} // --------------------------------- void CheckAlarm (tmElements_t * TimeVal) {// якщо будильник НЕ включений і збіг часу будильника з поточним часом if ((! AlarmSetFlag) && (TimeVal-> Hour == AlarmHour) && (TimeVal-> Minute == AlarmMinute)) {digitalWrite (RELAY_PIN, HIGH); // включення реле // digitalWrite (BUZZER_PIN, HIGH); Buzzer.play (NOTE_A3); // включення пищалки AlarmSetFlag = true; // установка прапора включення будильника} // інакше else if ((AlarmSetFlag) && ((TimeVal-> Hour! = AlarmHour) || (TimeVal-> Minute! = AlarmMinute))) AlarmSetFlag = false; // стирання прапора включення будильника} // --------------------------------- void ChangeSettings () {tmElements_t tm; RTC.read (tm); byte TimeParts [6] = {tm.Hour, tm.Minute, AlarmHour, AlarmMinute, tm.Day, tm.Month}; byte TimeMAXVals [6] = {23, 59, 23, 59, 31, 12}; byte CurTimePart = 0; boolean ExitSetUp = false; // відображення початкового екрана налаштувань: // значення годин відображається инверсно display.clearDisplay (); UpdateTemp (); UpdateDate (& tm); display.setTextSize (TIME_SIZE); display.setCursor (HOUR_HOR_POS, HOUR_VER_POS); display.setTextColor (BLACK, WHITE); // інверсне відображення if (TimeParts [0] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [0]); display.setTextColor (WHITE); display.print ( ":"); if (TimeParts [1] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [1]); display.display (); delay (500); // цикл меню налаштувань while (! ExitSetUp) {delay (150); switch (ScanJoyStick ()) // перевірка натискання джойстівка {case JOYSTICK_UP_: // якщо вгору {// зміна значення на один TimeParts [CurTimePart] ++; if (TimeParts [CurTimePart]> TimeMAXVals [CurTimePart]) {TimeParts [CurTimePart] = 0; if (CurTimePart> 3) TimeParts [CurTimePart] = 1; }} Break; case JOYSTICK_RIGHT_: // якщо вправо {// перехід до наступного значення CurTimePart ++; if (CurTimePart> 5) CurTimePart = 0; } Break; case JOYSTICK_LEFT_: // якщо вліво ExitSetUp = true; // вихід з меню break; } // відображення на екрані // змінюване значення відображається инверсно // при налаштуванні будильника відображається символ "а" // змінюване значення визначає змінна CurTimePart: // CurTimePart = 0 - годинник часу // CurTimePart = 1 - хвилини часу // CurTimePart = 2 - годинник будильника // CurTimePart = 3 - хвилини будильника // CurTimePart = 4 - день // CurTimePart = 5 - місяць, см. визначення масиву TimeParts [] display.clearDisplay (); if (CurTimePart <= 3) {UpdateTemp (); display.setCursor (DATE_HOR_POS, DATE_VER_POS); if (TimeParts [4] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [4]); display.print ( "/"); if (TimeParts [5] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [5]); display.setTextSize (TIME_SIZE); display.setCursor (HOUR_HOR_POS, HOUR_VER_POS); if ((CurTimePart% 2) == 0) {display.setTextColor (BLACK, WHITE); // інверсне відображення if (TimeParts [CurTimePart] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [CurTimePart]); display.setTextColor (WHITE); display.print ( ":"); if (TimeParts [CurTimePart + 1] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [CurTimePart + 1]); } Else {if (TimeParts [CurTimePart - 1] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [CurTimePart - 1]); display.print ( ":"); display.setTextColor (BLACK, WHITE); // інверсне відображення if (TimeParts [CurTimePart] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [CurTimePart]); }} Else {display.setTextColor (WHITE); display.setTextSize (TIME_SIZE); display.setCursor (HOUR_HOR_POS, HOUR_VER_POS); if (TimeParts [2] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [2]); display.print ( ":"); if (TimeParts [3] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [3]); UpdateTemp (); display.setCursor (DATE_HOR_POS, DATE_VER_POS); if (CurTimePart == 4) {display.setTextColor (BLACK, WHITE); // інверсне відображення if (TimeParts [CurTimePart] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [CurTimePart]); display.setTextColor (WHITE); display.print ( "/"); if (TimeParts [CurTimePart + 1] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [CurTimePart + 1]); } Else {if (TimeParts [CurTimePart - 1] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [CurTimePart - 1]); display.print ( "/"); display.setTextColor (BLACK, WHITE); // інверсне відображення if (TimeParts [CurTimePart] <10) display.print ( "0"); display.print (TimeParts [CurTimePart]); }} If (CurTimePart> 1) {display.setTextColor (WHITE); display.setTextSize (ALARM_SIZE); display.setCursor (ALARM_HOR_POS, ALARM_VER_POS); display.print ( "a"); } Display.display (); } // будильник AlarmHour = TimeParts [2]; AlarmMinute = TimeParts [3]; // запис в пам'ять EEPROM.write (ALARM_HOUR_ADR, AlarmHour); EEPROM.write (ALARM_MINT_ADR, AlarmMinute); // установка часу в RTC tm.Second = 0; tm.Minute = TimeParts [1]; tm.Hour = TimeParts [0]; tm.Day = TimeParts [4]; tm.Month = TimeParts [5]; tm.Year = 16; RTC.write (tm); UpdateScreenFlag = true; // установка прапора оновлення екрану delay (500); } // --------------------------------- void ChangeAlarmState (tmElements_t * TimeVal) {display.clearDisplay (); if (! AlarmFlag) // якщо будильник вимкнений {AlarmFlag = true; // установка прапора включення будильника // відображення символу "а" display.setTextSize (ALARM_SIZE); display.setCursor (ALARM_HOR_POS, ALARM_VER_POS); display.print ( "a"); } Else // інакше {AlarmFlag = false; // стирання прапора включення будильника} EEPROM.write (ALARM_FLAG_ADR, AlarmFlag); // запис стану будильника в пам'ять UpdateTemp (); UpdateDate (TimeVal); UpdateTime (TimeVal); display.display (); delay (500); } // --------------------------------- byte ScanJoyStick () {byte Direction = JOYSTICK_RELEASED; unsigned int X_Val = analogRead (JOYSTICK_X_PIN); unsigned int Y_Val = analogRead (JOYSTICK_Y_PIN); if ((Y_Val> = 900) && (X_Val> = 400)) {Direction = JOYSTICK_UP_; } Else if ((Y_Val <= 400) && (X_Val> = 400)) {Direction = JOYSTICK_DOWN_; } Else if ((Y_Val> = 400) && (X_Val> = 900)) {Direction = JOYSTICK_RIGHT_; } Else if ((Y_Val> = 400) && (X_Val <= 400)) {Direction = JOYSTICK_LEFT_; } Return Direction; } // --------------------------------- void JOYSTICK_Z_PIN_ISR () {JoyStickZPressFlag = true; // установка прапора натискання кнопки джойстика} // --------------------------------- void TimerOne_ISR () {UpdateScreenFlag = true; // установка прапора оновлення екрану}