مرحبًا! في الجزء الأول من المقالة ، تم النظر في مبادئ الحصول على وقت دقيق على الساعات محلية الصنع. دعونا نمضي قدمًا ونفكر في كيفية ووقت الحصول على أفضل.

1. أجهزة الإخراج

لذلك ، لدينا منصة معينة (Arduino ، Raspberry ، PIC / AVR / STM-controller ، إلخ) ، والمهمة هي ربط بعض المؤشرات به. هناك العديد من الخيارات التي سننظر فيها.

إشارة قطعة

كل شيء بسيط هنا. يتكون مؤشر المقطع من مصابيح LED عادية متصلة بشكل بسيط بوحدة التحكم الدقيقة من خلال مقاومات التبريد.

تحذير المرور!

الإيجابيات: بساطة التصميم ، زوايا مشاهدة جيدة ، سعر منخفض.
ناقص: كمية المعلومات المعروضة محدودة.
هناك نوعان من تصميمات المؤشرات ، مع وجود كاثود مشترك وأنود مشترك ، يبدو داخلهما شيء مثل هذا (رسم تخطيطي من موقع الشركة المصنعة).

هناك مقالة 1001 حول كيفية توصيل LED بمتحكم دقيق ، google للمساعدة. تبدأ الصعوبات عندما نريد إجراء مراقبة كبيرة - بعد كل شيء ، فإن النظر إلى مؤشر صغير ليس مناسبًا بشكل خاص. ثم نحتاج إلى مثل هذه المؤشرات (صورة من eBay):

يتم تشغيلها بواسطة 12V ، ولن تعمل ببساطة مباشرة من وحدة التحكم الدقيقة. هنا تأتي رقاقة CD4511 لمساعدتنا، فقط لهذا الغرض. إنه لا يحول البيانات من خط 4 بت إلى الأرقام المطلوبة فحسب ، بل يحتوي أيضًا على مفتاح ترانزستور مدمج لتزويد الجهد للمؤشر. وبالتالي ، في الدائرة ، سنحتاج إلى جهد "طاقة" 9-12 فولت ، ومحول تنحي منفصل (على سبيل المثال ، L7805) لتشغيل "منطق" الدائرة.

مؤشرات المصفوفة

في الواقع ، هذه هي المصابيح نفسها ، فقط في شكل مصفوفة 8x8. صور من eBay:

تباع على eBay في شكل وحدات مفردة أو كتل منتهية ، على سبيل المثال ، 4 قطع. إن إدارتها بسيطة للغاية - رقاقة MAX7219 ملحومة بالفعل على الوحدات ، مما يضمن تشغيلها واتصالها بالميكروكونترولر باستخدام 5 أسلاك فقط. هناك العديد من المكتبات لـ Arduino ، أولئك الذين يرغبون في رؤية الرمز.
الإيجابيات: السعر المنخفض ، زوايا مشاهدة جيدة وسطوع.
ناقص: دقة منخفضة. ولكن لمهمة إخراج الوقت يكفي.

مؤشرات LCD

مؤشرات LCD هي رسومية ونصية.

الرسومات أكثر تكلفة ، لكنها تتيح لك عرض معلومات أكثر تنوعًا (على سبيل المثال ، رسم بياني لضغط الغلاف الجوي). تعد النصوص أرخص وأسهل في العمل بها ، كما أنها تتيح لك عرض التصميمات الكاذبة - من الممكن تحميل أحرف مخصصة في الشاشة.

ليس من الصعب العمل مع مؤشر LCD من الكود ، ولكن هناك ناقص معين - يتطلب المؤشر الكثير من خطوط التحكم (من 7 إلى 12) من وحدة التحكم الدقيقة ، وهو أمر غير مريح. لذلك ، توصل الصينيون إلى مزيج من مؤشر LCD ووحدة تحكم i2c ، والتي تبين أنها مريحة للغاية في النهاية - فقط 4 أسلاك كافية للتوصيل (صورة من eBay).

مؤشرات LCD رخيصة بما يكفي (إذا كنت تأخذها على eBee) ، فهي كبيرة ، ويسهل توصيلها ، ويمكنك عرض مجموعة متنوعة من المعلومات. السلبية الوحيدة ليست زوايا مشاهدة كبيرة جدًا.

مؤشرات OLED

إنها استمرار محسن للإصدار السابق. يختلف من صغير ورخيص بقطر 1.1 "إلى كبير ومكلف. صور من eBay. في

الواقع ، إنها جيدة للجميع باستثناء السعر. أما بالنسبة للمؤشرات الصغيرة ، من 0.9-1.1" في الحجم ، ثم (بصرف النظر عن دراسة كيفية العمل مع i2c) بعض التطبيقات العملية من الصعب عليهم العثور عليها.

مؤشرات تصريف الغاز (IN-14 ، IN-18)

هذه المؤشرات تحظى بشعبية كبيرة الآن ، على ما يبدو بسبب " ~~صوت~~ الأنبوب الدافئ للضوء" والتصميم الأصلي.

(صورة من nocrotec.com)

مخطط اتصالهم أكثر تعقيدًا إلى حد ما ، لأنه تستخدم هذه المؤشرات جهد 170 فولت للإشعال. يمكن عمل محول بجهد 12 فولت => 180 فولت على شريحة MAX771 . لتزويد الجهد للمؤشرات ، يتم استخدام الدائرة الدقيقة السوفيتية K155ID1، التي تم إنشاؤها خصيصا لهذا الغرض. سعر الإصدار للإنتاج الذاتي: حوالي 500 روبل لكل مؤشر و 100 روبل لـ K155ID1 ، جميع التفاصيل الأخرى ، كما كتبوا في المجلات القديمة ، "ليست نادرة". تتمثل الصعوبة الرئيسية هنا في توقف كل من IN-xx و K155ID1 منذ فترة طويلة ، ويمكنك شراؤها فقط في أسواق الراديو أو في بعض المتاجر المتخصصة.

2. اختيار المنصة

لقد توصلنا إلى حد ما مع الإشارة ، يبقى تحديد نظام الأجهزة الأفضل للاستخدام. هناك العديد من الخيارات هنا (لا أعتبر الخيارات محلية الصنع ، لأنني لست بحاجة إلى هذه المقالة لأولئك الذين يمكنهم صنع لوحة ولحام معالج).

اردوينو

الخيار الأسهل للمبتدئين. اللوحة النهائية غير مكلفة (حوالي 10 دولارات على eBay مع شحن مجاني) ، ولديها جميع الموصلات اللازمة للبرمجة. صورة من eBay:

تحت Arduino هناك عدد كبير من المكتبات المختلفة (على سبيل المثال ، لشاشات LCD نفسها ، الوحدات في الوقت الحقيقي) ، Arduino متوافق مع الأجهزة مع وحدات إضافية مختلفة.
النقص الرئيسي: تعقيد تصحيح الأخطاء (فقط من خلال وحدة تحكم المنفذ التسلسلي) ومعالج ضعيف إلى حد ما بالمعايير الحديثة (2 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي و 16 ميجاهرتز).
الميزة الرئيسية: يمكنك القيام بالكثير من الأشياء ، تقريبًا من دون عناء اللحام ، وشراء مبرمج وألواح الأسلاك ، يكفي توصيل الوحدات ببعضها البعض.

معالجات STM 32 بت

بالنسبة لأولئك الذين يريدون شيئًا أكثر قوة ، هناك لوحات جاهزة مع معالجات STM ، على سبيل المثال ، لوحة مع STM32F103RBT6 وشاشة TFT. صورة من eBay:

هنا لدينا بالفعل تصحيح كامل في IDE كامل (أحببت Coocox IDE قبل كل شيء) ، ومع ذلك ، ستحتاج إلى ST-LINK مبرمج-مصحح أخطاء منفصل مع موصل JTAG (السعر هو 20-40 دولارًا على eBay). بدلاً من ذلك ، يمكنك شراء لوحة التصحيح STM32F4Discovery ، والتي تم دمج هذا المبرمج عليها بالفعل ، ويمكن استخدامها بشكل منفصل.

فطيرة التوت

وأخيرًا ، بالنسبة لأولئك الذين يريدون التكامل الكامل مع العالم الحديث ، هناك أجهزة كمبيوتر أحادية اللوحة مع Linux ، ربما يعرف الجميع بالفعل Raspberry PI. صورة من موقع eBay:

هذا جهاز كمبيوتر كامل مع نظام التشغيل Linux ، وذاكرة وصول عشوائي سعتها جيجابايت ومعالج رباعي النواة على متنه. يتم عرض لوحة من 40 دبابيس على حافة اللوحة ، مما يسمح لك بتوصيل الأجهزة الطرفية المختلفة (يمكن الوصول إلى الدبابيس من الرمز ، على سبيل المثال في Python ، ناهيك عن C / C ++) ، وهناك أيضًا USB قياسي في شكل 4 موصلات (يمكنك توصيل WiFi). يوجد أيضًا HDMI قياسي.
سيكون لدى اللوحة طاقة كافية ، على سبيل المثال ، ليس فقط لعرض الوقت ، ولكن أيضًا للاحتفاظ بخادم HTTP لتعيين المعلمات عبر واجهة الويب ، وتحميل توقعات الطقس عبر الإنترنت ، وما إلى ذلك. بشكل عام ، مجال الرحلة الخيالية كبير.

هناك صعوبة واحدة فقط مع Raspberry (ومعالجات STM32) - تستخدم دبابيسها منطق 3 فولت ، ومعظم الأجهزة الخارجية (مثل شاشات LCD) تعمل "بالطريقة القديمة" من 5V. بالطبع ، يمكنك توصيله بهذه الطريقة ، من حيث المبدأ ، ستعمل ، ولكن هذه ليست الطريقة الصحيحة ، ومن المؤسف أن تفسد رسوم 50 دولارًا. الطريقة الصحيحة هي استخدام "محول المستوى المنطقي" ، الذي يكلف $ 1-2 فقط على موقع eBay.
صورة من موقع eBay:

الآن يكفي توصيل جهازنا من خلال هذه الوحدة ، وسيتم الاتفاق على جميع المعلمات.

ESP8266

الطريقة غريبة نوعًا ما ، ولكنها واعدة إلى حد ما بسبب الحجم الصغير والتكلفة المنخفضة للحل. مقابل القليل من المال (حوالي 4-5 دولارات على eBay) ، يمكنك شراء وحدة ESP8266 تحتوي على معالج وواي فاي على متن الطائرة.
صورة من eBay: في

البداية ، كانت هذه الوحدات تهدف إلى أن تكون جسر WiFi لتبادل المنافذ التسلسلية ، ولكن تم كتابة العديد من البرامج الثابتة البديلة من قبل المتحمسين للعمل مع أجهزة الاستشعار وأجهزة i2c و PWM وما إلى ذلك. من الممكن افتراضيًا الحصول على الوقت من خادم NTP و عرضه عبر i2c على الشاشة. بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في توصيل الكثير من الأجهزة الطرفية المختلفة ، هناك لوحات NodeMCU خاصة مع عدد كبير من الاستنتاجات ، سعر السؤال هو حوالي 500 روبل (بالطبع على موقع eBay):

السلبية الوحيدة هي أن ESP8266 به ذاكرة RAM قليلة جدًا (اعتمادًا على البرامج الثابتة ، من 1 إلى 32 كيلوبايت) ، لكن المهمة تجعله أكثر إثارة للاهتمام. تستخدم وحدات ESP8266 منطق 3 فولت ، لذا فإن محول المستوى أعلاه مفيد أيضًا هنا.

في هذه الرحلة التمهيدية في الإلكترونيات محلية الصنع يمكن إكمالها ، يرغب المؤلف في جميع التجارب الناجحة.

بدلا من الاستنتاج

انتهى بي الأمر باستخدام Raspberry PI مع مؤشر نص تم تكوينه للعمل مع pseudographics (الذي ظهر أرخص من الشاشة الرسومية لنفس القطر). صور شاشة ساعة سطح المكتب أثناء كتابة هذا المقال.

تعرض الساعة الوقت الدقيق المستغرق من الإنترنت ، والطقس ، الذي يتم تحديثه من Yandex ، كل هذا مكتوب بلغة Python ، وقد كان يعمل منذ بضعة أشهر. في الوقت نفسه ، يتم تشغيل خادم FTP على مدار الساعة ، مما يسمح (جنبًا إلى جنب مع إعادة توجيه المنفذ على جهاز التوجيه) بتحديث البرامج الثابتة عليها ليس فقط من المنزل ، ولكن أيضًا من أي مكان يوجد فيه وصول إلى الإنترنت. كمكافأة ، ستكون موارد Raspberry ، من حيث المبدأ ، كافية لتوصيل الكاميرا و / أو الميكروفون بالقدرة على مراقبة شقة عن بُعد ، أو للتحكم في وحدات / مرحلات / أجهزة استشعار مختلفة. يمكنك إضافة جميع أنواع "الكعك" ، مثل مؤشرات LED للبريد الوارد ، وما إلى ذلك.

PS: لماذا يباي؟
كما ترى ، تم إعطاء الأسعار أو الصور من موقع ئي باي لجميع الأجهزة. لماذا هذا؟ للأسف ، غالبًا ما تعيش متاجرنا وفقًا لمبدأ "تم شراؤها مقابل دولار واحد ، وبيعت مقابل 3 دولارات ، وأعيش بنسبة 2 في المائة". كمثال بسيط ، يكلف Arduino Uno R3 (في وقت كتابة هذا التقرير) 3600 روبل في سانت بطرسبرغ ، و 350 روبل على موقع eBay مع توصيل مجاني من الصين. الفرق هو في الواقع حجم ، دون أي مبالغة أدبية. نعم ، عليك الانتظار لمدة شهر لاستلام الطرد في البريد ، ولكن أعتقد أن الأمر يستحق فرق السعر. ولكن بالمناسبة ، إذا احتاجها شخص ما الآن وبشكل عاجل ، فلا بد من وجود خيار في المتاجر المحلية ، ثم يقرر الجميع بنفسه.

ساعة إلكترونية منزلية الصنع ، قاعدة عنصر - الجزء 2