Montre GPS sur Arduino

Bonjour, je m'appelle Dmitry, aujourd'hui je vais vous raconter comment j'ai créé une montre GPS. À la fin de l'article, il y aura un lien vers le firmware et le modèle CAO 3D.

Je voulais donc faire quelque chose sur l'Arduino et en même temps quelque chose d'utile. Et mon choix s'est porté sur l'horloge, mais pas seulement sur l'horloge, mais sur l'horloge avec synchronisation de l'heure par GPS et le réveil en même temps.

Description de conception

Ici, je donnerai également des prix en dollars et en tenant compte de la livraison. Tous les composants ont été achetés sur un site chinois bien connu, ce que je ne dirai pas, sinon ils le considéreront comme de la publicité.

1. Ardurino Uno centre de l'ensemble du système - Prix 3,45 $.
2. Module GPS VK2828U7G5LF - Prix 6.21 $.
3. Pilotes CD4026BE pour indicateurs numériques 5 pcs. Prix ​​2,20 $.
4. Connecteurs pour pilotes 16 broches. Je les ai achetés pour ne pas abîmer les drivers lors du soudage. Le prix est de 0,51 $.
5. Les indicateurs numériques à 7 segments de 1,8 pouces avec une cathode commune doivent faire attention à cela, les indicateurs avec une anode commune ne peuvent pas être contrôlés à l'aide du CD4026BE. 4 pc Prix ​​3,63 $.
6. Connecteurs pour indicateurs numériques 5Pins 10 pcs. Ces connecteurs ont bu beaucoup de sang de ma part. Le fait est que les jambes des indicateurs numériques sont légèrement plus minces que les broches habituelles qui y sont insérées, alors assurez-vous de plier les extrémités des jambes des indicateurs numériques sur le côté. Le prix est de 1,57 $.
7. Résistances 220 ohms. J'ai besoin de 40 pièces pour limiter le courant dans le circuit LED, en raison de l'inexpérience, j'ai commandé 2 watts, mais bien sûr, ils conviennent également à 0,5 watts. Le prix est de 2,22 $.
8. Résistances 12 kOhm. Je les ai achetés comme «pull-ups» pour les boutons, mais j'ai découvert qu'Ardurino avait une résistance intégrée qui est activée en mode PullUp. Mais ils ont été utiles lorsque j'ai dû ajuster la luminosité des 2 LED centrales à la luminosité des indicateurs numériques. Soudant 5 pièces en parallèle, j'ai obtenu 2,3 ​​kOhm. Donc, ils sont toujours venus en 20 pièces à portée de main. Prix ​​0,68 $.
9. Le haut-parleur est actif. Prix ​​0,82 $.
10. LED rouge 10 pcs. Le prix est de 1,25 $.
11. Une boucle de fils de ligne dupont de 20 cm. Je l'ai utilisée comme source de fils pour connecter les composants. Le prix est de 1,13 $.
12. L'encodeur est nécessaire pour régler l'heure et les paramètres de l'alarme. J'ai choisi l'encodeur car avec lui le processus de mise à l'heure est simplifié cent fois. Pourquoi les encodeurs ne sont pas utilisés partout à toutes les heures de l'esprit, je ne peux pas imaginer. Le prix est de 0,98 $.
13. Bouton pour l'encodeur. Le stylo standard est horrible. Prix ​​1,31 $.
14. Bouton avec LED intégrée. Le prix est de 0,87 $.
15. Capteur de lumière BH1750 (j'ai choisi celui qui est court). Naturellement, je voulais que la montre ajuste automatiquement sa luminosité. Prix ​​0,81 $.
16. Module Mosfet 2 pièces Pourquoi 2 pièces? Comme vous le comprenez, j'utilise le premier pour contrôler la luminosité du cadran, et le second j'utilise pour éteindre le module GPS, bien sûr, il a un mode veille, mais dans ce mode il ne s'éteint pas complètement, donc je le mets en mode veille à l'aide d'un mosfet. Dois-je éteindre le module GPS? Oui, cela coûte quand le GPS est allumé, l'horloge consomme 120 milliampères et quand elle est éteinte, seulement 80 milliampères Pourquoi le module? Parce que les mosfets ne sont vendus que par lots de 10 pièces et je n'en ai pas tellement besoin. Prix ​​1.06 $.
17. Capteur inductif CJMCU-0101. Prix ​​1,73 $.
18. Ensemble de connecteur de prise 40Pin 5pcs Besoin de les utiliser pour connecter les fils à la carte. Vous vous demandez peut-être pourquoi je n'ai pas utilisé ces connecteurs pour les indicateurs numériques? Parce que j'ai commandé ces connecteurs depuis le début, puis j'ai réalisé qu'ils ne me suffiraient pas. Le prix est de 1,56 $.
19. L'acrylique est fait de corps. J'ai pris 2 pièces. Le premier 200x200x4 mm Translucide d'entre eux j'ai fait les panneaux avant et arrière. Le deuxième 200x200x3 mm est complètement noir à partir duquel j'ai fait des panneaux latéraux. J'ai collé les panneaux les uns aux autres avec de la colle chaude. Prix ​​13,03 $.
20. Crochet spécial pour couper l'acrylique. Prix ​​2,01 $
21. Deux planches de montage double face 9x15 cm Prix 4,18 $.
22. Pieds autocollants en silicone 4 pcs. Le prix est de 0,88 $.
23. Racks hexagonaux en laiton pour cartes M3X12 format 20 pcs père maman. Et M3x20 10 pcs format maman maman. Prix ​​3,67 $.
24. Vis noires avec une tête sous un hexagone interne de 20 pièces. Prix ​​2,06 $.
25. Carte de développement et cavaliers pour cela. Vous en aurez besoin pour vérifier l'aptitude au travail de vos composants avant de les installer. Prix ​​3,77 $.

Vous aurez peut-être besoin d'une alimentation, comme je l'ai dit, l'horloge consomme 120 milliampères lors de la synchronisation lorsque le module GPS est déconnecté, seulement 80 milliampères mais je l'avais.

De plus, je recommande fortement que toutes les LED soient effacées avec Arduino et les modules, sinon il y aura une vraie discothèque à l'intérieur de la montre.

En conséquence, nous avons 60,72 $ ou 4007 roubles au taux au moment de la rédaction. De plus, si vous ne disposez pas d'un fer à souder multimètre et d'autres accessoires de soudage, vous devrez donner à peu près la même chose pour eux.

Principe de fonctionnement

Lorsqu'elle est allumée, l'horloge indique le nombre de satellites que le module GPS voit. Une fois la synchronisation effectuée, l'horloge commence à afficher l'heure. Lorsque vous cliquez sur l'encodeur, vous pouvez définir l'alarme. Le bouton active et désactive l'alarme, tout en affichant si l'alarme est activée. Lorsque l'alarme est déclenchée, si vous placez votre main sur la montre, vous pouvez la mettre en mode répétition (l'indicateur d'alarme clignote en même temps).
Si vous cliquez sur l'encodeur tout en maintenant le bouton d'alarme, vous pouvez définir le fuseau horaire souhaité (par défaut +3). Une pression ultérieure sur l'encodeur vous permet de régler l'alarme snooze en mode retard.

Eh bien, puisque c'est une montre GPS, ils ont un mode «secret». Si vous les allumez en maintenant le bouton d'alarme enfoncé, la montre passera en mode Quand, ils enverront les données du module GPS via le port USB. En utilisant le programme u-center, vous pouvez afficher ces données. De plus, lorsque l'indicateur d'alarme s'allume, cela signifie que l'horloge a trouvé les coordonnées. Après cela, en tournant l'encodeur, vous pouvez voir d'abord la latitude puis la longitude.

Séance photo

Vue arrière avec le boîtier retiré.


Le panneau arrière est en revanche.


Carte avec indicateurs numériques à l'avant.


Planche avec indicateurs numériques au dos.

Conclusion

Malgré le coût élevé de ces montres, j'en suis toujours satisfait. Comme vous le savez, le fabricant se concentre sur les besoins du consommateur moyen. Et grâce à Arduino, vous pouvez créer un produit qui vous satisfera complètement.

Firmware avec un modèle CAO 3D.

Ce modèle a été créé à l'aide du progiciel Creo Parametric (anciennement ProEnginer). Pour le visualiser, vous aurez besoin de Creo Parametric lui-même ou d'un visualiseur appelé Creo View Express. Vous pouvez le télécharger à partir du site Web de ptc, mais vous devrez vous inscrire auprès d'eux.

Mettre à jour

Vous avez converti le modèle au format PDF 3D. Vous pouvez maintenant visualiser le modèle via le fichier Acrobat Reader situé dans le dossier CAD-3D-Model / 01_clock.pdf.

Update 2

Ajout de la possibilité de connaître l'heure de la dernière synchronisation. Si en mode normal, tournez l'encodeur vers la droite, vous pouvez d'abord connaître l'heure de la dernière synchronisation puis l'heure de l'alarme. Après 10 secondes, l'affichage se réinitialise à nouveau pendant un certain temps.