Jam tangan GPS di Arduino

Halo, nama saya Dmitry, hari ini saya akan memberi tahu Anda cara membuat jam tangan GPS. Pada akhir artikel akan ada tautan ke firmware dan model CAD 3D.

Jadi saya ingin melakukan sesuatu pada Arduino dan pada saat yang sama sesuatu yang bermanfaat. Dan pilihan saya jatuh pada jam, tetapi bukan hanya jam, tetapi jam dengan sinkronisasi waktu oleh GPS dan jam alarm pada saat yang sama.

Deskripsi desain

Di sini saya juga akan memberikan harga dalam dolar, dan memperhitungkan pengiriman akun. Semua komponen dibeli di satu situs Cina yang terkenal, yang tidak akan saya katakan, kalau tidak mereka akan menganggapnya sebagai iklan.

1. Ardurino Uno pusat seluruh sistem - Harga $ 3,45.
2. Modul GPS VK2828U7G5LF - Harga 6,21 $.
3. Driver untuk CD4026BE untuk indikator digital 5 pcs. Harga $ 2,20.
4. Konektor untuk driver 16Pins. Saya membelinya agar tidak merusak driver saat menyolder. Harganya $ 0,51.
5. 7 segmen indikator digital 1,8 inci dengan katoda umum perlu memperhatikan hal ini, indikator dengan anoda umum tidak dapat dikontrol menggunakan CD4026BE. 4 pc Harga $ 3,63.
6. Konektor untuk indikator digital 5Pin 10 pcs. Konektor ini meminum banyak darah dari saya, faktanya adalah kaki indikator digital sedikit lebih tipis dari pin biasa yang dimasukkan ke dalamnya, jadi pastikan untuk menekuk ujung kaki indikator digital ke samping. Harganya $ 1,57.
7. 220 ohm resistor. Saya perlu 40 pcs untuk membatasi arus di sirkuit LED, karena kurang pengalaman, saya memesan 2 watt, tetapi tentu saja mereka juga muat 0,5 watt. Harganya $ 2,22.
8. 12 kOhm resistor. Saya membelinya sebagai "pull-up" untuk tombol, tetapi kemudian saya menemukan bahwa Ardurino memiliki resistor bawaan yang diaktifkan dalam mode PullUp. Tetapi mereka sangat berguna ketika saya harus menyesuaikan kecerahan 2 LED pusat dengan kecerahan indikator digital. Menyolder 5 buah secara paralel, saya mendapat 2,3 kOhm. Jadi mereka masih berguna 20 pcs. Harga 0,68 $.
9. Pembicara aktif. Harga 0,82 $.
10. LED merah 10 pcs. Harganya $ 1,25.
11. Lingkaran kabel dupont garis 20 cm. Saya menggunakannya sebagai sumber kabel untuk menghubungkan komponen. Harganya $ 1,13.
12. Encoder diperlukan untuk mengatur waktu dan pengaturan alarm. Saya memilih encoder karena dengan itu proses pengaturan waktu disederhanakan seratus kali. Mengapa pembuat enkode tidak digunakan di mana-mana dalam semua jam pikiran yang tidak dapat saya bayangkan. Harganya $ 0,98.
13. Kenop untuk encoder. Pena standar itu mengerikan. Harga $ 1,31.
14. Tombol dengan LED bawaan. Harganya $ 0,87.
15. Sensor cahaya BH1750 (saya memilih yang pendek). Secara alami, saya ingin arloji menyesuaikan kecerahannya secara otomatis. Harga 0,81 $.
16. Modul MOSFET 2 pcs. Mengapa 2 buah? Seperti yang Anda pahami, saya menggunakan yang pertama untuk mengontrol kecerahan dial, dan yang kedua saya gunakan untuk mematikan modul GPS, tentu saja ia memiliki mode tidur, tetapi dalam mode ini tidak mematikan sepenuhnya, jadi saya mengaturnya ke mode tidur menggunakan MOSFET. Haruskah saya mematikan modul GPS? Ya, harganya ketika GPS aktif, jamnya mengkonsumsi 120 miliamp dan ketika dimatikan, hanya 80 miliamp. Mengapa modul itu? Karena MOSFET dijual hanya dalam batch 10 buah dan saya tidak perlu banyak. Harga $ 1,06.
17. Sensor induktif CJMCU-0101. Harga $ 1,73.
18. Set konektor soket 40Pin 5pcs Perlu menggunakannya untuk menghubungkan kabel ke papan tulis. Anda mungkin bertanya mengapa saya tidak menggunakan konektor ini untuk indikator digital? Karena saya memesan konektor itu dari awal dan kemudian saya menyadari bahwa itu tidak akan cukup untuk saya. Harganya $ 1,56.
19. Akrilik terbuat dari tubuh. Saya mengambil 2 buah. 200x200x4 mm pertama Tembus dari mereka saya membuat panel depan dan belakang. 200x200x3 mm kedua benar-benar hitam dari itu saya membuat panel samping. Saya menempelkan panel satu sama lain dengan hotmelt. Harga $ 13,03.
20. Pengait pisau khusus untuk memotong akrilik. Harga $ 2,01
21. Dua papan pemasangan dua sisi 9x15 cm Harga $ 4,18.
22. Silicone self-sticking legs 4 pcs. Harganya $ 0,88.
23. Rak kuningan heksagonal untuk papan M3X12 format 20 pcs ayah ibu. Dan M3x20 10 pcs format ibu ibu. Harga $ 3,67.
24. Sekrup hitam dengan kepala di bawah segi enam internal 20 buah. Harga $ 2,06.
25. Papan pengembangan dan jumper untuk itu. Anda akan memerlukannya untuk memeriksa kemampuan komponen Anda sebelum menginstalnya. Harga $ 3,77.

Anda mungkin memerlukan catu daya, seperti yang saya katakan, jam mengkonsumsi 120 miliamp selama sinkronisasi ketika modul GPS terputus, hanya 80 miliamp, tapi saya punya satu.

Selain itu, saya sangat menyarankan agar semua LED dimusnahkan dengan Arduino dan modul, jika tidak akan ada disko nyata di dalam arloji.

Jadi, sebagai hasilnya, kami memiliki $ 60,72 atau 4007 rubel pada tingkat pada saat penulisan. Selain itu, jika Anda tidak memiliki besi solder multimeter dan aksesori solder lainnya, maka Anda harus memberikan yang sama untuk mereka.

Prinsip kerja

Ketika dinyalakan, jam menunjukkan jumlah satelit yang dilihat oleh modul GPS. Setelah sinkronisasi terjadi, jam mulai menunjukkan waktu. Ketika Anda mengklik encoder, Anda dapat mengatur alarm. Tombol ini mengaktifkan dan menonaktifkan alarm, sementara itu menampilkan apakah alarm menyala. Ketika alarm dipicu, jika Anda meletakkan tangan Anda di atas arloji, Anda dapat memasukkannya ke mode tunda (indikator alarm akan berkedip pada waktu yang sama).
Jika Anda mengklik encoder sambil menahan tombol alarm, Anda dapat mengatur zona waktu yang diinginkan (default +3). Pers selanjutnya pada enkoder memungkinkan Anda untuk mengatur mode tunda alarm tunda.

Nah, karena ini adalah jam tangan GPS, mereka memiliki mode "rahasia". Jika Anda menyalakannya dengan menahan tombol alarm, arloji akan masuk ke mode kapan, mereka akan mengirim data dari modul GPS melalui port USB. Menggunakan program u-center, Anda dapat melihat data ini. Selain itu, ketika indikator alarm menyala, ini berarti bahwa jam menemukan koordinat. Setelah itu, memutar encoder, Anda dapat melihat terlebih dahulu garis lintang dan kemudian garis bujur.

Pemotretan

Tampak belakang dengan case dilepas.


Papan belakang ada di sisi lain.


Papan dengan indikator digital di depan.


Papan dengan indikator digital di bagian belakang.

Kesimpulan

Terlepas dari tingginya biaya jam tangan ini, saya masih senang dengan mereka. Seperti yang Anda tahu, pabrikan berfokus pada kebutuhan konsumen rata-rata. Dan terima kasih kepada Arduino Anda dapat membuat produk yang benar-benar memuaskan Anda.

Firmware bersama dengan model CAD 3D.

Model ini dibuat dengan menggunakan paket perangkat lunak Creo Parametric (sebelumnya ProEnginer). Untuk melihatnya, Anda memerlukan Creo Parametric itu sendiri atau penampil yang disebut Creo View Express. Anda dapat mengunduhnya dari situs ptc tetapi Anda harus mendaftar dengan mereka.

Perbarui

Mengkonversi model ke format PDF 3D. Sekarang Anda dapat melihat model melalui file Acrobat Reader yang terdapat di folder CAD-3D-Model / 01_clock.pdf.

Perbarui 2

Menambahkan kemampuan untuk mengetahui waktu sinkronisasi terakhir. Jika dalam mode normal, putar enkoder ke kanan, pertama-tama Anda dapat mengetahui waktu sinkronisasi terakhir dan kemudian waktu alarm. Setelah 10 detik, layar akan mengatur ulang lagi untuk sementara waktu.