В данной статье рассмотрена модель часов реального времени.
Результатом является разработка электрической принципиальной схемы микропроцессорного устройства на аппаратной платформе Arduino Uno R3.
Ключевые слова: ардуино уно, часы реального времени.
Целью моей работы является моделирование процесса управления железнодорожным переездом.
Для выполнения поставленной задачи необходимы компоненты:
– Контроллер Arduino UNO R3;
– Малая макетная плата для прототипирования;
– ЖК-дисплей 16x2;
– 2 кнопки;
– Резистор 10 КОм — 2 шт;
– Потенциометр 10 КОм;
– Провода.
Одним из первых проектов, которые новички собирают на основе платы Arduino, являются простые часы, ведущие отсчет времени. В основном такие часы основаны на подключаемом к Arduino модуле RTC (Real Time Clock). Сегодня на рынке электронных компонентов доступны разные модели RTC, различающиеся точностью и ценой. Среди распространенных моделей можно назвать DS1302, DS1307, DS3231.
Статья направлена на изучение и ознакомление с аппаратной и программной частями Arduino и создание простых часов, ведущих отсчет времени без использования RTC. Точность в данном случае будет невелика, поэтому проект рассматривается как учебный.
Arduino — аппаратная вычислительная платформа, основными компонентами которой являются простая плата ввода-вывода и среда разработки на языке Processing/Wiring. Arduino может использоваться как для создания автономных интерактивных объектов, так и подключаться к программному обеспечению, выполняемому на компьютере (например, Adob Flash, Processing, Max (англ.), Pure Data,SuperCollider. Рассылаемые в настоящее время версии могут быть заказаны уже распаянными. Информация об устройстве платы (рисунокпечатной платы) находится в открытом доступе и может быть использована теми, кто предпочитает собирать платы самостоятельно.
Принцип работы заключается в том, что при каждом запуске часов нужно будет устанавливать для них текущее значение времени. Такие часы, безусловно, лучше не использовать в своей повседневной жизни при долгой их активности без перезагрузки и дальнейшей настройки, поскольку рассинхронизация с текущим временем в процессе длительной эксплуатации может быть существенной.
Данные часы можно собрать на обычной макетной плате, поскольку здесь не потребуется много компонентов. Основным звеном здесь будет плата Arduino Uno. Для отображения времени используем ЖК-дисплей 16x2. Для изменения настроек времени следует подключить две кнопки (для часов и минут). Кнопки подключаются к Arduino через резисторы 10 КОм. Чтобы изменять яркость дисплея потребуется потенциометр на 10 КОм. Схема подключения всех этих компонентов к плате Arduino Uno представлена ниже.
Ниже представлен скриншот собранной модели (рис. 1).
Рис. 1. Макетная сборка устройства часов реального времени в программной среде Tinkercad
Ниже представлены скриншоты работы модели в определенных ситуациях, описанных выше (рис. 2, рис. 3).
Рис. 2. Работа часов до полудня (AM)
Рис. 3. Работа часов после полудня (PM)
Ниже представлен листинг программы.
Заключение
Целью работы было поставлено изучение и ознакомление с аппаратной и программной частями Arduino и создание часов реального времени без модуля RTC. Такие часы лучше всего рассматривать с учебной точки зрения, так как при последующих выключениях нужно выставлять время заново, при очень длительной работе часов будет замечена рассинхронизация. Данная цель выполнена.
Литература:
- Момот, М. В. Мобильные роботы на базе Arduino. 2-е издание. — СПб.: БХВ-Петербург, 2018. — 336 с. ил.
- Блум Джереми, Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства: Пер. с англ. — СПб.:БХВ-Петербург, 2015 г.-336 с.: ил.
- Англоязычный ресурс производителя Arduino [Электронный ресурс], офиц.сайт. URL: https://www.arduino.cc/.
- Видео-уроки интернет магазина [Электронный ресурс], URL: http://www.youtube.com/user/AmperkaRu.
- Электронная энциклопедия интернет магазина [Электронный ресурс], офиц.сайт, Москва. URL: http://wiki.amperka.ru/.
