Muurmetervertoning: 4 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Ek het 'n goedkoop sakhorlosiemeter by eBay gekoop en gedink dat dit 'n interessante nuutheid sou wees. Dit het geblyk dat die meter wat ek gekoop het nie geskik was nie, maar toe het ek my daartoe verbind om iets te vervaardig wat aan 'n muur sou hang en 'n gesprekspunt sou wees.

Die middel van die skerm is 'n analoog ammeter wat deur 'n gelaaide kondensator gevoed word, wat deur die meter ontlaai en die wysernaald daardeur animeer.

'N LED -skerm weerspieël die beweging van die wyser en bied 'n opvallende vertoning.

Die geheel word beheer deur 'n Atmel 328 -mikroverwerker, direk ontwikkel op 'n Arduino Uno, wat die huidige ligvlakke in die kamer meet, en die skerm ewekansig aktiveer, wat almal aangedryf word deur drie AA -batterye.

Voorrade

Arduino Uno met Atmel 328 verwerker … sien res van teks

Seleksie van LED's, rooi, groen en geel met een wit

7 x 330R weerstande

1 x LDR

1 x 220uF kapasitor

1 x 220R weerstand

2 x 10k weerstande

1 x gelykrigter diode

'N Gepaste ou ammeter, tipies 100uA volskaal

Stap 1: Konsep

Die foto's vertel 'n kort verhaal, die oorspronklike meter is ontwerp vir gebruik op klepradio's en benodig meer as 100mA en kon eenvoudig nie deur 'n Arduino bestuur word nie. Dit is vroeë vertoonuitlegidees. Uiteindelik het ek die meter uitmekaar gehaal met die bedoeling om die meganisme te vervang, nie baie suksesvol nie.

Uiteindelik het ek 'n ou voltmeter met 'n 100uA -meganisme opgetel, perfek.

Stap 2: Die stroombaan

Die oorspronklike konstruksie het 'n Arduino gebruik om die stukkies in 'n redelik eenvoudige stelsel te koppel. Ses digitale penne dryf die gekleurde LED's via 330R -weerstande.

Een digitale pen word gebruik om die LDR -spanningsverdeler aan te wakker, die spanning word gemeet op een van die ADC -penne en word gebruik om die huidige ligvlak en die tyd van die dag te skat.

Een digitale pen word gebruik om die kapasitor via 'n diode en 220R weerstand te laai.

Die meter is oor die kapasitor gekoppel via 'n 10k weerstand. Hierdie waarde moet moontlik verander word, afhangende van die volledige skaalmeting op die gebruikte ammeter.

Ek het ook 'n reset -knoppie bedraad wat aan die kant van die vitrine gemonteer moet word.

Laastens word 'n verdere verbinding gemaak vanaf die anode van een van die LED's om 'n spanningsverwysing te verskaf om die batteryspanningspeil te kontroleer. Hierdie stroombaan was nog nooit baie suksesvol nie, en ek verander dit na 'n eenvoudige spanningsverdeler die volgende keer dat die batterye leeg raak en die skerm van die muur af is.

Stap 3: Implementering

Dit was nie prakties om die skerm van batterye af te werk met 'n Arduino Uno nie; die huidige verbruik is te hoog, aangesien die hele tyd die bord aktief is, en ek wou hê dat die skerm ten minste ses maande lank teen 'n muur sou bly staan. tyd.

Om die stroomverbruik te verminder, is die skermkringe ontwikkel met 'n Arduino en broodbord, die stroombane is oorgedra na die matriksbord en dan die uiteindelik geprogrammeerde verwerker uit die Arduino verwyder en in 'n sok op 'n klein stukkie matriksbord geplaas, tesame met die xtal, en saamgevoeg met lintkabel.

Uiteindelik loop die skerm 12 maande lank op een stel batterye.

'N Nuttige truuk is om die Atmel -verwerker in 'n Arduino Uno te vervang deur 'n ZIF -aansluiting, hierdie pas goed en plaas die verwerker dan weer. Sodra die projek gereed is om te begin, is die verwerker reeds geprogrammeer en moet dit net verwyder en in 'n sok op die finale bord geplaas word. As ek leë verwerkers koop, spandeer ek 'n uur lank om almal laaiprogramme te plaas, sodat hulle te eniger tyd gereed is vir gebruik.

Stap 4: Die kode

Soos u kan dink, is die kode vir die bestuur van die basiese skerm nie baie ingewikkeld nie, maar die belangrikste aspek is die vermindering van kragverbruik. Daar is twee benaderings hiervoor; een is om die skerm slegs te laat werk as dit waarskynlik is dat iemand dit sal sien, en tweedens om die kragverbruik van stroombane tot 'n minimum te beperk.

Die program moet die narkoleptiese biblioteke laat installeer voordat dit opgestel word.

Alle vertragings in die stelsel word geïmplementeer deur gebruik te maak van die narcoleptiese biblioteek vir 'n volle lae kragmodus van die verwerker, met 'n kragverbruik gemeet in 'n paar nanoamps.

Die verwerker slaap vier sekondes op 'n slag, en as hy wakker word, word 'n ewekansige roetine uitgevoer om te bepaal of die stelsel wakker word. Indien nie, slaap die stelsel nog vier sekondes.

As die ewekansige roetine waar is, word die LDR -kring geaktiveer en 'n ligvlakmeting geneem. Die LDR -kring word onmiddellik daarna gedeaktiveer om krag te bespaar.

Die stelsel werk op vier beraamde tydperke.

• Nag - dit is baie donker en niemand sal waarskynlik kyk nie - doen niks en gaan slaap weer
• Vroegoggend - in die eerste deel is daar waarskynlik geen kykers nie, maar hou statistieke asof dit bedags is
• Bedags - daar is moontlik kykers, maar aktiveer slegs die analoog meter, nie die LED's nie
• Aand - dit is waarskynlik dat daar kykers is, dus aktiveer die volledige skerm

Die stelsel beraam dat die lengte van die dag met die seisoene sal verander, dus word die aand uitgebrei tot wat andersins die nag sou wees, aangesien die lengte van die dae korter is, maar as kykers nog steeds teenwoordig is.

As die tyd van die dag gepas is, word 'n digitale uitset gebruik om die kapasitor te laai en dan af te skakel. Met 'n analoog -skerm gaan die stelsel weer aan die slaap met alle uitset af en die kondensator word deur die meter ontslaan waarvan die wyser, wat na die volle skaal oorgedra het, na nul terugkeer.

Met die LED -skerm aktief, meet die stelsel die spanning op die kondensator en bied 'n lopende ligskerm gebaseer op die gemete spanning totdat dit onder 'n drempel val wanneer die stelsel slaap.

'N Tweede ewekansige seleksie vind aan die einde van die vertoning plaas om te bepaal of die vertoning herhaal sal word of nie, wat meer aandag vir die kyker bied.

'N Wit LED word geaktiveer om die meter se oppervlak te verlig wanneer die LED -vertoning aktief is.

Die narcoleptiese biblioteek deur Peter Knight, plaas die verwerker in 'n volledige slaapmodus, waar uitsette in die toestand bly waarin hulle ingeskakel het, maar alle interne horlosies stop, behalwe die slaaptimer wat tot vier sekondes beperk is. Dit kan in 'n Arduino getoets word, maar as gevolg van die Arduino -krag -LED en USB -stroombane is dit nie dieselfde kragbesparing nie.

Die stelsel bevat nog steeds kode wat bedoel was om die verminderde kapasiteit van die batterye te verklaar, maar dit was nie nuttig nie. Die volgende keer dat dit van die muur af is, verander ek die program om 'n soort batterystatus via die LED's of ammeter te bied.

Die finale weergawe het 'n reset -knoppie aan die kant van die vertoonkas. Die belangrikste rede hiervoor is om demonstrasies aan besoekers toe te laat, sodat die stelsel sy basiese roetine tien keer kan deurloop nadat dit teruggestel is voordat dit terugkeer na die normale ewekansige roetine.