Arduino-gebaseerde hoofklok vir skole: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:29

As u skool, kinderskool of ander plek staatmaak op 'n sentrale meesterhorlosie wat gebreek is, kan u hierdie toestel gebruik. Nuwe meesterhorlosies is natuurlik beskikbaar, maar skoolbegrotings is onder uiterste druk, en dit is regtig 'n bevredigende projek as u oor die nodige vaardighede beskik.

Hierdie hoofklok beheer die seine wat na die slawehorlosies gestuur word, en hou dit gesinchroniseerd. Die firmware op die klok ondersteun tans die National Time -sinchronisasieprotokol. Die meesterhorlosie beheer ook die klokke wat op die geskeduleerde tye gedurende die dag ingestel kan word. Die firmware op die klok ondersteun tans twee kloksones (binne en buite klokke). Die firmware op die klok pas ook outomaties aan by die somertyd (dit kan uitgeskakel word). Hierdie biblioteek kan ook nuttig wees vir ander klokprojekte (maak seker dat u ook die gewysigde DateTime-biblioteek kry). Die klok word ingestel deur dit aan te sluit op 'n rekenaar via die Arduino USB -poort en 'n Java -beheerprogram met 'n GUI -koppelvlak uit te voer. Sodra die tyd vasgestel is en 'n klokskedule gelaai is, kan die rekenaar ontkoppel word. Die ontwerp van die horlosie beklemtoon eenvoud, met 'n minimum aan kontroles. Enige ingewikkelde opstelling word beter hanteer deur die beheerprogram op 'n rekenaar uit te voer en tydelik aan die klok te koppel. Die foto toon die voorpaneel van die horlosie. Met die skakelaar kan klokke heeltemal afgeskakel word as daar nie klokke gesoek word nie (vakansiedae, onderwysersopleidings, ens.) Die LED's is normaalweg groen, alles dui op 'n ongewone toestand.

Stap 1: Lees meer oor die meesterhorlosie wat u vervang

Die meesterhorlosie wat deur hierdie projek vervang is, was 'n "Rauland 2490 Master Clock". Dit het opgehou werk tydens 'n storm met swaar weerlig. Die slawehorlosies het baie vinnig beweeg (deurlopende sinchronisasiesein), en die meesterhorlosie is daarna afgeskakel. Die horlosies in die skool het dus omtrent dieselfde tyd gewys, maar alles was verkeerd en altyd verkeerd. Dit bewys dat die uitdrukking "selfs 'n gebreekte klok twee keer per dag reg is" onwaar is. U sal moet weet:* watter protokol word deur die slawehorlosies gebruik (kan waarskynlik raai op grond van die horlosies se merk)* hoeveel sones word gebruik vir klokke (binne, buite, verskillende geboue, ens.) U skool (of ander plek) kan selfs dokumentasie in die vorm van bedradingsdiagramme hê. Dit kan baie nuttig wees as u die nuwe horlosie installeer.

Stap 2: U benodig hierdie items

Die prentjie toon 'n paar van die komponente wat u benodig. Jy sal meer nodig hê. Los 'n nota as ek iets vergeet het. Ongelukkig is hierdie instruksies in die praktyk opgestel, so ek het nie al die foto's wat ek wil hê nie. * Arduino (of soortgelyk) met 'n Atmel '328 en 'n USB -verbinding (die Duemilanove is perfek)* 12v muurwrat (sê 250 mA, hang af van die aantal relais wat u bestuur)* 9V battery, houer en aansluiting* LED's (een groen, twee rooi/groen)* diodes* weerstande* relais (een vir elke kloksone en een of meer vir die sinchronisasie sein)* LCD (standaard 2x20 karakter HD44780-versoenbare skerm)* geskikte omhulsels (groot, medium, en klein projektiekaste)* prop en aansluiting vir krag (byvoorbeeld 5,5/2,1 mm)* verskillende skroewe en diverse hardeware Rekenaar met* Arduino IDE geïnstalleer (met die benodigde biblioteke, sien stap 5)* die Java-gebaseerde Master Clock Control-program (en 'n Java -runtime -omgewing, en die rxtx -biblioteek)* USB -poort beskikbaar* USB -kabel om aan te sluit op die Arduino* tyd op iets redelik gestel

Stap 3: Sit die hardeware saam

Ek het drie projekbokse gebruik* een groot boks vir die elektronika* een medium boks vir die aflosbane ('n mengsel van laagspanning en hoogspanning)* een klein boks vir die hoogspanningsaansluitings Maak gate in die bokse waar skroewe dit bymekaar kan hou. Maak ook gate waar drade tussen die bokse kan gaan. Die klein boks het ook gate nodig waar drade vir die installasie aangesluit kan word. Die medium boks benodig 'n gat vir die bevestiging van die 9V -batteryhouer. Die groot boks benodig gate vir die USB -aansluiting van die Arduino en 'n gat vir die kragaansluiting. Die deksel/bokant van die groot boks benodig ook gate vir die LED's, die skakelaar en die LCD.

Stap 4: Bou die elektronika

Skema's sal binnekort bygevoeg word!

Stap 5: Die Arduino -firmware

Laai die Arduino -skets "Master Clock Firmware" in die Arduino IDE. U sal ook 'n aantal ander biblioteke moet installeer (as u dit nog nie geïnstalleer het nie)* DateTime (gebruik die gewysigde weergawe hierby aangeheg)* DaylightSavings (sien die volgende stap)* DateTimeStrings* Flash* Streaming* LiquidCrystal (kom met IDE) Die biblioteke tesame met die kode maak die skets te groot om in 'n Arduino ATmega128 te pas, daarom is '328' nodig. Miskien pas dit as u 'n kode verwyder wat u nie vir u projek benodig nie.

Stap 6: The DaylightSavings Library

Dit is 'n opsionele biblioteek wat saamwerk met die aangepaste DateTime -biblioteek. As u veranderinge in die daglig nie identies is aan die Amerikaanse post -2007 -regime nie, is dit slegs nodig om 'n enkele funksie in sy eie lêer te verander. Namate meer lêers vir verskillende plekke voorsien word, kan hulle almal versprei en gekies word deur eenvoudig die regte lêer te gebruik. Dit beperk die hoeveelheid kode wat vir hierdie biblioteek gegenereer word.

Stap 7: Die Java -beheerprogram

Hierdie prent toon 'n skermkiekie van die Java Master Clock Control -program wat aan die gang is. Dit word eerstens gebruik om die tyd op die Arduino -bord in te stel.

Dit is moontlik om met die meesterklok te kommunikeer met die seriële hulpmiddel van die Arduino IDE.

Stap 8: Installasie

As u nie seker is oor die nodige veiligheidsmaatreëls tydens die installering van 'n nuwe horlosie nie, moet u waarskynlik 'n elektrisiën raadpleeg. Die skoonste manier om die nuwe hoofklok te installeer, is om eenvoudig die verbindings van die ou meesterklok te omseil. As daar byvoorbeeld 'n terminaal op die ou meesterhorlosie is wat grond toe trek as die sinchronisasiesignaal "aan" is, koppel dan hierdie draad aan die sinchronisasie -aansluiting van die nuwe meesterklok. Die ander kant van die sinchronisasie -aansluiting moet dan aan die aarde gekoppel word, sodat dieselfde effek verkry word wanneer die relais die draad met die grond verbind. Alternatiewelik kan die aflosterminale gekoppel word aan 'n warm draad (120 of 24V wisselstroom, afhangende van die slaafklok spesifikasies) en dan met die sinkronisasie draad. Dit hang regtig af van die konfigurasie van die bestaande stelsel en hoeveel u bereid is om u hande vuil te maak.

Stap 9: Dit werk

Die nuwe meesterhorlosie is geïnstalleer en werk behoorlik by 'n werklike laerskool. Dit is 'n uitstekende manier vir al die onderwysers om te weet wie u is. Willekeurige kinders kom na u toe en bedank u dat u die horlosies reggemaak het. Ja, mense sal u selfs in die plaaslike kruidenierswinkel nader en dankie! Dit is natuurlik die sleutel hier: nie om die gebreekte meesterhorlosie dadelik te vervang nie, maar om 'n rukkie te wag voordat u dit doen. Die meesterklok het die oorgang van 1 November 2009 van dagligbesparing na standaardtyd hanteer. Die meesterhorlosie het die regte tyd gewys, maar die slawehorlosies nie. Dit was te wyte aan 'n probleem met die elektriese bedrading (fout), waar die relais van die sinchronisasiesein slegs krag uit die battery gekry het en die battery te swak was. Dit is opgelos en die probleem met die afvoer van batterye is ook opgelos.