خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / ساعت دیجیتالی مخصوص کلاس درس بسازید [Arduino]

ساعت دیجیتالی مخصوص کلاس درس بسازید [Arduino]

در این ساختنی طرز ساخت ساعت دیجیتالی را یاد می گیرید که مخصوص معلم ها طراحی شده است. با این ساعت دیجیتالی خیلی راحت تر می توانید زمان کلاس را مدیریت کنید. بدنه ساعت با دستگاه برش لیزری ساخته میشود و قطعه اصلی آن برد آردوینو است. ساعت دیجیتالی ویژگی های متعددی دارد اما می توانید با تغییر کدها کارکردهای ساعت را گسترده تر کنید.

اگر دقیقاً همین مراحل را برای ساخت ساعت دیجیتالی دنبال کنید، ساعت تان ویژگی های زیر را خواهد داشت :

  • یک رقم اضافی برای نمایش تعداد جلسه های کلاس؛
  • امکان اضافه کردن روزهای تعطیل به کدها برای جلوگیری از افزایش بی‌دلیل جلسات؛
  • با نزدیک شدن به آخر کلاس، رنگ ارقام از سبز به قرمز تغییر میکند. به این ترتیب با یک نگاه می توانید بفهمید چقدر از زمان کلاس باقیمانده؛
  • تایمر معکوسی که در شش دقیقه انتهایی کلاس فعال میشود تا زمان باقیمانده را بهتر مدیریت کنید؛
  • افکت های نوری دیگر که در زمان استراحت، بعد از مدرسه و کلاس های فوق العاده فعال میشود.

گام اول : وسایل مورد نیاز

  • برد آردوینو Nano
  • نئوپیکسل 32 (یک نوار یک متری)
  • مدار زمان سنج بلادرنگ ChronoDot
  • آداپتور برق DC
  • منبع تغذیه سوئیچینگ 5 ولتی
  • برد آزمایشی 4 در 6 سانتیمتر
  • مقاومت 300-500Ω
  • خازن 1000Uf
  • هفت پنل چوبی 20 در 45 در 0.4 سانتیمتر
  • ورق آکریلیک 20 در 45 در 0.4 سانتیمتر
  • چهار عدد مهره شش ضلعی 6 میلیمتری
  • چهار عدد پیچ شش ضلعی 6 میلیمتری
  • مقداری سیم
  • چهار عدد آهنربای نئودیمیمی با قطر 1.2 سانتیمتر و ضخامت 6 میلیمتر

ابزار مورد نیاز

  • دستگاه برش لیزری
  • هویه و قلع
  • سیم چین
  • سیم لخت کن
  • چسب حرارتی
  • چسب چوب
  • چسب قطره ای
  • پیچ گوشی مهره گردان

گام دوم : برش لیزری

مرحله اول ساخت ساعت دیجیتالی بریدن قطعات بدنه است. فایل های svg دستگاه برش لیزری را از این لینک دریافت کنید. اگر می خواهید بدنه ساعت را شخصی سازی کنید، نرم افزار رایگان Inkscape انتخاب خوبی است. از همه قطعات بدنه یک نمونه ببرید اما از قطعه bolt digits دوتا بسازید. قطعه circuit case هم باید از سه لایه تشکیل بشود.

برای راحت تر شدن اضافه کردن نئوپیکسل ها، باید حروف روی تخته ها را هم حکاکی کنید. همانطور که در تصویر می بینید دایره های روی ورق آکریلیک باید بجای برش، حکاکی بشوند. به این ترتیب می توانید جای این قطعه را درست بالای آهنربا تنظیم کنید این فایل به این خاطر عمودی است که با برگرداندن پنل، سوراخ ها تراز باشند.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : با گل مصنوعی چراغ خواب بسازید

گام سوم : آردوینو

برای کنترل ساعت دیجیتالی از برد آردوینو Nano استفاده می کنیم.

برای جا کردن آردوینو روی برد آزمایشی بصورت افقی، دو هدر جلویی را برش بزنید و میکروکنترلر را روی برد لحیم کنید.

سپس چهار سیم به آردوینو لحیم کنید یک سیم به A4 و A5 (برای SDA و SCL ارتباط 12C با مدار زمان سنج) و یک سیم به پین های GND و 5V. سر دیگر این سیم ها در مراحل بعد به مدار زمان سنج ChronoDot نصب میشود. این سیم ها ردیف های 4 تا 8 ستون J بالای برد آزمایشی را اشغال می کنند.

حالا هدرهای برد آردوینو را کمی کوتاه کنید تا جا برای مدار زمان سنج باز بشود.

در نهایت یک مقاومت 470ohm به دیجیتال پین 3 برد آردوینو لحیم کنید و سر دیگرش را هم به یک قسمت خالی برد وصل کنید. حواستان باشد پایه های مقاومت را کوتاه کنید.

گام چهارم : مدار زمان سنج

مدار ChronoDot یک ماژول ساعت بسیار دقیق است. برای ساخت ساعت دیجیتالی به پین های باتری قسمت RST نیاز نداریم و می توانید این هدرها را ببرید یا کوتاه کنید.

ماژول را طوری به زیر برد آزمایشی وصل کنید که در جهت مخالف آردوینو قرار بگیرد. اگر ماژول را درست نصب کنید، هدرهای ChronoDot روی ردیف های 4 تا 8 ستون I برد آزمایشی قرار می گیرند (یعنی کنار چهار سیم برد آردوینو در ستون J).

هدرها را به برد آزمایشی و سیم های برد آردوینو لحیم کنید. SDA به A4، SCL به A5، 5V به Vcc و GND به GND وصل میشود.

گام پنجم : منبع تغذیه را اضافه کنید

کارتان را با بستن سیم های ترمینال های مثبت و منفی به آداپتور برق DC شروع کنید.

سه لایه قطعه circuit case بدنه را روی هم قرار بدهید تا تنظیم سیم ها روی برد آزمایشی ساده تر بشود.

سیم ها را به برد لحیم کنید و پایه ها را قیچی کنید.

سپس یک سیم از پین Vcc ماژول ChronoDot به ترمینال مثبت آداپتور لحیم کنید. GND ماژول را هم به ترمینال منفی آداپتور وصل کنید.

حالا باید خازن 1000uF را اضافه کنید. پایه منفی را به ترمینال منفی آداپتور و پایه مثبت را به ترمینال مثبت آداپتور وصل کنید. اگر خوب به خازن نگاه کنید، یک فلش کوچک روی لبه اش می بینید. این فلش از سمت منفی به سمت مثبت اشاره میکند.

در ساختنی بخوانید :  ساخت یخ شکن مخصوص کفش های زمستانی با بست کمری و مهره فلزی

حالا می توانید منبع تغذیه سوئیچینگ 5 ولتی را به ساعت دیجیتالی وصل کنید تا آردوینو و نئوپیکسل را تغذیه کند. البته وقتی که USB وصل نباشد.

گام ششم : نئوپیکسل ها را اضافه کنید

در این مرحله از ساخت ساعت دیجیتالی باید نئوپیکسل ها را اضافه کنید. لایه ای که نئوپیکسل ها رویش قرار می گیرند، اعدادی دارد که ترتیب سیم کشی نئوپیکسل ها را نشان میدهد. کدها براساس این ترتیب نوشته شده اند. اگر نئوپیکسل ها را درست نصب کنید، ساعت دیجیتالی درست کار نخواهد کرد.

کارتان را با بریدن نئوپیکسل ها شروع کنید. برای هر سوراخ به یک نئوپیکسل نیاز دارید که مجموعاً سی و دوتا هستند. سپس با چسب حرارتی نئوپیکسل ها را روی لایه چوبی بچسبانید. اگر دقیق به پیکسل ها نگاه کنید، چند لیبل می بینید. فلش هر پیکسل باید به سمت پیکسل کناری باشد. به این ترتیب پیکسل 0 به سمت پیکسل 1 و پیکسل یک به سمت پیکسل 2 و … خواهد بود.

بعد از نصب پیکسل ها باید دوباره نئوپیکسل را بسازید. چند تکه سیم کوچک ببرید و بین LEDها لحیم کنید. دقت کنید که Data به Data، 5V به 5V و GND به GND وصل بشود. کنار اعدادی که روی این تخته چوب حکاکی شده اند، علامت های مثبت و منفی هستند که به ترتیب نشان دهنده 5V و GND هستند. این علامت ها کمک می کنند اتصالات بین LEDها را درست انجام بدهید.
با دنبال کردن مسیر شماره گذاری شده، لحیم کاری پیکسل ها را ادامه بدهید.

بعد از اینکه همه پیکسل ها را بهم وصل کردید، باید نئوپیکسل را به مدار وصل کنید. ابتدا هولدر مدار را سرجایش قرار بدهید.

پین دیتای نوار نئوپیکسل باید به یک مقاومت 300 تا 500 اهمی وصل بشود که خودش به دیجیتال پین سه آردوینو وصل است.

پین های 5V و GND نوار نئوپیکسل به ترتیب به ترمینال های مثبت و منفی آداپتور برق DC وصل می شوند.

گام هفتم : بدنه ساعت دیجیتالی را مونتاژ کنید

در این قسمت آموزش از نام لاتین قطعات بدنه استفاده می کنیم تا دنبال کردن راهنما برایتان ساده تر بشود.

ابتدا bumper را به bottom بچسبانید. دو لایه ارقامی که پیچ می خورند را بهم بچسبانید و لایه ارقامی که مهره می خورد را هم روی آنها بچسبانید. پیچ ها را از لایه های bumper و bottom رد کنید (بهتر است واشر هم اضافه کنید) و پنل ها را به ترتیب زیر (از پایین به بالا) روی هم بچینید :

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : گلدان مرمر بسازید

1- bottom
2- bumper – هر دو را بهم بچسبانید
3- Neopixel
4- digit
5- digit
6- nut digit – این لایه ها را بهم بچسبانید
7- magnet digit
8- acrylic

این نحوه مونتاژ بدنه ساعت دیجیتالی یک مزیت مهم دارد. اگر اتصالات نئوپیکسل را اشتباه انجام بدهید، براحتی می توانید لایه نئوپیکسل را از لایه های دیگر جدا کنید.

وقتی لایه های بدنه را به ترتیب بالا روی هم چیدید، مهره های شش ضلعی 6 میلیمتری را داخل سوراخ های پنل چوبی قرار بدهید. سپس پیچ های شش ضلعی را با پیچ گوشتی مهره گردان سفت کنید.

حالا وقت خوبی برای سنباده کاری لبه های بدنه ساعت دیجیتالی است.

بعد از سنباده کاری، آهنرباها را داخل سوراخ های گرد آخرین لایه ارقام بچسبانید. آهنرباها باید با کاملاً روی کف پنل بخوابند اما از بالای پنل چوبی کمی بیرون بزنند. البته این به اندازه آهنرباها هم بستگی دارد.

سپس به آهنرباها چسب قطره ای بزنید و لایه آکریلیک را رویشان بگذارید. زیر لایه آکریلیک باید چند دایره حکاکی شده داشته باشد که تراز کردن لایه روی آهنربا را ساده تر می کنند.

وقتی چسب خشک شد، می بینید که لایه چوبی رویی و لایه آکریلیک به راحتی جدا می شوند. به این ترتیب هر وقت بخواهید به برد آردوینو و مدار ساعت دیجیتالی دسترسی خواهید داشت.

گام هشتم : کدها را آپلود کنید

همه کدها و سایر فایل های مورد نیاز را می توانید در این لینک پیدا کنید. قبل از آپلود کدها روی برد آردوینو باید کتابخانه های RTClib و Neopixel را نصب کنید. اگر نمی دانید چطور باید یک کتابخانه جدید روی آردوینو نصب کنید، این آموزش را بخوانید.

با تغییر مقادیر (مثلاً آغاز و پایان جلسات درس) می توانید کدها را مطابق برنامه زمانبندی کلاس تان شخصی سازی کنید.

ساعت دیجیتالی آماده است

ساعت دیجیتالی آماده است
ساعت دیجیتالی آماده است

مدیریت زمان با این ساعت دیجیتالی خیلی ساده و البته لذت بخش میشود. با شخصی سازی کدها می توانید برنامه ساعت را مطابق نیازتان تغییر بدهید یا کارایی ساعت را بهبود ببخشید. فراموش نکنید پیشنهادهایتان برای بهبود این ساعت را با ما به اشتراک بگذارید.

منبع

خلاصه مطلب
ساعت دیجیتالی مخصوص کلاس درس بسازید [Arduino]
عنوان مطلب
ساعت دیجیتالی مخصوص کلاس درس بسازید [Arduino]
توضیح کوتاه
با این ساعت زمان هیچوقت از دست تان در نمی رود.
نویسنده
ساختنی

بیشتر بخوانید:

آموزش ساخت : با مهره های پلاستیکی گلدان تزیینی درست کنید... در این ساختنی طرز ساخت یک گلدان تزیینی با مهره ها پلاستیکی را می آموزید. این گلدان که با الهام از طراحی سوپرماریو طراحی شده، ایده بسیار خوبی برای کارد...
آموزش ساخت : بدون مهارت خیاطی پیژامه بدوزید... در این ساختنی یاد می گیرید که چطور یک پیژامه در هر سایزی که می خواهید بسازید. برای دوختن پیژامه با این روش نیاز نیست خیاطی بلد باشید و حتماً هم از نتی...
آموزش ساخت : با یک برگ کاغذ، جعبه کادویی بسازید... در این پست ساختنی طرز ساخت یک جعبه کادویی را به شما می آموزید. این جعبه با استفاده از فن کاغذ و تا یا همان اریگامی ساخته می شود به همین خاطر بجای آموز...
آموزش ساخت: یک موتور ساده بسازیم یک موتور ساده بسازید در این ساختنی، یک ایده جالب برای آموزش نحوه کار موتور به کودکان برایتان داریم. کودکان شما می توانند با ساخت و یا تماشای نحوه کا...
ساخت چراغ قوه اضطراری با گلو استیک و قوطی نوشابه... خیلی از کسانی که اهل سفر و کوهنوردی هستند، همیشه با خودشان گلو استیک دارند. در این ساختنی یاد می گیرید چطور با گلو استیک و قوطی نوشابه چراغ قوه ای بسا...
آباژور موشکی جالب و شیک بسازید (کارتنی یا چوبی)... در این ساختنی طرز ساخت آباژور موشکی بسیار جالبی را یاد می گیرید که می توانید آن را با چوب، ورق آکریلیک و حتی کارتن ضخیم بسازید. بهترین متریال برای ساخ...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

آموزش ساخت مدار سوئیچ RC فشرده مخصوص ربات های پرنده

اگر اهل ساخت پروژه های RC و ربات های پرنده هستید، این مدار خیلی به …

۷ دیدگاه ها

  1. سلام ببخشید توی ایران اصلا چیزی به نام زمان سنج بلادرنگ ChronoDot وجود نداره!!!
    میشه از مترونوم که با آی سی ۵۵۵ توی سایتتون گذاشتید استفاده کرد؟!
    اسم ای سی ای که توی مدار زمانسنج هست چیه؟
    لطفا جواب سوالاتمو زود تر بدید!
    اون تک که میگه من ربات نیستمو حتما بردارید به یک مکافاتی تونستم بیارمش!

    • مهرداد جمالی

      با سلام ،
      ساختنی از کالا های موجود در بازار اطلاع نداره ولی احتمالا این کالا وجود داره می تونید انواع دیگر ساعت ها استفاده کنید.معمولا زمان سنج ها با استفده از ۵۵۵ یا کریستال و میکروکنترلر و یا ماژول های ساعتی مانند DS1307 درست می شوند. کرونو دات هم یک ماژول مبتنی بر DS1307 است .
      اطلاعات مورد نیاز شما برای استفاده از این IC در دیتاشیت سازنده آن در آدرس زیر موجود است :
      https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1307.pdf
      سعی می کنیم یک مدار در این زمینه در ساختنی منتشر کنیم. اگر این آی سی را امتحان کردید حتما تجربه خود را در همینجا با کاربران دیگر کاربران در میان بگذارید.

      • سلام
        ببخشید خیلی مزاحمتون شدم من میخوام با ماژول DS2331
        کار کنم با ماژول DS1307
        البته با اون فرقی نداره ولی اونی که من استفاده میکنم دقیق تره
        بعد نئوپیکسل ها رو هم شونو باید پیش بهجلوی دیگری بزنیم؟

  2. ببخشید
    چرا جوابمو نمیدید من به این ساعت اهتیاج دارم
    چرا درک نمیکنید؟!
    این ربات نیستموتونم بردارید بخدا پدرمو در اورد
    حداقل ایمیل یا ایدی لیدرتونو بزارید که حداقل با اون چت کنم
    با این سایت مزخرفتون
    قبلا بهتر بود الان داغون شده
    با تشکر

  3. مهرداد جمالی

    اظلاع دقیقی از موضوعی که مطرح کردید نداریم. اما دیتاشیت ماژولی که شما فرمودید :
    https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS3231.pdf

    هر تغییری که این ماژول نسبت به DS1307 داره را با توجه به دیتاشیت باید اعمال بفرمایید در مدارتون.

  4. سلام ببخشید
    کد های اردینو رو چه جوری بزارم؟هرجوری میزارم ارور میده!
    بعد باید ۶۰۰و خورده ای خط رو باید بزارم؟چون اردوینو همچین جایی نداره!
    اگه میشه کد هارو بزارید توی یک فایلی توی سایت بزارید هرچه سریعتر بهتر!
    باتشکر

پاسخ دهید