描述

這個(gè)項(xiàng)目是我之前構(gòu)建的更新版本。以前版本的主要問題是，除非背光打開，否則您無法讀取顯示。要打開背光，您要么必須編譯代碼以使其永久打開，要么實(shí)際按下其中一個(gè)按鈕。前者不適合，因?yàn)槲也幌Ｍ业姆块g在我晚上睡覺時(shí)被點(diǎn)亮，而后者意味著我必須停止我正在做的事情才能按下其中一個(gè)按鈕來查看時(shí)間。

檢測(cè)環(huán)境光

為了解決上述問題，我添加了一個(gè)帶有比較器電路的光敏電阻 (LDR)。LDR 會(huì)根據(jù)其是暗還是亮來改變其電阻。當(dāng)光線充足時(shí)，它將具有低電阻，并且背光打開，從而可以讀取屏幕。在黑暗的房間中，電阻很高，它將允許背光關(guān)閉。您仍然可以通過按任何按鈕將其打開 10 秒鐘。

我使用了一個(gè)帶有微調(diào)電位器的簡(jiǎn)單比較器電路來將光照水平設(shè)置為背光應(yīng)該永久打開的位置。當(dāng)光照水平接近閾值時(shí)，比較器電路會(huì)在有少量光照變化時(shí)開啟和關(guān)閉。即 ON 閾值和 OFF 閾值相同。為了解決這個(gè)問題，少量的輸出被反饋到輸入以增強(qiáng)變化（正反饋）。這稱為滯后，根據(jù)反饋量，這會(huì)使 ON 閾值升高，OFF 閾值降低，

R3 提供正反饋，因此有一個(gè)不同的 ON 和 OFF 閾值

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時(shí)鐘功能

• 十種不同的展示風(fēng)格
• 設(shè)置時(shí)間、當(dāng)前日期、出生日期和鬧鐘
• 水銀開關(guān)關(guān)閉警報(bào)
• 自動(dòng)和手動(dòng)背光控制
• DHT21溫濕度傳感器

使用時(shí)鐘

時(shí)鐘有三個(gè)按鈕——設(shè)置、增量、減量和一個(gè)傾斜開關(guān)。

當(dāng)背光關(guān)閉時(shí)，按任意按鈕將打開背光。如果在背光打開時(shí)未按任何按鈕，則在黑暗的房間中，它會(huì)在 10 秒后自行關(guān)閉。當(dāng)房間光線充足時(shí)，背光將自動(dòng)打開。背光打開時(shí)，按鈕將執(zhí)行以下任務(wù)：

SETUP - 這將打開 SETUP 屏幕。右尖括號(hào)字符是光標(biāo)。按 INCREMENT 或 DECREMENT 按鈕將分別增加或減少光標(biāo)所在的值。再次按下 SETUP 按鈕將使光標(biāo)在小時(shí)、分鐘、日、月、年、出生日、出生月、出生年、鬧鐘小時(shí)、鬧鐘分鐘之間循環(huán)并返回時(shí)鐘模式。

設(shè)置屏幕 - 直角括號(hào)字符是光標(biāo)

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INCREMENT - 當(dāng)不在設(shè)置屏幕中時(shí)，此按鈕在各種時(shí)鐘樣式之間切換。

各種時(shí)鐘樣式 - 所有顯示都帶有鬧鐘

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減量- 當(dāng)不在設(shè)置屏幕中時(shí)，此按鈕可打開或關(guān)閉警報(bào)。

TILT SWITCH - 當(dāng)鬧鐘響起時(shí)，傾斜時(shí)鐘或按下任何按鈕將關(guān)閉鬧鐘。

構(gòu)建一個(gè)完整的時(shí)鐘

首先，您需要一塊印刷電路板 (PCB)。如果您希望將 PCB 商業(yè)化制造或像我一樣自己制造，請(qǐng)附上 Eagle 文件。我使用了碳粉方法。

注意：由于 LCD 1602 顯示器使用直角排針連接到主 PCB，因此當(dāng)電路板和顯示器已經(jīng)焊接在一起時(shí)，很難將它們插入外殼中。擁有一個(gè)帶通孔電鍍的雙面板可以讓您將顯示器就地焊接到板上。

LCD 1602 顯示器使用直角排針連接到主 PCB

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該處理器是使用 Arduino UNO 引導(dǎo)加載程序編程的 ATmega328 DIL。ATmega328 的振蕩器使用一個(gè) 16MHz 晶體和兩個(gè) 22pf 陶瓷電容器。5V穩(wěn)壓器為7805 TO-220型，100uF 16V電容用于平滑。RTC 是一個(gè)帶有 32.768 kHz 手表晶體的 DS1302。揚(yáng)聲器為無源蜂鳴器，采用 10uF 16V 電容進(jìn)行直流隔離。0.1uF和1uF電容為獨(dú)石陶瓷電容（5mm孔距）。電阻為 1/8 瓦。水銀開關(guān)可以是任何尺寸。安裝在電路板背面的三個(gè)觸覺按鈕為 6mmx6mm，軸為 13mm。

鬧鐘示意圖

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電路板布局

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外殼是 3D 打印的，層高為 0.2 毫米，沒有支撐。使用 2.5 毫米鉆頭鉆出 PCB 安裝孔，并使用 3 毫米絲錐創(chuàng)建螺紋。使用 M3 6mm 螺釘將板固定到位。我還將 PCB 上的兩個(gè)安裝孔鉆出 4 毫米，以便在固定電路板時(shí)進(jìn)行任何必要的調(diào)整，以防止按鈕粘在外殼上。

PCB安裝在外殼

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我使用的 LDR 標(biāo)記為 P1241-05。它的尺寸約為 5 毫米 x 3 毫米，在強(qiáng)光下的電阻約為 200 歐姆，在黑暗時(shí)的電阻約為 4000 歐姆。DHT21 傳感器安裝在機(jī)箱背面。您需要從 DHT21 的底座上去除少量塑料，以便電線可以穿過提供的孔并仍然隱藏在護(hù)罩下。

拆下塑料底座的一部分，并通過提供的孔將電線送入。

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編程

將 FTDI 編程器連接到 PCB 上的 FTDI Basic 接頭，并上傳通過 Arduino IDE 提供的軟件。

FTDI程序員

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請(qǐng)參閱以下有關(guān)更改代碼以定制消息時(shí)鐘和世界時(shí)鐘的部分。

生物節(jié)律鐘面

生物節(jié)律鐘面

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據(jù)推測(cè)，根據(jù)我們的出生日期，生物節(jié)律可能決定我們生活的高潮和低谷。生物節(jié)律包括三個(gè)周期：23天的身體周期、28天的情緒周期和33天的智力周期。生物節(jié)律時(shí)鐘將每個(gè)狀態(tài)顯示為條形。

生物節(jié)律時(shí)鐘將每個(gè)狀態(tài)顯示為條形

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該條顯示生物節(jié)律處于正循環(huán)（頂部條）或負(fù)循環(huán)（底部條）。條形的長(zhǎng)度顯示了它在周期中的積極或消極程度。

消息鐘面

消息鐘面

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此鐘面在第二行顯示一個(gè)旋轉(zhuǎn)的消息欄。在代碼中有一個(gè)表格，其中包含日期和消息，以便在這些日期過去時(shí)顯示。

const char D00[] PROGMEM = "Today is ";
const char D01[] PROGMEM = "Your Brithday";
const char D02[] PROGMEM = "New Years Day";
const char D03[] PROGMEM = "Australia Day";
const char D04[] PROGMEM = "Good Friday";
const char D05[] PROGMEM = "Easter Monday";
const char D06[] PROGMEM = "Anzac Day";
const char D07[] PROGMEM = "Mother's Day";
const char D08[] PROGMEM = "the Queen's Birthday";
const char D09[] PROGMEM = "Father's Day";
const char D10[] PROGMEM = "Labour Day";
const char D11[] PROGMEM = "Xmas Day";
const char D12[] PROGMEM = "Good";
const char D13[] PROGMEM = "morning";
const char D14[] PROGMEM = "afternoon";
const char D15[] PROGMEM = "evening";
const char D16[] PROGMEM = ", it is ";

const MSG msgs[] = {
{ 0, 1, 1, D02 },
{ 0, 1, 26, D03 },
{ 2021, 4, 2, D04 },
{ 2021, 4, 5, D05 },
{ 0, 4, 25, D06 },
{ 0, 5, 9, D07 },
{ 2021, 6, 14, D08 },
{ 0, 9, 5, D09 },
{ 2021, 10, 4, D10 },
{ 0, 12, 25, D11 },
{ 0, 0, 0, NULL }
};

在msgs數(shù)組中，每個(gè)元素由 4 個(gè)組件組成。第一個(gè)是年份。值為零的年份表示所有年份。接下來是月份（1 到 12），然后是日期（1 到 31）。最后是對(duì)應(yīng)該顯示的消息的引用。該表目前是為澳大利亞新南威爾士州 2021 設(shè)置的。您可以通過添加和刪除項(xiàng)目來修改它。確保您保留表中的最后一個(gè)條目不變。軟件使用它來確定表格的結(jié)尾。

一般形式的消息是：

好[morning|afternoon|evening] ，現(xiàn)在是[ day of week ] [ day ][st|nd|rd|th] [ month name ] [ year ] {今天是[ message ]}

世界時(shí)間的臉

世界時(shí)間臉

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世界時(shí)鐘顯示當(dāng)前時(shí)間和另一個(gè)城市的時(shí)間。此時(shí)鐘完全支持使用時(shí)區(qū)庫(kù)的夏令時(shí)。您需要設(shè)置本地時(shí)區(qū)和要顯示的其他時(shí)區(qū)。

//Australia Eastern Time Zone (Sydney, Melbourne)
#define LOCAL_CITY_ABV "SYD"                   //3 Character city name
#define LOCAL_TIMEZONE(loc) ausET.toUTC(loc)   //Function to access Timezone function

TimeChangeRule aEDT = {"AEDT", First, Sun, Oct, 2, 660};    //UTC + 11 hours
TimeChangeRule aEST = {"AEST", First, Sun, Apr, 3, 600};    //UTC + 10 hours
Timezone ausET(aEDT, aEST);

//US Eastern Time Zone (New York, Detroit)
#define WORLD_CITY_ABV "NYC"                    //3 Character city name
#define WORLD_TIMEZONE(utc) usET.toLocal(utc)   //Function to access Timezone function

TimeChangeRule usEDT = {"EDT", Second, Sun, Mar, 2, -240};  //UTC - 4 hours
TimeChangeRule usEST = {"EST", First, Sun, Nov, 2, -300};   //UTC - 5 hours
Timezone usET(usEDT, usEST);

首先，您需要設(shè)置 TimeChangeRules。有關(guān)如何執(zhí)行此操作的完整說明以及一些示例，請(qǐng)參閱GitHub 上的Ardino 時(shí)區(qū)庫(kù)。

接下來修改兩個(gè)#define 語(yǔ)句。第一個(gè)包含時(shí)區(qū)所在的 3 個(gè)字符的城市名稱，第二個(gè)需要知道賦予 Timezone 對(duì)象的名稱。僅更改句點(diǎn)左側(cè)的名稱。

學(xué)分

這個(gè)時(shí)鐘是各種制造商多年來制造的許多時(shí)鐘的混搭。

該時(shí)鐘的基礎(chǔ)是帶鬧鐘功能的 Arduino 數(shù)字時(shí)鐘（定制 PCB）。我修改了箱子，所以它打印成兩件而不是四件。

• Michalis Vasilakis的標(biāo)準(zhǔn)屏幕設(shè)計(jì)
• Arduino World的 Dual Thin 字體
• Arduino 論壇的 Dual Beveled 字體
• Carrie Sundra的 Dual Trek 字體
• Arduino World的 Dual Thin 字體
• LAGSILVA的詞概念
• 約翰布拉德南的生物節(jié)律時(shí)鐘
• ARDUinoautoMOTIVE的天氣時(shí)鐘
• 約翰·布拉德南 ( John Bradnam)的消息時(shí)鐘
• 約翰布拉德南的世界時(shí)鐘