Circuito de reloj binario led usando arduino

En este proyecto, vamos a hacer un reloj binario LED usando Arduino. Aquí hemos diseñado una placa de circuito impreso (PCB) para implementar este reloj. Para diseñar el diseño de PCB, hemos utilizado la herramienta de diseño de PCB en línea EasyEDA.

Componentes requeridos:

1. Arduino Nano
2. DS1307 RTC
3. 32.768Khz Cristal
4. Celda de moneda 3v
5. Resistencia 1k, 10k
6. Fuente de alimentación
7. LEDs

Diagrama de circuito y explicación:

Este es un proyecto muy simple, económico e interesante para el alumno. En este circuito de reloj binario LED, hemos utilizado Arduino Nano para controlar todo el proyecto, como leer el tiempo de RTC y mostrarlo en los LED. Una celda de moneda de 3.0v está conectada al RTC IC para respaldo. Obtenga más información sobre el uso de DS1307 RTC con Arduino aquí.

Aquí se conectan 20 LED en forma de matriz. Entonces aquí tenemos 6 columnas y 4 filas. Se utilizan 2 columnas para mostrar la hora, las siguientes dos columnas para los minutos y junto a las columnas para los segundos. Hemos utilizado 6 transistores PNP para disparar LED en 6 columnas. El usuario puede alimentar todo el circuito solo con 5v, aquí hemos utilizado el USB de la computadora portátil como fuente de alimentación. El resto de conexiones se muestran en el diagrama de circuito.

Además, consulte el código Arduino completo y el video de demostración al final de este artículo.

Cómo calcular y leer el tiempo en un reloj binario:

Como estamos familiarizados con los números binarios que son cero y uno. Entonces, al usarlos, podemos mostrar el tiempo y podemos convertir ese tiempo binario en decimal. Al usar el número 8 4 2 1 (escrito en el lado derecho de la PCB), podemos convertir binario a decimal.

Supongamos que tenemos un número binario como:

1 0 1 0, por lo que será 10 en decimal. Cuando convertimos binario a decimal, solo sumamos unos.

Aquí, desde el lado MSB (bit más significativo), tenemos 1 que significa 8 y el siguiente es 0 significa que es 0 y no se incluirá. El siguiente es nuevamente 1 significa 2 y el último es 0, por lo que el último tampoco se incluirá.

Entonces finalmente tenemos

8 + 0 + 2 + 0 = 10

Básicamente, podemos tomarlo así:

8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10

Ahora podemos entender el tiempo de la imagen:

Arriba, podemos ver que hay 6 columnas y 4 filas. En estos, tenemos el grupo de 2 columnas HH para Hora, MM para Minuto y SS para segundos. En el lado derecho de PCB, podemos ver los números de fila 1, 2, 4 y 8, estos números se utilizan para convertir números binarios a decimales

Tenga en cuenta que estamos leyendo columnas del lado derecho. Entonces, en primer lugar, vea las columnas HH, hay dos columnas de tiempo. En la primera columna de tiempo, no hay ningún led encendido significa:

2x0 + 1x0 = 0

En la siguiente columna, podemos ver que hay un solo LED brillando en los medios de 1 fila. Entonces, de acuerdo con 8 4 2 1

8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1

Entonces, en la columna Hora HH, obtuvimos 01.

En la primera columna de MM (minutos), podemos ver que hay un solo LED brillando en el medio de 1 fila

4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1

En la segunda columna de MM, podemos ver que hay un solo LED brillando en la fila número 8 significa

8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8

Así que tenemos el minuto 18

En la primera columna de SS (segundos), podemos ver que hay un solo LED brillando en la fila número 4 significa

4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4

En la segunda columna de SS, podemos ver que hay dos LED que están brillando en la fila número 1 y la fila número 4 significa

8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5

Así que tenemos el minuto 45

Así que finalmente tenemos tiempo como 01:18:45

HH MM SS 01 18 45

El código completo de Arduino y el video de demostración se encuentran al final de este artículo.

Diseño de circuitos y PCB con EasyEDA:

Para diseñar este circuito de reloj binario LED, hemos elegido la herramienta EDA en línea llamada EasyEDA. Anteriormente he usado EasyEDA muchas veces y lo encontré muy conveniente de usar ya que tiene una buena colección de huellas y es de código abierto. Consulta aquí todos los proyectos de PCB. Después de diseñar la PCB, podemos solicitar las muestras de PCB mediante sus servicios de fabricación de PCB de bajo costo. También ofrecen servicio de abastecimiento de componentes donde tienen un gran stock de componentes electrónicos y los usuarios pueden solicitar los componentes necesarios junto con el pedido de PCB.

Mientras diseña sus circuitos y PCB, también puede hacer públicos sus diseños de circuitos y PCB para que otros usuarios puedan copiarlos o editarlos y puedan beneficiarse de ellos, también hemos hecho públicos todos nuestros diseños de circuitos y PCB para este reloj binario Arduino, consulte el siguiente enlace:

easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e

Puede ver cualquier Capa (Superior, Inferior, Topsilk, bottomsilk, etc.) de la PCB seleccionando la capa de la Ventana 'Capas'.

También puede ver la PCB, cómo se verá después de la fabricación usando el botón Vista de fotos en EasyEDA:

Cálculo y pedido de muestras en línea:

Después de completar el diseño de este PCB de reloj binario Arduino, puede solicitar el PCB a través de JLCPCB.com. Para pedir el PCB de JLCPCB, necesita Gerber File. Para descargar archivos Gerber de su PCB, simplemente haga clic en el botón Salida de fabricación en la página del editor EasyEDA, luego descárguelo desde la página de pedido de EasyEDA PCB.

Ahora vaya a JLCPCB.com y haga clic en Cotizar ahora o en el botón , luego puede seleccionar la cantidad de PCB que desea pedir, cuántas capas de cobre necesita, el grosor de la PCB, el peso del cobre e incluso el color de la PCB, como la instantánea mostrado a continuación:

Una vez que haya seleccionado todas las opciones, haga clic en "Guardar en el carrito" y luego lo llevará a la página donde puede cargar su archivo Gerber que hemos descargado de EasyEDA. Sube tu archivo Gerber y haz clic en "Guardar en el carrito". Y finalmente haga clic en Checkout Securely para completar su pedido, luego obtendrá sus PCB unos días después. Están fabricando la PCB a un precio muy bajo, que es de $ 2. Su tiempo de construcción también es muy inferior, que es de 48 horas con una entrega de DHL de 3-5 días, básicamente obtendrá sus PCB dentro de una semana de realizar el pedido.

Después de unos días de ordenar PCB, obtuve las muestras de PCB en un buen empaque como se muestra en las imágenes a continuación.

Y después de obtener estas piezas, he soldado todos los componentes necesarios sobre el PCB, coloqué el Arduino Nano codificado y lo alimenté con un suministro de 5v para ver el reloj binario en acción.