СДЕЛАЙ СЕБЕ КРУТЫЕ НАСТОЛЬНЫЕ ЧАСЫ С ТЕРМОМЕТРОМ И БАРОМЕТРОМ!

Привет всем, сегодня я расскажу, как вы можете самостоятельно собрать простое электронное устройство, которое будет вам полезно каждый день.

Итак, для сборки нам понадобится набор электронных модулей. Для начала берем LCD экран 2004 и модуль подключения к шине I2C. Модуль нужно припаять сзади к экрану. Наносим флюс и запаиваем первый контакт. Он встал не ровно, поэтому его нужно выровнять, для этого разогреваем паяльником тот же контакт и выравниваем платы параллельно. Ну все, теперь ровно и можно запаивать остальные контакты.

Еще для сборки понадобится программируемая платформа Arduino Nano, модуль DS1302, модуль BMP180, фоторезистор и один резистор на 10 кОм, пьезодинамик и три кнопки с колпачками. Ссылки на все эти компоненты находятся в описании видео и есть на странице проекта.

При разработке я использую макетную плату. Она позволяет быстро подключать модули и менять конфигурацию устройства выбирая оптимальные компоненты. Набросав простой первичный код, и загрузив его в Ардуино, я получил первый результат на экране. Но работа предстояла еще долгая.

Как многие наверно уже догадались сегодня мы будем собирать проект продвинутых настольных часов с отображением температуры, давления и с адаптивной подсветкой экрана. Удивительно, но облазив половину Интернета – я не смог найти готового и законченного проекта настольных часов на Ардуино. Мне регулярно попадались только примитивные сборки на макетках с простейшим отображением времени, без будильников, без настроек и без отображения температуры. Поэтому пришлось все делать с нуля.

Конечно проект не был бы законченным без корпуса. Для сборки часов подойдет популярный китайский пластиковый корпус для электроники черного цвета. Экран 2004 в него влазит, но придется срезать плату примерно на пять миллиметров по краям. Именно так сделал AlexGyver в одном из своих видео. Если у вас нет 3D принтера – то это будет отличный рабочий вариант.

Я же изначально планировал использовать для корпуса 3D принтер. Поэтому лезу в Tinkercad и готовлю проект корпуса под печать. В нем заранее будут предусмотрены технологические отверстия для кнопок, фоторезистора и стойки для установки и прикручивания экрана.

После конструкторских изысканий — печатаем корпус. Если вы думаете, что это так просто, а вот нифига. Первый корпус у меня отлип от стола из-за того, что кто-то открыл форточку. Второй немного не подошел по размерам и верхнее расположение кнопок не позволяло их установить, мешался модуль экрана. Да, кнопки я собрал на куске дешевой односторонней макетной платы. Получается ровно и с одинаковым расстоянием между ними.

В общем, нормальный корпус получился только с третьей попытки. Тут все уже отлично село на свои места. Т.к. я печатал ABS пластиком – то сразу обрабатываю поверхность ацетоном для прочного склеивания слоев и глянца. Ну и дефекты печати он убирает и разглаживает.

Лицевую сторону корпуса немного повело и загнуло края. Это не деффект печати и не отклеивание от стола – а это потому, что я оторвал деталь на горячую, не дав ей остыть. Ну вот такой я не терпеливый. Поэтому советую ждать, когда стол остынет и лишь потом снимать с него готовые детали. Но как по мне, такой изгиб даже лучше смотрится.

Финальная примерка, блок кнопок перенес и расположил на торце, а с другой стороны будет торчать порт USB от Ардуино. Сразу прикручиваем экран мелкими саморезами к корпусу. Отверстия для этого уже предусмотрены в корпусе.

Подключаем блок к макетной плате и видим уже практически готовое устройство. Конечно, пока все это печаталось, я не сидел без дела и дорабатывал прошивку. Добавил в нее будильник, подключил барометр. И на экране добавилось отображение температуры с давлением.

Подключил фоторезистор и реализовал адаптивную подсветку экрана в зависимости от внешнего освещения. Теперь по ночам часики будут уменьшать свою яркость и не будут слепить.

Подготовил еще один проект в Tinkercad и печатнул заднюю крышку, она плотно закрывается и не требует дополнительных замков или защелок. Все файлы для 3D печати также будут находится в папке с проектом – поэтому вы без проблем сможете его повторить.

Осталась финальная сборка. Подключать все нужно по этой схеме. На шине I2C Ардуино параллельно подключен экран и модуль барометра. Учтите!  Барометр питается от 3.3 вольта! Поэтому его обязательно нужно питать от порта 3.3 вольта Ардуино. Конвертер I2C на канал данных до 3.3 вольта не обязателен, об этом указано в спецификации модуля. Резистор на 10 кОм и фоторезистор образуют делитель напряжения адаптивной подсветки и подключается в А0 порт. Сама же подсветка экрана регулируется ШИМ сигналом Ардуино и подключается в порт D3. Т.е. перемычку на модуле I2C нужно снять и запаять туда провод.

Более особенностей нет, модуль времени, кнопки и пьезодинамик подключаем согласно схеме.

Часть модулей приходит из Китая с уже напаянными контактами. Они нам не нужны. Поэтому раскусываем площадку и выпаиваем контакты.

Всю сборку буду производить на одножильный цветной монтажный провод. Он тонкий и удобен тем, что можно скрутить вместе до 6 проводков и они влезут в контакт Ардуино. Больших токов тут не планируется – поэтому его более чем достаточно.

Фоторезистор собрал на куске дешевой макетной платы. Провода сразу скручиваем в косичку чтобы случайно их не оторвать. Запаиваем провода на барометр. Экран, подсветку, модуль кнопок. Далее фиксируем все модули внутри корпуса, на винты, двухсторонний скотч и на термоклей. Ну на что хотите на то и фиксируйте, тут задача чтобы ничего не болталось и не съезжало со своих мест.

Останется только запаять всю эту торчащую красоту к плате Ардуино. 10 минут и готово. Паял все точно по схеме поэтому делаем все аккуратно и не ошибаемся. Чуть не забыл, надо установить батарейку в модуль часов, она будет питать микросхему реального времени при отключении внешнего питания и часы не сбросятся, а продолжат тикать.

Далее подключаем Ардуино к компьютеру, заходим на страницу проекта – ссылка на него есть в описании видео. Скачиваем архив с прошивкой, распаковываем его. Устанавливаем в программе модуль Arduino Nano и нужный COM-порт. И жмем «Загрузить». Но экран у меня не включился. Как оказалось, напутал контакты шины I2C подключенные к портам А4 и А5. Частая ошибка, поэтому выпаиваем провода и меняем их местами.

Теперь все включилось. На экране видим 2000 год и нули. Еще не хватает контрастности экрана. Поэтому отверткой настраиваем контраст, для этого есть подстроечный резистор сзади экрана.

Далее нужно установить время. Жмем синюю кнопку один раз и часы переходят в режим настройки. Тут можно настроить часы, минуты, секунды. Внизу находится установка будильника. Плюс или минус в конце обозначают включен будильник или нет. Установка года, месяца, даты и последняя настройка дня недели.

В прошивке также предусмотрена синхронизация секунд. Для этого переходим в режим установки секунд, ждем, когда реальное время станет 00 секунд и жмем кнопку вверх или вниз на часах. Секунды сбросились и время записалось.

Устанавливаем Ардуино на свое место и фиксируем ее от смещения на термоклей. Часы готовы. Заднюю крышку можно закрывать. В прошивке реализована смена отображения экранов. Сначала отображаются основные значения, а потом листается давление в миллиметрах ртутного столба, двойное отображение текущего времени – ну так чисто по приколу и текущая температура.

Зачем все это затевалось? Ну у меня на столе уже давно находится собранный китайский кит набор, но он чет надоел. Часы хорошие, но часто длительно показывают ненужную информацию, поэтому решил их заменить.

Клеим ножки и устанавливаем часики на свое место. Но чет не хватает. Да, надо печатнуть название. А то как же без этого. Установил в принтер желтый флуоресцентный пластик и напечатал название. Переношу буквы с помощью скотча, а клеить буду на уже привычный ацетон. Это же ABS. Кажется так себе выглядит, но стоит посветить на надпись ультрафиолетовым фонариком как она загорается, ну и в темноте она немного будет подсвечиваться. Крутяка получилась!

Ну что в итоге – законченный проект часов. С настройками и будильником. Когда срабатывает – мигает подсветка экрана и противно пищит целую минуту. Отключается любой кнопкой. Есть отображение температуры и давления. Корпус можно напечатать или взять готовый китайский.

В дальнейшем я планирую расширить функционал этих часов и добавить в них внешние беспроводные температурные датчики и график изменения давления. Т.е. доработать часы до полноценной погодной станции. Если вам понравился данный проект, то ставьте лайк и не забудьте подписаться на канал. Уже готовлю для вас новые классные видео! На этом сегодня все, всем пока-пока!