歐姆時(shí)鐘開(kāi)源分享

描述

這個(gè)時(shí)鐘的形狀像一個(gè)大電阻，通過(guò)點(diǎn)亮具有等效電阻顏色代碼的波段來(lái)顯示時(shí)間。

每個(gè)“電阻”帶包含一個(gè) RGB LED

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如果您不知道您的電阻器顏色代碼，您可以使用下表來(lái)確定時(shí)間。

如何使用電阻顏色代碼顯示時(shí)間

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設(shè)定時(shí)間

時(shí)鐘支持使用一對(duì)按鈕或通過(guò)讀取放置在其兩個(gè)端子上的實(shí)際電阻器的值來(lái)設(shè)置時(shí)間。

兩個(gè)按鈕是 SET 和 NEXT。按下 SET 按鈕將使小時(shí) - 十和小時(shí) - 單位波段閃爍。NEXT 按鈕將提前小時(shí)。到達(dá) 23 (RED - ORANGE) 后，它將自動(dòng)滾動(dòng)到零 (BLACK - BLACK)。按下 SET 按鈕將固定小時(shí)并閃爍 Minutes - 10 波段。NEXT 按鈕將前進(jìn)數(shù)十分鐘。達(dá)到 5（綠色）后，它將自動(dòng)滾動(dòng)到零（黑色）。按下 SET 按鈕將固定幾十分鐘并閃爍 Minutes - Units 帶。NEXT 按鈕將推進(jìn)分鐘單位。到達(dá) 9（白色）后，它將自動(dòng)滾動(dòng)到零（黑色）。再次按下 SET 按鈕會(huì)將時(shí)間寫(xiě)回實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC)。

要使用電阻器設(shè)置時(shí)間，請(qǐng)將電阻器放在端子上并按下 NEXT 按鈕。大于 100,000 歐姆的值將被忽略。任何大于 2359 歐姆的值都會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘設(shè)置為 23:59。任何大于 59 的分鐘值都將導(dǎo)致時(shí)鐘設(shè)置為 59 分鐘。例如，一個(gè) 390 歐姆的電阻會(huì)導(dǎo)致時(shí)間顯示 03:59。

電路設(shè)計(jì)

時(shí)鐘圍繞 ATtiny1614 微處理器構(gòu)建。它使用 DS1307 RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）來(lái)保持時(shí)間，即使時(shí)鐘未通電。兩個(gè)觸覺(jué)按鈕用于手動(dòng)設(shè)置時(shí)間。該時(shí)鐘還包括一個(gè)自動(dòng)量程歐姆表，因此您可以使用電阻器設(shè)置時(shí)間。例如，1000 歐姆電阻器會(huì)將時(shí)間設(shè)置為上午 10:00，而 2200 歐姆電阻器會(huì)將時(shí)間設(shè)置為 2200 小時(shí)或晚上 10:00。

歐姆表使用模擬引腳來(lái)讀取使用已知電阻器和被測(cè)量電阻器的分壓器的輸出。它有五個(gè)范圍，每個(gè)范圍由一個(gè) P 溝道 MOSFET 切換。

測(cè)量未知電阻

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歐姆時(shí)鐘示意圖

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3D打印

STL 文件已包含在內(nèi)。要么把它們帶到 3D 打印店打印出來(lái)，要么如果你有自己的 3D 打印機(jī)，通過(guò)切片軟件運(yùn)行它們。

• “Ohm - Band Separator.stl” - 3 關(guān)，0.2mm 層高，無(wú)支撐，白色
• “Ohm - Band.stl” - 4 關(guān)，0.2 毫米層高，無(wú)支撐，棕色
• “Ohm - Black Seperator.stl” - 8 關(guān)，0.2mm 層高，無(wú)支撐，黑色
• “Ohm - End Piece.stl” - 2 關(guān)，0.2mm 層高，支持觸摸構(gòu)建板，棕色
• “Ohm - Wire.stl” - 2 關(guān)，層高 0.2mm，支持觸摸構(gòu)建板，銀色
• “Ohm - Mount.stl” - 2 關(guān)，0.2mm 層高，無(wú)支撐，黑色
• “Ohm - Base.stl” - 1 個(gè)，層高 0.2mm，所有支撐，黑色

組裝 - 步驟 1

打印零件后的第一步是為每個(gè)段添加一個(gè) WS2812B RGB LED。最初我使用 4 個(gè) WS2812B RGB 5050 LED 并將電線(xiàn)直接焊接到每個(gè)引腳上。

連接 WS2812B RGB 5050 LED

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問(wèn)題是如果施加過(guò)多熱量，LED 很容易損壞。為了簡(jiǎn)化構(gòu)建，我的第二個(gè)版本使用了安裝在散熱器上的 WS2812B。

WS2812B RGB 5050 LED 散熱片

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無(wú)論您選擇使用哪種類(lèi)型的 WS2812B LED，接線(xiàn)仍然如此。

如何接線(xiàn)和安裝 WS2812B LED

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組裝 - 第 2 步

每個(gè)段的每一端都有一個(gè)黑色端板（Ohm - Black Seperator.stl）。使用強(qiáng)力膠粘在每個(gè)端板上。

將端板和 LED 模塊添加到帶組件

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組裝 - 第 3 步

使用 WS2812B 測(cè)試儀測(cè)試分段組件。您可以使用 Arduino UNO 或類(lèi)似設(shè)備上的 Adafruit_NeoPixel 庫(kù)中的 StrandTest 示例連接快速測(cè)試儀。我用的是自制的WS2812B 測(cè)試儀。

測(cè)試帶組裝

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組裝 - 第 4 步

每個(gè)段通過(guò)分隔符（Ohm - Band Separator.stl）與其相鄰段分開(kāi)。使用強(qiáng)力膠將隔板粘到其中一個(gè)部分上。將右段的 DOUT 連接到左段的 DIN。連接后，將兩個(gè)部分粘合在一起。

將帶子和膠水連接到墊片上

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所有 GND 線(xiàn)連接在一起，所有 VCC 線(xiàn)連接在一起。您現(xiàn)在可以粘在末端件上（“Ohm - End Piece.stl”）。測(cè)試完成的組件。

組裝 - 步驟 5

現(xiàn)在是組裝 PCB 的時(shí)候了。由于 ATtiny1614 僅提供 SMD 封裝，因此 PCB 完全采用 SMD 封裝。

我已經(jīng)包含了 Eagle 文件，以防您想將電路板商業(yè)化，或者像我一樣自己制作。我使用了碳粉方法。

添加 SMD 組件和鏈接

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首先添加 SMD 組件。我發(fā)現(xiàn)在焊接 SMD 元件時(shí)使用焊膏比使用卷盤(pán)中的焊料更容易。

如果您的電路板是單面的，請(qǐng)?zhí)砑渔溄印?/font>

組裝 - 步驟 6

將頂部組件添加到 PCB。請(qǐng)注意，470uF 電容器位于板上。我使用了兩個(gè)機(jī)加工的母頭針來(lái)允許外部電阻設(shè)置時(shí)間。

添加頂部組件，接線(xiàn)并粘到底座上

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在粘貼其他任何內(nèi)容之前，我建議您上傳代碼（請(qǐng)參閱下一步）。激活電阻器組件后，旋轉(zhuǎn)組件直到可以看到條帶。將“Ohm - Wire.stl”粘貼到電阻器組件的每一端。將兩個(gè)“Ohm - Mount.stl”支架粘貼到“Ohm - Base.stl”底座上。最后將底座粘到電阻器組件上。

用熱膠粘上 2032 SMD 電池座和 PCB。您可能需要使用熱膠來(lái)保持接線(xiàn)到位。

組裝 - 步驟 7

ATtiny1614 是新一代 ATtiny 微處理器的一部分。與 ATtiny85 等早期系列不同，新品種使用 RESET 引腳對(duì) CPU 進(jìn)行編程。要對(duì)其進(jìn)行編程，您需要一個(gè) UPDI 程序員。我用 Arduino Nano 做了一個(gè)。您可以在Create Your Own UPDI Programmer中找到完整的構(gòu)建說(shuō)明。它還包含將 megaTinyCore 板添加到 IDE 的說(shuō)明。

USB 插座為時(shí)鐘 (5V) 供電。ATtiny1614 處理器的 UPDI 引腳連接到 USB 插座上的 D+ 引腳。這允許使用定制電纜對(duì) ATtiny1614 進(jìn)行編程。USB Mini 插頭可在 eBay 上買(mǎi)到，或者您可以剪斷舊的 USB Mini 電纜。

用于我的自制 UPDI 編程器的 USB-Mini 連接器電纜

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將 USB 電纜從您的 PC 連接到 Arduino Nano。打開(kāi) Arduino IDE 并上傳隨附的草圖。

結(jié)論

不幸的是，RGB LED 不能顯示全范圍的顏色。棕色與灰色和黑色一起是一個(gè)有問(wèn)題的顏色。這往往會(huì)破壞整體效果。