domingo, 23 de fevereiro de 2014

Arduino - Relógio Binário HMS



Esta barra, indica o nível de dificuldade encontrado para cada experiência realizada, sendo:

"VERDE", indicação de nível 1 a 5 (Fácil);
"AMARELO", indicação de nível 6 a 8 (Médio);
VERMELHO, indicação de nível 9 e 10 (Difícil);


ARDUINO - RELÓGIO BINÁRIO HMS - USANDO MÉTODO CHARLIEPLEX

Este post mostra como construir um Relógio Binário com Arduino.
O nosso relógio mostra as Horas, Minutos e Segundos de forma binária e representada pelo acendimento de LEDs numa matriz com 20 LEDs usando somente 5 pinos do Arduino.

O relógio, como funciona:
Devemos fazer a soma binária de cada LED para deteminar a quantidade de Hora, Minuto e Segundo.







Para executar o projeto, usamos o método CharliePlex:
O Charlieplex é uma técnica usada para multiplexação de grande número de LEDs usando uma pequena quantidade de pinos do microcontrolador (arduino). Os LEDs são configurados na forma de pares complementares. O mais simples seria a multiplexação de 2 LEDs como abaixo.



Onde, quando o pino 1 está em nível ALTO e o pino 2 está em nível Baixo, o LED 1 acenderá e quando o pino 2 está em nível ALTO e o pino 1 está em nível Baixo, o LED 2 acenderá.

De uma forma geral o Charlieplex obedece a seguinte fórmula:

                                         n(n-1) = LEDs

onde n, é o número de pinos;

Assim:
para 3 pinos, podemos acionar até 3*(3-1) = 6 LEDs;
para 4 pinos. podemos acionar até 4*(4-1) = 12 LEDs;
para 5 pinos, podemos acionar até 5*(5-1) = 20 LEDs...... e assim por diante... como na tabela abaixo.


Number of PinsNumber of LED's
22
36
412
520
630
742
856
972
1090
nn * (n - 1)

3 pinos de controle:


4 pinos de controle:




5 pinos de controle:



O método Charlieplex usa a lógica Tri-State para acionar as linhas de controle, o que equivale dizer:
Para acender um determinado LED, temos que colocar uma linha em nível ALTO e a outra em nível BAIXO, e as restantes devem permanecer configuradas como ENTRADAS (para que não acionem um LED indevidamente).


Para nosso relógio, usaremos a configuração de LEDs abaixo:



Onde:
h10 representa as dezenas de hora;
h1 representa as unidades de hora;
m10 representa as dezenas de minuto;
m1 representa as unidades de minuto;
s10 representa as dezenas de segundo;
s1 representa as unidades de segundo;

Cada número indica um LED da configuração para 5 pinos de controle.

Esta configuração de LEDs é de acordo com o diagrama esquemático abaixo:



A interligação dos LEDs foi realizada seguindo a placa de circuito impresso abaixo e montada em placa padrão perfurada.


Um RTC DS-1307 nos dá a temporização necessária para o relógio funcionar com precisão.

MATERIAL NECESSÁRIO:
20 x LEDs 5mm
5 x resistores 100 R
1 x barra 5 pinos macho
1 x RTC DS-1307
1 x Arduino UNO ou equivalente
1 x placa perfurada
fios, cabos, solda e ferramentas




FOTOS REAIS:
Interligação RTC + Arduino + Placa de LEDs

RTC DS-1307

Arduino

Placa de LEDs CharliePlex (5 pinos de controle)

Vista Geral

Esboço do esquema da placa de LEDs

Esboço da disposição de LEDs

Relógio funcionando 14 : 50 : 08

Placa perfurada com as trilhas feita de solda - os jumpers são as trilhas em vermelho no diagrama de placa.
Trilhas em azul devem soldadas na placa perfurada, trilhas em vermelhos são jumpers com fios

Em funcionamento


CÓDIGO:

Envie um email para:

arduinobymyself@gmail.com

Obtenha o código completo deste projeto e os arquivos originais para Eagle-CAD da placa e esquema eletrônico.

Você pode também tirar suas dúvidas a respeito deste e de outros projetos.





VÍDEO:

Assista diretamente no youtube:

Arduino - Binary Clock - Charliplexing