ЧАСЫ-БУДИЛЬНИК НА VDF1602 + DS3231 + DS18B20 (Arduino IDE)

Arduino Электроника в быту

Часы-будильник основаны на микроконтроллере Atmega8, содержит часы реального времени DS3231, цифровой датчик температуры DS18B20, датчик освещенности в виде фоторезистора, зуммер для сигнала будильника, четыре кнопки управления и дисплей VDF1602.

Дисплей VDF1602 (16T202DA1E) выполнен на базе вакуумно-люминесцентного индикатора, который может отображать ASCII символы в 2 строки (16 знаков в 1 строке) каждый символ в виде матрицы 5х7 пикселей.

Дисплей 16T202DA1E программно полностью совместим с дисплеем LCD1602 контроллере HD44780.

Для правильной работы базе вакуумно-люминесцентного индикатора требуется два источника питания, это питание сеток и анодов напряжением 12-27 В и питание катода (нити накала) переменным напряжением от 1,2 до 5 В (в зависимости от типа ВЛИ). В дисплее 16T202DA1E все необходимые источники для правильной работы ВЛИ уже встроены в плату, поэтому для питания дисплея Вам понадобится только одно напряжение в 5 В. Так же в отличии от LCD1602 в дисплее 16T202DA1E нет вывода Vo (регулировка контрастности), что делает подключение дисплея к Arduino Nano еще проще.

Распиновка дисплея

На дисплей выводится следующая информация

  1. Текущее время
  2. День недели (рус)
  3. Время будильника
  4. Индикатор работы будильника
  5. Температура
  6. Дата и месяц

Кнопки управления:

  • SET_ALARM — коррекция времени будильника, первое нажатие коррекция часа, второе — минут
  • SET_TIME — коррекция (установка) времени часов, при нажатии на кнопку меняются параметры времени для корректировки (часы, минуты, секунды(обнуление), дата, месяц, день недели)
  • SET_UP — Плюс изменение параметра часов и будильника
  • SET_DW — Минус изменение параметра часов и будильника

В режиме вывода времени кнопки SET_UP и SET_DW позволяют отключать и включать режим будильника, а при сигнале будильника кнопки SET_UP и SET_DW отключают сигнал будильника но при этом не меняют режим работы будильника. Если не нажимать кнопки SET_UP и SET_DW то сигнал будильника будет звучать 1 минуту.

Так как дисплей VDF1602 имеет функцию программного изменения яркости свечения символов, то в схеме используется датчик освещенности (фоторезистор). Датчик освещенности меняет яркость свечения символов дисплея в зависимости от освещенности.

Датчик температуры DS18B20 рекомендуется выносить за корпус уст-ва, так как дисплей VDF1602 при работе имеет небольшой нагрев.

Время будильника и режим работы будильника сохраняются в энергонезависимой памяти.

  • Красными точками на схеме указаны пины подключения программатора, как прошить прошивку описано в — http://rcl-radio.ru/?p=82486
  • Более подробно о дисплеи VDF1602 описано в — http://rcl-radio.ru/?p=129034
#include <OneWire.h>            // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/07/OneWire.zip
#define ADDR    0b1101000
#define CPU_F   16000000
#define SCL_F   100000
OneWire  ds(8); // Вход датчика 18b20
 
unsigned long times;
int t_izm,brig_a;
int set_time,set_alarm,year,day, mont, date, hour, minut, secon;
int hh_a,mm_a;
bool alarm;
byte alarm_on;
byte hh,mm;
 
#define SET_ALARM  PB2
#define SET_TIME   PB1
#define SET_UP     PC0
#define SET_DW     PC1
#define BRIG       PC3   
#define BUZZER     PC2
 
int t_kall = -20;
 
void setup() {
  PORTB |=(1<<SET_ALARM)|(1<<SET_TIME);
  PORTC |=(1<<SET_UP)|(1<<SET_DW);
  DDRC |= (1<<BUZZER);
  ADMUX |= (1<<REFS0)|(1 << MUX1) | (1 << MUX0);
  ADCSRA |= (1<<ADEN) | (1<<ADSC) | (1<<ADFR) | (1<<ADIF);
  ADCSRA |= (1<<ADPS2) | (1<<ADPS1) | (1<<ADPS0);// Division Factor 128
  PORTC |= (1 << BRIG);
  lcdInit();
  lcdWrite(0, 31, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 0);  //П
  lcdWrite(8, 17, 17, 17, 31, 1, 1, 1, 0);     //Ч
  lcdWrite(16, 31, 16, 16, 30, 17, 17, 30, 0); //Б
  lcdWrite(24, 4, 14, 14, 14, 31, 4, 0, 0);// alarm
  TWBR = (((CPU_F)/(SCL_F)-16 )/2) ;
  TWSR = 0;
  hh_a=EEPROM_read(0);
  mm_a=EEPROM_read(1);
  alarm=EEPROM_read(2);
 // // set_tim(21,3,5,3,0,4,0);// год 00-99,ДН 1-пн 7-вс, месяц 1-12, дата 1-31, час 0-23, минуты 0-59, секунды 0-59
  Brightness(100);
  lcdCurs(0,1);lcdString("ALEXANDER");
  lcdCurs(1,1);lcdString("LIMAN");
  _delay_ms(2000);
  lcdClear();
}
 
void loop() {
  if(millis()-times>10000&&set_time==0){times=millis();while((ADCSRA & (1 << ADIF)) == 0);brig_a = (ADCL|ADCH << 8);t_izm = dsRead(0)+t_kall;}
 
  if(brig_a<=200){Brightness(100);}
  if(brig_a>200&&brig_a<=400){Brightness(75);}
  if(brig_a>400&&brig_a<=600){Brightness(50);}
  if(brig_a>600){Brightness(25);}
 
  if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0&&set_alarm==0&&set_time==0  && alarm_on==0){alarm=1;EEPROM_write(2,alarm);_delay_ms(200);}
  if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0&&set_alarm==0&&set_time==0  && alarm_on==0){alarm=0;EEPROM_write(2,alarm);_delay_ms(200);}
 
  if(hh_a*100+mm_a!=hh*100+mm){alarm_on=0;}
  if(hh_a*100+mm_a==hh*100+mm && alarm==1 && alarm_on==0){alarm_on=1;}
 
  if(hh_a*100+mm_a==hh*100+mm && alarm==1 && alarm_on==1){
    for(int b=0;b<200;b++){
    PORTC |=(1<<BUZZER);_delay_us(200);
    PORTC &=~(1<<BUZZER);_delay_us(200);
    }}
 
  if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0 && alarm_on==1){alarm_on=2;_delay_ms(200);}
  if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0 && alarm_on==1){alarm_on=2;_delay_ms(200);}  
 
 
 
  if(((PINB >> SET_TIME) & 1) == 0&&set_alarm==0){set_time++;if(set_time>7){set_time=0;}lcdClear(); _delay_ms(200);}
  if(((PINB >> SET_ALARM) & 1) == 0&&set_time==0){set_alarm++;if(set_alarm>2){set_alarm=0;}lcdClear(); _delay_ms(200);}
 
  if(set_alarm==1){
    lcdCurs(0,0);lcdString("ALARM HOUR ");lcdChar(hh_a/10+'0');lcdChar(hh_a%10+'0');
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){hh_a++;if(hh_a>23){hh_a=23;}EEPROM_write(0,hh_a);_delay_ms(100);}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){hh_a--;if(hh_a<0){hh_a=0;}EEPROM_write(0,hh_a);_delay_ms(100);}
  }
  if(set_alarm==2){
    lcdCurs(0,0);lcdString("ALARM MIN ");lcdChar(mm_a/10+'0');lcdChar(mm_a%10+'0');
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){mm_a++;if(mm_a>59){mm_a=59;}EEPROM_write(1,mm_a);_delay_ms(100);}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){mm_a--;if(mm_a<0){mm_a=0;}EEPROM_write(1,mm_a);_delay_ms(100);}
  }  
 
  byte ss =  (i2c_read(ADDR,0) & 0x0F) + (((i2c_read(ADDR,0) & 0x70) >> 4) * 10);
       mm =  (i2c_read(ADDR,1) & 0x0F) + (((i2c_read(ADDR,1) & 0x70) >> 4) * 10);
       hh = ((i2c_read(ADDR,2) & 0x0F) + ((i2c_read(ADDR,2) & 0x70) >> 4) * 10);
  byte wesk =  (i2c_read(ADDR,3) & 0x0F);
  byte dd = ((i2c_read(ADDR,4) & 0x0F) + ((i2c_read(ADDR,4) & 0x70) >> 4) * 10);
  byte mn = ((i2c_read(ADDR,5) & 0x0F) + ((i2c_read(ADDR,5) & 0x70) >> 4) * 10);
  byte yy = ((i2c_read(ADDR,6) & 0x0F) + ((i2c_read(ADDR,6) & 0x70) >> 4) * 10);
  year=yy;mont=mn;date=dd;hour=hh;minut=mm;secon=ss,day=wesk;
 
  if(set_time==1){
    lcdCurs(0,0);lcdString("SET HOUR  ");lcdChar(hour/10+'0');lcdChar(hour%10+'0');
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){hour++;if(hour>23){hour=23;}set_t();}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){hour--;if(hour<0){hour=0;}set_t();}
  }
  if(set_time==2){
    lcdCurs(0,0);lcdString("SET MIN   ");lcdChar(minut/10+'0');lcdChar(minut%10+'0');
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){minut++;if(minut>59){minut=59;}set_t();}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){minut--;if(minut<0){minut=0;}set_t();}
  }  
  if(set_time==3){
    lcdCurs(0,0);lcdString("SET SEC   ");lcdChar(secon/10+'0');lcdChar(secon%10+'0');
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){secon=0;set_t();}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){secon=0;set_t();}
  }  
  if(set_time==4){
    lcdCurs(0,0);lcdString("SET DATE  ");lcdChar(date/10+'0');lcdChar(date%10+'0');
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){date++;if(date>31){date=31;}set_t();}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){date--;if(date<1){date=1;}set_t();}
  }     
  if(set_time==5){
    lcdCurs(0,0);lcdString("SET DAY OF WEEK");
    lcdCurs(1,0);
     switch(wesk){
       case 1: lcdChar(0);lcdChar(0x48);break;
       case 2: lcdChar(0x42);lcdChar(0x54);break;
       case 3: lcdChar(0x43);lcdChar(0x50);break;
       case 4: lcdChar(1);lcdChar(0x54);break;
       case 5: lcdChar(0);lcdChar(0x54);break;
       case 6: lcdChar(0x43);lcdChar(2);break;
       case 7: lcdChar(0x42);lcdChar(0x43);break;
  }
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){day++;if(day>7){day=7;}set_t();}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){day--;if(day<1){day=1;}set_t();}
  }   
  if(set_time==6){
    lcdCurs(0,0);lcdString("SET MONTH ");lcdChar(mont/10+'0');lcdChar(mont%10+'0');
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){mont++;if(mont>12){mont=12;}set_t();}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){mont--;if(mont<1){mont=1;}set_t();}
  } 
  if(set_time==7){
    lcdCurs(0,0);lcdString("SET YEAR  ");lcdChar(year/10+'0');lcdChar(year%10+'0');
     if(((PINC >> SET_UP) & 1) == 0){year++;if(year>100){year=100;}set_t();}
     if(((PINC >> SET_DW) & 1) == 0){year--;if(year<22){year=22;}set_t();}
  }      
 
 
  if(set_time==0&&set_alarm==0){
  lcdCurs(0,0); 
  lcdChar(hh/10+'0');lcdChar(hh%10+'0');lcdChar(0x3A);
  lcdChar(mm/10+'0');lcdChar(mm%10+'0');lcdChar(0x3A);
  lcdChar(ss/10+'0');lcdChar(ss%10+'0');
  lcdCurs(1,0); 
  lcdChar(dd/10+'0');lcdChar(dd%10+'0');lcdString("/");
  lcdChar(mn/10+'0');lcdChar(mn%10+'0');lcdString(" ");
 switch(wesk){
  case 1: lcdChar(0);lcdChar(0x48);break;
  case 2: lcdChar(0x42);lcdChar(0x54);break;
  case 3: lcdChar(0x43);lcdChar(0x50);break;
  case 4: lcdChar(1);lcdChar(0x54);break;
  case 5: lcdChar(0);lcdChar(0x54);break;
  case 6: lcdChar(0x43);lcdChar(2);break;
  case 7: lcdChar(0x42);lcdChar(0x43);break;
  }
  lcdCurs(1,10);lcdChar(t_izm/100+'0');lcdChar(t_izm/10%10+'0');lcdChar(0x2E);lcdChar(t_izm%10+'0');lcdChar(223); lcdString("C ");
  lcdCurs(0,10);lcdChar(hh_a/10+'0');lcdChar(hh_a%10+'0');lcdString(":");lcdChar(mm_a/10+'0');lcdChar(mm_a%10+'0');
  lcdCurs(0,15);if(alarm==1){lcdChar(3);}else{lcdChar(0x20);}
  }
 
  _delay_ms(100);
 
}
 
void set_t(){set_tim(year,day,mont,date,hour,minut,secon); _delay_ms(100);}
void lcdSend(bool rs, byte data) {
    if(rs==0){PORTD |= (1 << 2);} else{PORTD &= ~(1 << 2);}//RS
    del();
    if(((data >> 7) & 1) ==1){PORTD |= (1 << 7);}else{PORTD &= ~(1 << 7);}
    if(((data >> 6) & 1) ==1){PORTD |= (1 << 6);}else{PORTD &= ~(1 << 6);}
    if(((data >> 5) & 1) ==1){PORTD |= (1 << 5);}else{PORTD &= ~(1 << 5);}
    if(((data >> 4) & 1) ==1){PORTD |= (1 << 4);}else{PORTD &= ~(1 << 4);}
    e_pin();
    if(((data >> 3) & 1) ==1){PORTD |= (1 << 7);}else{PORTD &= ~(1 << 7);}
    if(((data >> 2) & 1) ==1){PORTD |= (1 << 6);}else{PORTD &= ~(1 << 6);}
    if(((data >> 1) & 1) ==1){PORTD |= (1 << 5);}else{PORTD &= ~(1 << 5);}
    if(((data >> 0) & 1) ==1){PORTD |= (1 << 4);}else{PORTD &= ~(1 << 4);}
    e_pin();
}
 
void lcd(uint8_t cmd) {lcdSend(true, cmd);}
void lcdChar(const char chr) {lcdSend(false, (uint8_t)chr);}
void lcdString(const char* str) {while(*str != '\0') {del();lcdChar(*str);str++;}}
void del(){_delay_ms(1);}
void e_pin(){PORTD |= (1 << 3);del();PORTD &= ~(1 << 3);}
void lcdCurs(byte str, byte mesto){
  if(str==0){lcd(0b10000000+mesto);}
  if(str==1){lcd(0b11000000+mesto);}
  }
void lcdWrite(byte addr_w, byte wr1,byte wr2,byte wr3,byte wr4,byte wr5,byte wr6,byte wr7,byte wr8){
     lcd(0b01000000|addr_w);lcdChar(wr1);lcdChar(wr2);lcdChar(wr3);lcdChar(wr4);lcdChar(wr5);lcdChar(wr6);lcdChar(wr7);lcdChar(wr8);}  
void lcdInit(){ 
    DDRD |= (1 << 2) | (1 << 3)| (1 << 4) | (1 << 5) | (1 << 6) | (1 << 7); 
    _delay_ms(100);
    lcd(0x03);_delay_us(4500);
    lcd(0x03);_delay_us(4500);
    lcd(0x03);_delay_us(200);
 
    lcd(0b00000010);del();
    lcd(0b00001100);del();
    lcdClear();
  } 
void lcdClear(){lcd(0b00000001);} 
 
 
float dsRead(byte x) {
  byte data[2], addr[8][8], kol = 0;
  while (ds.search(addr[kol])) {  // поиск датчиков, определение адреса и кол-ва датчиков
    kol++;
  } 
  ds.reset_search();  // Сброс поиска датчика
  ds.reset();         // Инициализация, выполняется сброс шины
  ds.select(addr[x]); // Обращение к датчику по адресу
  ds.write(0x44, 0);  // Измерение температуры с переносом данных в память
  ds.reset();         // Инициализация, выполняется сброс шины
  ds.select(addr[x]); // Обращение к датчику по адресу
  ds.write(0xBE);     // Обращение памяти
  for (byte i=0; i<9; i++) data[i]=ds.read();
  int raw=(data[1]<<8)|data[0];
  float value = (float)raw / 1.60; return value; // Расчет температуры и вывод
}
 
void Brightness(byte brig){
  switch(brig){
    case 25 : lcd(0b00101011);break;
    case 50 : lcd(0b00101010);break;
    case 75 : lcd(0b00101001);break;
    case 100 : lcd(0b00101000);break;
    }
  }
 
byte i2c_read(byte i2c_addr, byte i2c_reg){
   TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN);  // START
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   TWDR = i2c_addr << 1;
   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   TWDR = i2c_reg;
   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN);  // START
  while (!(TWCR & (1<<TWINT))); 
   TWDR = (i2c_addr << 1) | 1;
   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   byte i2c_data = TWDR;  
   TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWSTO); // СТОП
   return i2c_data;
  }
 
void i2c_write(byte i2c_addr, byte i2c_reg, byte i2c_dat){
   TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN);  // START
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   TWDR = i2c_addr << 1;
   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   TWDR = i2c_reg;
   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   TWDR = i2c_dat;
   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  while (!(TWCR & (1<<TWINT)));
   TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWSTO); // СТОП
  }  
 
void set_tim(byte years, byte days, byte monts, byte datas, byte hours ,byte minute, byte second){
    i2c_write(ADDR,0x00,(second/10<<4)+second%10);
    i2c_write(ADDR,0x01,(minute/10<<4)+minute%10); 
    i2c_write(ADDR,0x02,(hours/10<<4)+hours%10);
    i2c_write(ADDR,0x04,(datas/10<<4)+datas%10);
    i2c_write(ADDR,0x05,(monts/10<<4)+monts%10);
    i2c_write(ADDR,0x06,(years/10<<4)+years%10);
    i2c_write(ADDR,0x03,days);
  }   
 
unsigned char EEPROM_read(unsigned int uiAddress){
   while(EECR & (1<<EEWE));
     EEAR = uiAddress;
     EECR |= (1<<EERE);
     return EEDR;
}
 
void EEPROM_write(unsigned int uiAddress, unsigned char ucData){
  while(EECR & (1<<EEWE));
    EEAR = uiAddress;
    EEDR = ucData;
    EECR |= (1<<EEMWE);
    EECR |= (1<<EEWE);
}

Форум — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?id=523

 

Обновлено: 05.11.2022 в 10:02 | Просмотров: 2 803
4,50 (6)
Загрузка...
Похожие статьи
Простые часы на ATtiny2313 (Arduino IDE)
На микроконтроллере ATtiny2313 можно собрать простые часы, в качестве индикатора часов будет использоваться модуль TM1637, который представляет собой 4-х разрядный семисегментный дисплей на базе драйвера TM1637 с двоеточием для индикации такта секунд. Схема часов очень простая, а использование модуля TM1637 упрощает сборку часов. Для коррекции времени служат две кнопки (для минут и часов). Перед загрузкой скетча рекомендую ознакомится со статьей - ATtiny2313 + Arduino...

ATtiny2313 + DS3231 (Arduino IDE)
Модуль часов реального времени DS3231 (ZS-042) построен на микросхеме DS3231SN, которая является часами реального времени. В отличии от старой модели часов, например на микросхеме DS1307, эти часы содержат внутренний кварцевый резонатор, благодаря чему часы имеют точный ход. Микросхема RTC DS3231 отсчитывает секунды, минуты, часы, день недели, даты месяца, месяцы, годы. Дата по окончании месяца автоматически подстраивается для месяцев, у которых дней меньше 31, включая учет февраля и...

Часы с будильником + TM1637 + STM32 (Arduino)
На базе отладочной платы STM32 (базе микроконтроллера STM32F103C8T6) и семисегментном четырех разрядном дисплее TM1637 можно собрать простые часы с будильником. В уст-ве используются часы реального времени DS3231 (DS1307). Часы с будильником имеют четыре кнопки управления, которые позволяют корректировать время, время будильника и настраивать яркость индикатора. Яркость индикатора и время будильника заносятся в энергонезависимую память. При срабатывании будильника из...

Часы (DS3231) с будильником (Arduino)
Часы с будильником состоят из платы Arduino Nano (Uno), LCD индикатора 1602 и модуля часов реального времени DS3231 (ZS-042). Помимо текущего времени на экране индикатора отображается дата, день недели, месяц, год и температура. Будильник в часах один, он позволяет выставить время срабатывания в минутах и часах, так же предусмотрено его отключение, а так же работа каждый день, в будние дни и по выходным. Установка времени срабатывания будильника осуществляется кнопками "К", "+" и "-". Сигнал...

ATtiny2313 + LCD1602 (Arduino IDE)
В различных проектах очень часто используется дисплей LCD1602, который может отображать ASCII символа в 2 строки (16 знаков в 1 строке) каждый символ в виде матрицы 5х7 пикселей. Для работы с дисплеем LCD1602 под управлением Arduino существуют несколько библиотек, но при использовании микроконтроллера ATtiny2313 использование библиотек не целесообразно из-за малого объема памяти (2 кБ). Следующий пример скетча не использует библиотек, что позволило оптимально использовать память...

Добавить комментарий

Войти с помощью: