Часы на светодиодных семисегментных индикаторах 1,8 дюйма (Arduino)

Arduino Электроника в быту

25.03.2020

Автор: liman28

Используя платформу Arduino на 4-х индикаторах BJ18101AH (1,8 дюйма) можно собрать часы с большими цифрами. Светодиодные семисегментные индикаторы BJ18101AH (общий катод) имеют габаритный размер 56х38х11 мм, при высоте символа 45 мм.

Схема подключения к Arduino очень простая, содержит несколько резисторов и четыре транзистора BC337. Питание анодов сегментов индикатора происходит напрямую от цифровых выходов Arduino, при указанных на схеме номиналах ток потребления одного сегмента не превышает 17 мА (макс. 40 мА на один цифровой выход при максимальном общем токе на все выходы не более 200 мА), при этом сегменты индикаторов имеют достаточно большую яркость свечения.

Для отсчета времени в схеме используются часы реального времени DS3231.

Часы используют динамическую систему индикации, все одноименные выводы сегментов всех четырех индикаторов соединяются вместе. Во втором разряде используется точка для индикации такта секунд. Сигнал такта секунд подается в Arduino с выхода SQW DS3231.

#include <MsTimer2.h>  // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/11/MsTimer2.zip
#include <Wire.h>  
#include <DS3231.h>    // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2022/02/DS3231.zip
DS3231 clock;RTCDateTime DateTime;
  int an, segm,times,i,pd,pd_p;
  byte a[4];
 
void setup(){  Wire.begin();clock.begin();
MsTimer2::set(2, to_Timer);MsTimer2::start();
  // clock.setDateTime(__DATE__, __TIME__); // Устанавливаем время на часах, основываясь на времени компиляции скетча
 pinMode(9,OUTPUT);  // D9  === A0
 pinMode(10,OUTPUT); // D10 === A1
 pinMode(11,OUTPUT); // D11 === A2
 pinMode(12,OUTPUT); // D12 === A3
 pinMode(13,OUTPUT); // D13 === PD
 pinMode(2,OUTPUT);  // D2  === a
 pinMode(3,OUTPUT);  // D3  === b
 pinMode(4,OUTPUT);  // D4  === c
 pinMode(5,OUTPUT);  // D5  === d
 pinMode(6,OUTPUT);  // D6  === e
 pinMode(7,OUTPUT);  // D7  === f
 pinMode(8,OUTPUT);  // D8  === g
clock.setOutput(DS3231_1HZ);
 pinMode(A0,INPUT); // SQW DS3231 
}
 
void loop(){ 
  DateTime=clock.getDateTime();// опрос времени
  times = DateTime.hour*100+DateTime.minute;
  a[0]=times/1000;
  a[1]=times/100%10;
  a[2]=times/10%10;
  a[3]=times%10%10;
 
  if(analogRead(A0)>900){pd_p=1;}else{pd_p=0;}
 }// loop
 
void to_Timer(){ 
  switch(i){
 
    case 0: cl(); segm=a[0]; pd=0; an=0; anod(); segment();break;
    case 1: cl(); segm=a[1]; pd=pd_p; an=1; anod(); segment();break;
    case 2: cl(); segm=a[2]; pd=0; an=2; anod(); segment();break;
    case 3: cl(); segm=a[3]; pd=0; an=3; anod(); segment();break;}i++;
 
    if(i>3){i=0;}}
 
void segment(){
  switch(segm){                                                                 
             //  A       B       C       D       E       F       G        PD
    case 0: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,0);ch(13,pd);break;// 0 
    case 1: ch(2,0);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,0);ch(8,0);ch(13,pd);break;// 1
    case 2: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,0);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,0);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 2
    case 3: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,0);ch(7,0);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 3   
    case 4: ch(2,0);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 4 
    case 5: ch(2,1);ch(3,0);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,0);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 5 
    case 6: ch(2,1);ch(3,0);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 6 
    case 7: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,0);ch(8,0);ch(13,pd);break;// 7 
    case 8: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 8
    case 9: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,0);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 9  
   case 10: ch(2,0);ch(3,0);ch(4,0);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,0);ch(8,0);ch(13,pd);break;// пусто
  }}
void anod(){
  switch(an){                                                             
    case 0:ch(9,1);ch(10,0);ch(11,0);ch(12,0);break;  
    case 1:ch(9,0);ch(10,1);ch(11,0);ch(12,0);break; 
    case 2:ch(9,0);ch(10,0);ch(11,1);ch(12,0);break;
    case 3:ch(9,0);ch(10,0);ch(11,0);ch(12,1);break;
  }}
 
void cl(){
     segm=10; pd=0; an=0; segment(); anod(); an=1; segment(); anod();  an=2; segment(); anod();  an=3; segment();anod(); 
  }  
 
  void ch(int pin, int logic){digitalWrite(pin,logic);}

Часы + давление + температура + влажность

DS3231 + BMP280 + DHT11

Добавив два датчика на основе часов можно собрать простую погодную станцию. С датчика DHT11 будет выводится показания влажности, а с датчика BMP280 атмосферное давление (мм.рт.ст) и температура.

Показания датчиков выводятся два раза в минуту в течении 4 секунд на каждый параметр.

#include <MsTimer2.h>  // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/11/MsTimer2.zip
#include <Wire.h> 
#include <Adafruit_Sensor.h>  // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/08/Adafruit_Sensor.zip
#include <Adafruit_BMP280.h> // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/08/Adafruit_BMP280.zip
#include <DS3231.h>  // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2022/02/DS3231.zip
#include <DHT.h>  // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/08/DHT.zip
DHT dht(A1, DHT11); // выход DAT подключен к A1
DS3231 clock;RTCDateTime DateTime;
Adafruit_BMP280 bmp; // I2C
  int an, segm,times,i,pd,pd_p,sek;
  byte a[4];
 
void setup(){  Wire.begin();clock.begin();bmp.begin();dht.begin(); 
MsTimer2::set(2, to_Timer);MsTimer2::start();
  // clock.setDateTime(__DATE__, __TIME__); // Устанавливаем время на часах, основываясь на времени компиляции скетча
 pinMode(9,OUTPUT);  // D9  === A0
 pinMode(10,OUTPUT); // D10 === A1
 pinMode(11,OUTPUT); // D11 === A2
 pinMode(12,OUTPUT); // D12 === A3
 pinMode(13,OUTPUT); // D13 === PD
 pinMode(2,OUTPUT);  // D2  === a
 pinMode(3,OUTPUT);  // D3  === b
 pinMode(4,OUTPUT);  // D4  === c
 pinMode(5,OUTPUT);  // D5  === d
 pinMode(6,OUTPUT);  // D6  === e
 pinMode(7,OUTPUT);  // D7  === f
 pinMode(8,OUTPUT);  // D8  === g
clock.setOutput(DS3231_1HZ);
 pinMode(A0,INPUT); // SQW DS3231 
}
 
void loop(){ 
  DateTime=clock.getDateTime();// опрос времени
  sek=DateTime.second;
  if((sek>=10&&sek<=15)||(sek>=30&&sek<=35)){
    times = bmp.readTemperature();
  a[0]=times/10;
  a[1]=times%10;
  a[2]=11;
  a[3]=12;
  pd_p=0;}
  else if((sek>=15&&sek<=20)||(sek>=35&&sek<=40)){
    times = bmp.readPressure()/133.3224;
  a[0]=13;
  a[1]=times/100;
  a[2]=times/10%10;
  a[3]=times%10;
  pd_p=0;}  
  else if((sek>=20&&sek<=25)||(sek>=40&&sek<=45)){
    times = dht.readHumidity();
  a[0]=14;
  a[1]=10;
  a[2]=times/10;
  a[3]=times%10;
  pd_p=0;}  
  else{
  times = DateTime.hour*100+DateTime.minute;
  a[0]=times/1000;
  a[1]=times/100%10;
  a[2]=times/10%10;
  a[3]=times%10%10;
  if(analogRead(A0)>900){pd_p=1;}else{pd_p=0;}
  }
 }// loop
 
void to_Timer(){ 
  switch(i){
    case 0: cl(); segm=a[0]; pd=0; an=0; anod(); segment();break;
    case 1: cl(); segm=a[1]; pd=pd_p; an=1; anod(); segment();break;
    case 2: cl(); segm=a[2]; pd=0; an=2; anod(); segment();break;
    case 3: cl(); segm=a[3]; pd=0; an=3; anod(); segment();break;}i++;
    if(i>3){i=0;}}
 
void segment(){
  switch(segm){                                                                 
             //  A       B       C       D       E       F       G        PD
    case 0: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,0);ch(13,pd);break;// 0 
    case 1: ch(2,0);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,0);ch(8,0);ch(13,pd);break;// 1
    case 2: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,0);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,0);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 2
    case 3: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,0);ch(7,0);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 3   
    case 4: ch(2,0);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 4 
    case 5: ch(2,1);ch(3,0);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,0);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 5 
    case 6: ch(2,1);ch(3,0);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 6 
    case 7: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,0);ch(8,0);ch(13,pd);break;// 7 
    case 8: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 8
    case 9: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,1);ch(6,0);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// 9  
   case 10: ch(2,0);ch(3,0);ch(4,0);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,0);ch(8,0);ch(13,pd);break;// пусто
   case 11: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,0);ch(5,0);ch(6,0);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// градус
   case 12: ch(2,1);ch(3,0);ch(4,0);ch(5,1);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,0);ch(13,pd);break;// C
   case 13: ch(2,1);ch(3,1);ch(4,0);ch(5,0);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// P
   case 14: ch(2,0);ch(3,1);ch(4,1);ch(5,0);ch(6,1);ch(7,1);ch(8,1);ch(13,pd);break;// H
  }}
void anod(){
  switch(an){                                                             
    case 0:ch(9,1);ch(10,0);ch(11,0);ch(12,0);break;  
    case 1:ch(9,0);ch(10,1);ch(11,0);ch(12,0);break; 
    case 2:ch(9,0);ch(10,0);ch(11,1);ch(12,0);break;
    case 3:ch(9,0);ch(10,0);ch(11,0);ch(12,1);break;
  }}
 
void cl(){
     segm=10; pd=0; an=0; segment(); anod(); an=1; segment(); anod();  an=2; segment(); anod();  an=3; segment();anod(); 
  }  
 
  void ch(int pin, int logic){digitalWrite(pin,logic);}

Форум — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?id=148

Индикаторы — https://gotbest.by/redirect/cpa/o/q7r44lmph5thmzyesto83e4orgmgghso/

Дополнительные материалы

Печатную плату разработал и автор фотографий — Постоленко Анатолий

anatolij-postolenko@yandex.ru

Часы на светодиодных семисегментных индикаторах 1,8 дюйма_.lay6.zip

Опытный образец платы

Большие часы — 2.lay6

Большие часы — 2

Обновлено: 06.02.2022 в 23:24 | Просмотров: 30 662

4,56 (9)

Загрузка...

Похожие статьи

Большие часы на RGB светодиодной ленте WS2811 (ESP8266) - часть 2
Ранее в статье http://rcl-radio.ru/?p=91626 был рассмотрен пример создания больших часов на светодиодной RGB ленте на на основе чипа WS2811 (SM16703) под управлением wi-fi модуля NodeMcu v3 с чипом ESP8266 (ESP-12e). В этой статье будет рассмотрен пример доработки часов, добавлен веб-интерфейс настройки и авторизации в сети в Wi-Fi сети. Перед настройкой интернет часов выполните следующие пункты: Ознакомьтесь с первой частью проекта - http://rcl-radio.ru/?p=91626 Настройка...

Внешний ЦАП WM8805 + PCM1753 (Arduino)
ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь — это устройство, которое преобразует информацию из цифрового вида в аналоговые сигналы, при этом максимально точно и без искажений. Собрать внешний ЦАП на компонентах предложных в статье не сложно, он содержит несколько недорогих компонентов и в настройке практически не нуждается. Входной цифровой сигнал имеет формат S/PDIF (цифровой аудио интерфейс разработанный фирмами SONY/PHILIPS, предназначен для передачи цифрового сигнала между аудио...

Индикатор уровня аудио сигнала на светодиодной шкале SHB10R (Arduino)
Светодиодная шкала SHB10R — это, по сути, 10 независимых светодиодов в одном корпусе, выложенных в форме шкалы. У индикатора 20 ножек: анод и катод для каждого светодиода. На основе Arduino используя светодиодную шкалу SHB10R можно сделать простой индикатор уровня аудио сигнала. Всего используется 4 таких шкалы, по 20 светодиодов на канал. Так как кол-во цифровых выходов платы Arduino ограничено, то используется динамическая индикация, при этом 10 цифровых выходов Arduino...

LC75823 - ЖКИ драйвер (Arduino)
Как правило у многих радиолюбителей в наличии имеются небольшое количество различных панелей управления и плат индикации от старых магнитол, которые содержат ЖК индикаторы. Зачастую такие индикаторы содержат большое кол-во не нужных элементов которые отнимают полезную площадь ЖК индикатора, но тем не менее такие индикаторы можно применить в различных радиолюбительских проектах. В этой статье речь пойдет о ЖК драйвере LC75823, от том как с ним работать и о его особенностях. ЖК драйвер...

Драйвер VFD PT6312 + ИВ-21 (Arduino)
ИМС PT6312 - это контроллер вакуумного люминесцентного дисплея (VFD). Поддерживает работу от 4 сеток при 16 сегментах и до 11 сеток при 11 сегментах. Управление ИМС PT6312 3-Wire. ИМС PT6312 помимо работы как драйвер VFD, имеет сканер клавиатуры 6х4, порты для подключения светодиодов и 4-х разрядный порт общего назначения, но в данной статье будет рассмотрена работа ИМС PT6312 только как драйвер VFD. Применение PT6312 в качестве драйвера вакуумного люминесцентного дисплея, позволяет...

Comments

sa58:

27.12.2020 в 16:54

Собрал данный девайс. Часы выставил по компьютеру. Модуль давления и температуры ВМЕ/BMP280 на 5 вольт, адрес 0х77. Время идет нормально, а вместо температуры и давления высвечивается 00*С и Р000. Адрес на датчике менял на 0х76. В сканере все читается и давление, и температура, и влажность. В чем может быть причина? И еще, может не в тему, ВМЕ280 измеряет все 3 параметра — к чему в схеме DTH-11, тем более точность этого датчика, мягко выражаясь, оставляет желать лучшего.

Войдите, чтобы ответить
1. liman28:
  
  27.12.2020 в 17:03
  
  BME280 у меня нет, поэтому используется DHT11.
  Можно DHT11 убрать если у Вас BME280.
  У BME своя библиотека, она не подходит к BMP.
  
  Войдите, чтобы ответить
sa58:

27.12.2020 в 17:35

Могу я удалить в скетче библиотеку ВМР и добавить ВМЕ без изменения скетча?

Войдите, чтобы ответить
1. liman28:
  
  27.12.2020 в 17:54
  
  Я в железе не тестировал
  http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?pid=2717#p2717
  
  Войдите, чтобы ответить
sa58:

27.12.2020 в 18:07

Удалил библиотеку ВМР280, добавил ВМЕ280 и все заработало! Огромное спасибо за помощь! Теперь буду читать, как добавить влажность. Еще раз огромное спасибо за помощь!

Войдите, чтобы ответить
Анатолий Постоленко:

10.03.2021 в 23:24

Здравствуйте! Как правильно отключить показания только датчика давления?

Войдите, чтобы ответить
1. liman28:
  
  10.03.2021 в 23:26
  
  Удалите этот код
  
  else if((sek>=15&&sek< =20)||(sek>=35&&sek<=40)){ times = bmp.readPressure()/133.3224; a[0]=13; a[1]=times/100; a[2]=times/10%10; a[3]=times%10; pd_p=0;}
  
  Войдите, чтобы ответить
didm:

06.02.2022 в 23:19

Хочу повторить этот проект ,но при компиляции выдает ошибку DS3231 clock redeclared as different kind of symbol. Текст скопирован с сайта. Я новичок в этом деле, по этому в программировании ноль. Подскажите что делать, буду очень благодарен.

Войдите, чтобы ответить
1. liman28:
  
  06.02.2022 в 23:23
  
  Удалите библиотеку DS3231 и установите ее с этого источника — http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2022/02/DS3231.zip
  
  Войдите, чтобы ответить
radi_k:

13.02.2022 в 15:35

Привет! Хочу повторить этот проект, но есть пара вопросов:
1. Как прикрутить к схеме датчик освещения (например фоторезистор);
2. Хочется развернуть Н2 на 180 градусов, чтобы заставить мигать две точки между часами и минутами. Что необходимо изменить в скетче для этого?
Пасибки. Удачи.

Войдите, чтобы ответить