| Ваш IP: 3.239.7.207 | Online(32) - гости: 13, боты: 19 | Загрузка сервера: 2.68 ::::::::::::

Часы на MAX7219 (Arduino)

На светодиодной матрице MAX7219 8х8 можно собрать простые часы. В часах используется матрица состоящая их четырех модулей MAX7219. Помимо матрицы в часах используется плата Arduino Nano, часы реального времени DS1307 (DS3231 — без изменения скетча), датчик температуры и влажности DHT11.

Более подробно про LED матрицу на MAX7219 можно узнать — https://rcl-radio.ru/?p=98863

!!! Обратите внимание, что при полной яркости LED матрица может потреблять более 1,5 А, поэтому для питания матрицы используйте отдельный источник питания 5 В с максимальным выходным током не менее 2 А!!!

На LED матрице MAX7219 поочередно выводится время (часы:минуты), дата (дата,месяц), температура и влажность.

Для корректировки параметров часов используются кнопки SET, UP, DW, которые позволяют изменять часы, минуты, дату, месяц и яркость свечения светодиодов матрицы (0…16).

Для первоначальной установки времени часов реального времени необходимо в скетче найти и раскомментировать строку:

set_time(21,2,5,3,0,4,0);// год 00-99, ДН 1-7 (1=ВС), месяц 1-12, дата 1-31, час 0-23, минуты 0-59, секунды 0-59

Загрузите скетч в микроконтроллер и закомментируйте строку:

// set_time(21,2,5,3,0,4,0);// год 00-99, ДН 1-7 (1=ВС), месяц 1-12, дата 1-31, час 0-23, минуты 0-59, секунды 0-59

Далее снова загрузите скетч.

Скетч полностью совместим с микроконтроллерами ATmega168, ATmrga328, ATmega8.

////////// |PORT   |pin | Arduino 
// MAX7219
#define CLK PD2 // | 4  | D2
#define CS  PD3 // | 5  | D3
#define DIN PD4 // | 6  | D4
// DS1307
#define SDA PB3 // | 17 | D11
#define SCL PB2 // | 16 | D10
#define SQW PB4 // | 18 | D12
// DHT11
#define OUT PB0 // | 14 | D8
// BUTTON
#define SET PC0 // | 23 | A0
#define UP  PC1 // | 24 | A1
#define DW  PC2 // | 25 | A2
 
int beg,obr,br;
byte data_dht[5];
byte d0,d1,d2,d3,i1,bb,i3,f1,sett;
byte hh,mm;
byte dat[18][8] = {{B00111100,B01100110,B01101110,B01111110,B01110110,B01100110,B00111100,B00000000},//0 
                   {B00011000,B00111000,B00011000,B00011000,B00011000,B00011000,B00011000,B00000000},//1
                   {B00111100,B01100110,B00000110,B00011100,B00110000,B01100000,B01111110,B00000000},//2
                   {B00111100,B01100110,B00000110,B00011100,B00000110,B01100110,B00111100,B00000000},//3
                   {B00001110,B00011110,B00110110,B01100110,B01111110,B00000110,B00000110,B00000000},//4
                   {B01111110,B01100000,B01111100,B00000110,B00000110,B01100110,B00111100,B00000000},//5
                   {B00011100,B00110000,B01100000,B01111100,B01100110,B01100110,B00111100,B00000000},//6
                   {B01111110,B00000110,B00000110,B00001100,B00011000,B00011000,B00011000,B00000000},//7
                   {B00111100,B01100110,B01100110,B00111100,B01100110,B01100110,B00111100,B00000000},//8
                   {B00111100,B01100110,B01100110,B00111110,B00000110,B00001100,B00111000,B00000000},//9
                   {B00110000,B00110000,B01111100,B00110000,B00110000,B00110100,B00011000,B00000000},//t = 10
                   {B01100110,B01100110,B01100110,B01111110,B01100110,B01100110,B01100110,B00000000},//H = 11
                   {B00000000,B00111000,B01101100,B01101100,B00111000,B00000000,B00000000,B00000000},// градус = 12
                   {B00000000,B11000110,B11001100,B00011000,B00110000,B01100110,B11000110,B00000000},// % = 13
                   {B11000110,B11101110,B11111110,B11111110,B11010110,B11000110,B11000110,B00000000},// M = 14
                   {B01111000,B01101100,B01100110,B01100110,B01100110,B01101100,B01111000,B00000000},// D = 15
                   {B01111100,B01100110,B01100110,B01111100,B01100110,B01100110,B01111100,B00000000},// B = 16
                   {B00000000,B00000000,B01011100,B01110110,B01100000,B01100000,B01100000,B00000000} // r = 17
                   };        
 
void setup() {
 // Serial.begin(9600); 
  DDRB &= ~(1 << SQW);PORTB |= (1 << SQW);
 // set_time(21,2,5,3,0,4,0);// год 00-99, ДН 1-7 (1=ВС), месяц 1-12, дата 1-31, час 0-23, минуты 0-59, секунды 0-59
  ds_write(0x07, 0b00010000); // выход SQW, частота 1 Гц
  delay(2);
  br = EEPROM_read(0);
  if(br==255){br=0;EEPROM_write(0,br);}
  DDRD |= (1 << DIN) | (1 << CS) | (1 << CLK);
  PORTC |= (1 << SET) | (1 << UP) | (1 << DW);
  max7219_L(0x0F, 0);// тест выкл.
  max7219_L(0x0C, 0x01010101);// вкл. индик.
  max7219_L(0x0A, 0x01010101*br);// яркость
  max7219_L(0x09, 0);// дешифраторы выкл.
  max7219_L(0x0B, 0x07070707);// кол-во разрядов  
}
 
void loop() {
  int sec =  (ds_read(0) & 0x0F) + (((ds_read(0) & 0x70) >> 4) * 10);
  int min =  (ds_read(1) & 0x0F) + (((ds_read(1) & 0x70) >> 4) * 10);
  int hour = ((ds_read(2) & 0x0F) + ((ds_read(2) & 0x70) >> 4) * 10);
  int datat = ((ds_read(4) & 0x0F) + ((ds_read(4) & 0x70) >> 4) * 10);
  int mont = ((ds_read(5) & 0x0F) + ((ds_read(5) & 0x70) >> 4) * 10);
 
  if(((PINC >> SET) & 1) == 0){sett++;if(sett>5){sett=0;}delay(300);}
  if(((PINC >> UP) & 1) == 0 && sett == 1){hour++;if(hour>23){hour=0;}set_time(255,255,255,255,hour,255,255);delay(300);}
  if(((PINC >> DW) & 1) == 0 && sett == 1){hour--;if(hour<0){hour=0;}set_time(255,255,255,255,hour,255,255);delay(300);}
 
  if(((PINC >> UP) & 1) == 0 && sett == 2){min++;if(min>59){min=0;}set_time(255,255,255,255,255,min,255);delay(300);}
  if(((PINC >> DW) & 1) == 0 && sett == 2){min--;if(min<0){min=0;}set_time(255,255,255,255,255,min,255);delay(300);}
 
  if(((PINC >> UP) & 1) == 0 && sett == 3){datat++;if(datat>31){datat=1;}set_time(255,255,255,datat,255,255,255);delay(300);}
  if(((PINC >> DW) & 1) == 0 && sett == 3){datat--;if(datat<1){datat=1;}set_time(255,255,255,datat,255,255,255);delay(300);}
 
  if(((PINC >> UP) & 1) == 0 && sett == 4){mont++;if(mont>12){mont=1;}set_time(255,255,mont,255,255,255,255);delay(300);}
  if(((PINC >> DW) & 1) == 0 && sett == 4){mont--;if(mont<1){mont=1;}set_time(255,255,mont,255,255,255,255);delay(300);}
 
  if(((PINC >> UP) & 1) == 0 && sett == 5){br++;if(br>15){br=15;}EEPROM_write(0,br);max7219_L(0x0A, 0x01010101*br);delay(300);}
  if(((PINC >> DW) & 1) == 0 && sett == 5){br--;if(br<0){br=0;}EEPROM_write(0,br);max7219_L(0x0A, 0x01010101*br);delay(300);}  

if(sett==0){  
  if(((PINB >> SQW) & 1)==1){bb = 0;}else{bb = 3;}
  if(obr==2 &&f1==0){f1=1; dht_read();delay(1000);}
  if(obr!=2){f1=0;}
  switch(obr){
  case 0: d0=hour/10;d1=hour%10;d2=min/10;d3=min%10;break;
  case 1: d0=hour/10;d1=hour%10;d2=min/10;d3=min%10;break;
  case 2: d0=datat/10;d1=datat%10;d2=mont/10;d3=mont%10;break;
  case 3: d0=datat/10;d1=datat%10;d2=mont/10;d3=mont%10;break;
  case 4: d0=11;d1=data_dht[0]/10;d2=data_dht[0]%10;d3=13;break;
  case 5: d0=11;d1=data_dht[0]/10;d2=data_dht[0]%10;d3=13;break;
  case 6: d0=10;d1=data_dht[2]/10;d2=data_dht[2]%10;d3=12;break;
  case 7: d0=10;d1=data_dht[2]/10;d2=data_dht[2]%10;d3=12;break;
  }
 
  beg++;
///// time /////////////////////  
if(obr==0){
  for(int z=0;z<8;z++){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24 | (unsigned long)dat[d1][z]<<17 | (unsigned int)dat[d2][z]<<7 | dat[d3][z]) << beg);
    if(z==1||z==2||z==4||z==5){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24 | (unsigned long)dat[d1][z]<<17 | (unsigned int)dat[d2][z]<<7 | dat[d3][z] |  (int long)bb << 15) << beg);}}
    if(beg>32){beg=0;obr=7;}}
 
if(obr==1){
  for(int z=0;z<8;z++){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24 | (unsigned long)dat[d1][z]<<17 | (unsigned int)dat[d2][z]<<7 | dat[d3][z]) >> 32 - beg);
    if(z==1||z==2||z==4||z==5){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24 | (unsigned long)dat[d1][z]<<17 | (unsigned int)dat[d2][z]<<7 | dat[d3][z] |  (int long)bb << 15) >> 32 - beg);}}
    if(beg>32){beg=-120;obr=0;}}
/////// data /////////////////////////////////////////////////
   if(obr==2){
  for(int z=0;z<8;z++){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24 | (unsigned long)dat[d1][z]<<17 | (unsigned int)dat[d2][z]<<7 | dat[d3][z]) << beg);
    if(z==6||z==7){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24 | (unsigned long)dat[d1][z]<<17 | (unsigned int)dat[d2][z]<<7 | dat[d3][z] |  (int long)3 << 15) << beg);}}    
    if(beg>32){beg=0;obr=1;}}
 
  if(obr==3){
  for(int z=0;z<8;z++){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24 | (unsigned long)dat[d1][z]<<17 | (unsigned int)dat[d2][z]<<7 | dat[d3][z]) >> 32 - beg);
    if(z==6||z==7){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24 | (unsigned long)dat[d1][z]<<17 | (unsigned int)dat[d2][z]<<7 | dat[d3][z] |  (int long)3 << 15) >> 32 - beg);}}    
    if(beg>32){beg=-50;obr=2;}}
 
  ////// hhhh //////////////////////////////////////////////////////////////////////// 
  if(obr==4){
  for(int z=0;z<8;z++){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<15 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]) << beg);}    
    if(beg>32){beg=0;obr=3;}}
 
  if(obr==5){
  for(int z=0;z<8;z++){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<15 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]) >> 32 - beg);}       
    if(beg>32){beg=-50;obr=4;}} 
 
 ////// temp //////////////////////////////////////////////////////////////////////// 
  if(obr==6){
  for(int z=0;z<8;z++){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<15 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]) << beg);}    
    if(beg>32){beg=0;obr=5;}}
 
  if(obr==7){
  for(int z=0;z<8;z++){
    max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<15 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]) >> 32 - beg);}      
    if(beg>32){beg=-50;obr=6;}}
}
 
if(sett==1){
  d0=11;d1=11;d2=hour/10;d3=hour%10;
  for(int z=0;z<8;z++){
  max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<16 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]));}}
 
if(sett==2){
  d0=14;d1=14;d2=min/10;d3=min%10;
  for(int z=0;z<8;z++){
  max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<16 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]));}}  
 
if(sett==3){
  d0=15;d1=15;d2=datat/10;d3=datat%10;
  for(int z=0;z<8;z++){
  max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<16 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]));}}  
 
if(sett==4){
  d0=1;d1=14;d2=mont/10;d3=mont%10;
  for(int z=0;z<8;z++){
  max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<16 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]));}} 
 
if(sett==5){
  d0=16;d1=17;d2=br/10;d3=br%10;
  for(int z=0;z<8;z++){
  max7219_L(z+1, ((unsigned long)dat[d0][z]<<24  | (unsigned long)dat[d1][z]<<16 | (unsigned int)dat[d2][z]<<8 | dat[d3][z]));}}        
 
  //Serial.println(beg);
 
  delay(30);
  }//loop
 
void max7219_L(byte reg_n, unsigned long h){
  byte h1 = h >> 24;
  byte h2 = h >> 16;
  byte h3 = h >> 8;
  byte h4 = h;
  PORTD &=~(1 << CS);WriteBit16(reg_n,h1);WriteBit16(reg_n,h2);WriteBit16(reg_n,h3);WriteBit16(reg_n,h4);PORTD |=(1 << CS);
  }  
 
void WriteBit16(byte reg, byte data){  
     for(char i = 7; i >= 0; i--){
        PORTD &= ~(1 << CLK);
        if(((reg >> i) & 1) == 1){PORTD |= (1 << DIN);}else{PORTD &= ~(1 << DIN);}
        PORTD |=(1 << CLK);}
     for(char i = 7; i >= 0; i--){
        PORTD &= ~(1 << CLK);
        if(((data >> i) & 1) == 1){PORTD |= (1 << DIN);}else{PORTD &= ~(1 << DIN);}
        PORTD |=(1 << CLK);}
        PORTD &= ~(1 << CLK);PORTD |= (1 << DIN);
  }
 
bool i2c_read_bit() {
    bool i2c_bit = 1;        
    DDRB &= ~(1 << SDA);            
    delayMicroseconds(10); 
    DDRB &= ~(1 << SCL);                
    if((PINB >> SDA) & 1) i2c_bit=0;                            
    delayMicroseconds(10);  
    DDRB |= (1 << SCL);              
    return i2c_bit;  
}
 
byte i2c_write_byte(byte data){
    for (byte i=0; i<8; i++){i2c_write_bit((data&0x80)==0);data<<=1;}    
    return i2c_read_bit(); 
}
 
byte i2c_read_byte(byte a){
    byte i, data=0;                
    for(i=0; i<8; i++){if (!i2c_read_bit()) data++;if(i!=7) data<<=1;}        
    i2c_write_bit(a);return data;  
}
 
void i2c_write_bit(byte b){
    delayMicroseconds(5);
    if(b){DDRB |= (1 << SDA);}else{DDRB &= ~(1 << SDA);}
    delayMicroseconds(5);
    DDRB &= ~(1 << SCL);       
    delayMicroseconds(10);
    DDRB |= (1 << SCL);
}
 
void i2c_start(){
     delayMicroseconds(10);  
     DDRB &= ~(1 << SDA); DDRB &= ~(1 << SCL); 
     delayMicroseconds(10); 
     DDRB |= (1 << SDA);  PORTB &= ~(1 << SDA);
     delayMicroseconds(10); 
     DDRB |= (1 << SCL);  PORTB &= ~(1 << SCL);   
     delayMicroseconds(10);
}
 
void i2c_stop()  {
     DDRB |= (1 << SDA);            
     delayMicroseconds(10);
     DDRB &= ~(1 << SCL);               
     delayMicroseconds(10); 
     DDRB &= ~(1 << SDA);             
}
 
byte ds_read(byte reg){
     byte data = 0;
     i2c_start();
     i2c_write_byte(0b11010000);
     i2c_write_byte(reg);
     i2c_start(); 
     i2c_write_byte(0b11010001); 
     data = i2c_read_byte(0);
     i2c_stop();
     return data;
  }
 
void ds_write(byte reg, byte data){
     i2c_start();
     i2c_write_byte(0b11010000);
     i2c_write_byte(reg);
     i2c_write_byte(data);
     i2c_stop();
  }  
 
void set_time(byte years, byte days, byte monts, byte datas, byte hours ,byte minute, byte second){
    if(second<255){ds_write(0x00,(second/10<<4)+second%10);}
    if(minute<255){ds_write(0x01,(minute/10<<4)+minute%10);}
    if(hours<255){ds_write(0x02,(hours/10<<4)+hours%10);}
    if(days<255){ds_write(0x03,days);}
    if(datas<255){ds_write(0x04,(datas/10<<4)+datas%10);}
    if(monts<255){ds_write(0x05,(monts/10<<4)+monts%10);}
    if(years<255){ds_write(0x06,(years/10<<4)+years%10);}
  }  
 
 
int dht_read(){
        byte id = 0,id1 = 0;  
        for(id = 0;id < 5;id++){data_dht[id] = 0;}                  
        DDRB |=(1 << OUT); 
        PORTB &= ~(1 << OUT); 
        delay(18); 
        PORTB |= (1 << OUT);
        delayMicroseconds(40); 
        DDRB &= ~(1 << OUT); 
        delayMicroseconds(80); 
    while(PINB & (1 << OUT));
      for (id = 0; id < 5; id++){
        data_dht[id]=0;
      for (id1=0; id1<8; id1++){
    while(!(PINB & (1 << OUT)));  
        delayMicroseconds(30);
      if (PINB & (1 << OUT)){data_dht[id] |= 1 << (7-id1);}
    while(PINB & (1 << OUT));  
}}return 1;}  
 
unsigned char EEPROM_read(unsigned int uiAddress){
  while(EECR & (1<<EEPE));  // проверка готовности EEPROM 
    EEAR = uiAddress; // регистр адреса
    EECR |= (1<<EERE);// чтение EEPROM
    return EEDR; // вывод значения
}
 
void EEPROM_write(unsigned int uiAddress, unsigned char ucData){
  while(EECR & (1<<EEPE)); // проверка готовности EEPROM 
      EEAR = uiAddress; // регистр адреса
      EEDR = ucData; // регистр данных 
      EECR |= (1<<EEMPE);// Разрешение записи в EEPROM
      EECR |= (1<<EEPE); // Запись в EEPROM
}

!!! Обратите внимание, что при полной яркости LED матрица может потреблять более 1,5 А, поэтому для питания матрицы используйте отдельный источник питания!!!

Форум — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?id=300


Доработка — изменен порядок вывода параметров на матрицу:

  • время
  • дата/месяц
  • время
  • температура
  • время
  • влажность

Скетч — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?pid=3446#p3446


Доработка — датчик освещенности, матрица меняет яркость в зависимости от освещенности.
В темноте яркость 0, при освещении максимальная яркость та, которая выставлена в параметре BR (в меню настройки времени).

 

Скетч — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?pid=3465#p3465

Комментарии

  • rn3qkp:

    Привет. Давно не смотрел новые конструкции. Скетч загрузил ,проблем нет. Возможно дополнить конструкцию ( проект) модулем часов на ds3231. Я не покупал указанный в скетче модуль из за его точности.

  • rn3qkp:

    Привет. У меня нет датчика температуры . Скетч загрузил из начала статьи. Нет хода часов.Модули а их 2 проверил работают ,это ds3231 и ds1307.
    При включении идет отображения 0 значений температуры итд , доходит до времени и все.Точка раэделительная не мигает.

    Тут что библиотеки не нужны ?

  • rn3qkp:

    Спасибо за быстрый ответ. Нашёл у себя такой датчик и сегодня постараюсь подключить.
    На мой взгляд , это не правильно что часы привязаны к температуре.

  • rn3qkp:

    Привет. Все работает на 100. Главное подключить датчик. В описании надо отметить что без датчика асы не работают. Ждем новых поделок.

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Случайные статьи

  • Регулятор громкости на полевом транзисторе

    Регулятор громкости на полевом транзисторе

    На рисунке показана схема простого регулятора громкости на полевом транзисторе. Регулировка громкости осуществляется подачей отрицательного напряжения от 0 до -3 В на затвор полевого транзистора. Напряжение 0 В на затворе транзистора соответствует минимальному уровню громкости, а напряжение -3 В — максимальной громкости. Источник — https://freecircuitdiagram.com/4656-voltage-controlled-attenuator-volume-control-using-fet/Подробнее...
  • Выходной каскад (ламповые усилители)

    Однотактовый выходной каскад лампового усилителя содержит минимум деталей и прост в сборке и регулировке. Пентоды в выходном каскаде могут использоваться только ультралинейном включении, триодном или обычном режимах. При триодном включении экранирующая сетка соединяется с анодом через резистор 100…1000Ом. В ультралинейном включении каскад охвачен ОС по экранирующей сетке, что дает снижение …Подробнее...
  • ТЕРМОСТАБИЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

    ТЕРМОСТАБИЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

    С целью уменьшения нелинейных искажений при малой гром­кости режим работы транзисторов выходного каскада усилителя мощности обычно выбирают таким, чтобы в отсутствие сигнала через них протекал довольно большой ток (нередко до сотен миллиампер). Во избежание теплового пробоя, обусловленного нагреванием переходов из-за большой рассеиваемой на них мощ­ности, транзисторы выходного каскада приходится устанавливать …Подробнее...
  • Светодиодная мигалка

    Светодиодная мигалка

    Светодиодная мигалка состоит из 20 диодов в два ряда. Основа уст-ва — мультивибратор, который поочередно зажигает светодиоды. Схема очень простая, регулировка сводится к подбору С3 и С4 которые входят во время-задающую цепь мультивибратора. Усто-во работает от бестрансформаторного источника питания, который состоит из балластного конденсатора С1, резистора R2, который разряжает конденсатор С1 …Подробнее...
  • Электронный термометр (от 0 до 100°С)

    На рис. приведена принципиальная схема, предлагаемого электронного термометра. Он способен измерять температуру от 0 до 100°С, от 0 до 50°С или от — 50 до +50°С — все зависит от стрелочного индикатора РА1, используемого в приборе. Так, с показанным на схеме микроамперметром на 100 мкА термометр рассчитан на работу в …Подробнее...