INFORMACJA: Poniższy post nie wydostał się z Poczekalni :(

1. Wstęp

Dzisiaj pokażę jak zrobić prosty (dla niektórych może być trochę skomplikowany) zegarek z termometrem na Arduino. Szukałem w necie różnych zegarów, pobierałem a te nie miały “zero paddingu” (poprzedzania zerami liczb jednocyfrowych) albo pokazywały temperaturę zupełnie dziwną typu -140°C lub +89°C. Zrobiłem po swojemu. Ten zegar wykorzystuje czujnik temperatury LM335 i wyświetlacz LCD.

2. Co będzie potrzebne?

Potrzebne będą:

– Arduino (w moim przypadku UNO R3)

– głośnik 8-ohm ok. 0.5W (aby zegar wygrywał melodyjkę co godzinę)

– ok. 15-20 kabelków połączeniowych/drutów

– potencjometr 10kOhm

– 3 “buttony”

– 2x czujnik temp. LM335A

– płytka stykowa (tzw. breadboard)

– kabel USB A-B

– 3 rezystory 220Ohm i 1 2kOhm.

Oczywiście można kupić zestawy z większością tych części na przykład tutaj.

To tyle. Przejdźmy do realizacji!

3. Jak to zrobić?

Oczywiście trzeba mieć na komputerze program Arduino IDE do pobrania tutaj. Załączam obrazek tego programu:

Gdy już mamy program musimy połączyć wszystkie kable i części. Zrobiłem projekt w programie Fritzing:

Nie wygląda to zbyt imponująco, ponieważ mam tylko 11 lat, więc dodaję schemat i wyjaśniam:

Nie miałem LM35 więc zamiast LM35 użyjemy LM335 (schemat i breadboard jest do LM335!)

Lista połączeń wyświetlacza z Arduino:

Przed podłączeniem sprawdź swój typ wyświetlacza. Za uszkodzenie przez nieprawidłowe podłączenie ja nie odpowiadam.

 Potencjometr podłączyć tak: 1 nóżka do +5V, 2 nóżka do LCD pin 3, 3 nóżka do GND.

Inne połączenia:

4. Programowanie

Teraz, gdy mamy już wszystko podłączone trzeba zacząć programować. Otwieramy program Arduino IDE. Wpisujemy podany niżej kod programu:

/*
Clock with thermometer

- uses a 16x2 LCD display with Hitachi HD44780 driver
 The circuit:
* LCD RS pin to digital pin 5
 * LCD R/W pin to GND
* LCD Enable pin to digital pin 7
 * LCD D4 pin to digital pin 9
* LCD D5 pin to digital pin 10
 * LCD D6 pin to digital pin 11
* LCD D7 pin to digital pin 12
 * 10K resistor:
- ends to +5V and ground
 - wiper to LCD VO pin (pin 3)
* LM335A:
 - first to "nothing"
- second pin to analog pin 0 and to +5V (with 2kohm resistor)
 - third pin to GND
* 4 buttons:
 - first from GND to digital pin 1
- second from GND to digital pin 2
 - third from GND to digital pin 3
- fourth from GND to RESET pin
 * 220 ohm resistor from +5V to digital pin 1
* 220 ohm resistor from +5V to digital pin 2
 * 220 ohm resistor from +5V to digital pin 3
* 8 ohm speaker from digital pin 4 to GND

*/
// include the library codes:
#include <LiquidCrystal.h>
#include <EEPROM.h>
#include "pitches.h"
// initialize the library with the numbers of the interface pins: 
LiquidCrystal lcd(5,7,9,10,11,12);
// makes first melody:
int melody1dur[] = {4, 8, 8, 8};
int melody1[] = {NOTE_C4, NOTE_G3, NOTE_F3, NOTE_G3};
// sets....:
double pomiar1, pomiar2, temp1, temp2;
int second=0, minute=0, hour=0, day=1, month=1, year=2000, hourPin = 2, minutePin = 3, optionPin = 1, option=1;
int addr=0, address=0;
char* hellotext1="Zegar";
char* hellotext2="--text--";
char* version="2.4";
byte value; 
// define your char!:
// 1=point, 0=nothing
// 0b11111 = first line be black
// 0b11111 = second line be black
// 0b11111 = third line .....
byte znak[8] = {
0b11111,
  0b11111,
0b11111,
  0b11111,
0b11111,
  0b11111,
0b11111,
  0b11111
};
// sets irregular chars:
byte arms0[8] = {
  0b00100,
0b01010,
  0b00100,
0b00100,
  0b11111,
0b00100,
  0b00100,
0b01010
};
byte arms1[8] = {
  0b00100,
0b01010,
  0b00100,
0b00101,
  0b01110,
0b10100,
  0b00100,
0b01010
};
byte arms2[8] = {
  0b00100,
0b01010,
  0b00100,
0b10100,
  0b01110,
0b00101,
  0b00100,
0b01010
};
void setup()
{
// sets up irregular chars:
  lcd.createChar(1, znak);
lcd.createChar(2, arms0);
  lcd.createChar(3, arms1);  
lcd.createChar(4, arms2);
  // set up the LCD's number of columns and rows: 
lcd.begin(16,2);
  // clears the LCD:
lcd.clear();
  // defines pins (INPUTs or OUTPUTs):
pinMode(A0, INPUT);
  pinMode(A2, INPUT);  
pinMode(A3, INPUT);
  pinMode(hourPin, INPUT); 
pinMode(minutePin, INPUT);
  lcd.home();
// prints start page on the LCD:
 lcd.print(hellotext1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.print(hellotext2);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
lcd.write(1);
delay(2500);
lcd.clear();
lcd.print("Version ");
lcd.print(version);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Loading...");
// prints a dancing man on the LCD
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(3);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(4);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(3);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(4);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(3);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(4);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(3);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(4);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(3);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(2);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(4);
delay(100);
lcd.setCursor(11, 1);
lcd.write(5);
lcd.clear();
  for (int i = 0; i<16;  i++) { 
lcd.print(".");
  delay(100); 
}
lcd.setCursor(0,1);  
for (int i = 0; i<16;  i++) {
 lcd.print(".");
delay(100);
 }  
lcd.clear();
 // reads date and time from the EEPROM memory (if available):
hour=EEPROM.read(1);
 minute=EEPROM.read(2);
second=EEPROM.read(3);
 day=EEPROM.read(4);
month=EEPROM.read(5);
 year=EEPROM.read(6);
}
void loop(){
lcd.setCursor(0,0);
// time counting:
static unsigned long lastTick = 0;
 if (millis() - lastTick >= 1000) {
lastTick = millis();
  second++;
}
 if (second >= 60) {  minute++;  second = 0;}
if (minute >= 60) {  hour++;  minute = 0; melody1play();}
 if (hour >= 24) {  day++;  hour = 0;}
if (day >= 30) {  month++;  day=0;}
 if (month>= 12) {  year++;  month= 0; melody2play();}

 if(digitalRead(minutePin)==0) {  minute++;  }
if(digitalRead(hourPin)==0) {   hour++;     }
// displays time: 
lcd.print(hour);
lcd.print(":");
if (minute<10)
{
lcd.print(0);
lcd.print(minute);  
}
else
{
lcd.print(minute);   
}
lcd.print(":");
if (second<10)
{
lcd.print(0);
lcd.print(second);  
}
else
{
lcd.print(second);   
}
lcd.print("  ");
lcd.setCursor(11,0);
/*if (digitalRead(optionPin)==1)
{
lcd.print("");  
}
else
{
lcd.write(1);  
}
if (digitalRead(hourPin)==1)
{
lcd.print("");  
}
else
{
lcd.write(1);  
}
if (digitalRead(minutePin)==1)
{
lcd.print("");  
}
else
{
lcd.write(1);  
}*/
// save to EEPROM memory:
EEPROM.write(1, hour);
EEPROM.write(2, minute);
EEPROM.write(3, second);
EEPROM.write(4, day);
EEPROM.write(5, month);
EEPROM.write(6, year);
// check for button push:
delay(500);
check();
delay(500);
check();
}

void check()
{
// if option button is pushed:   
if(digitalRead(optionPin)==LOW) {option=option+1; }
lcd.setCursor(0,1);
if(option ==1)
{  
lcd.print(day);
lcd.print("-");
lcd.print(month);
lcd.print("-");
lcd.print(year);
lcd.print("                       "); 
}
if(option ==2){  
pomiar1 = analogRead(A0)*5/1024.0;
temp1 = pomiar1 - 0.5;
temp1 = temp1 / 0.01;
pomiar2=analogRead(A1);
temp2= (2.36  pomiar2 100 )/1024.0;
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("W:");
lcd.print(temp1,1);
lcd.print("C  ");
lcd.setCursor(9,1);
lcd.print("Z:");
lcd.print(temp2,1);
lcd.print("C  ");
}
if(option ==3){option=1;}
// if EEPROM clear button (optionally) on digital pin 8 is pushed:
if(digitalRead(8)==LOW)
{  
/*for (int i = 0; i < 512; i++)
    EEPROM.write(i, 0);
lcd.clear();
    lcd.home();
lcd.print("EEPROM cleared.");
    hour=0;
minute=00;
    second=00;
day=25;
    month=10;
year=2013;
    lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(hour);
    lcd.print(":");
lcd.print(minute);
    lcd.print(":");
lcd.print(second);
    lcd.print(",");
lcd.print(day);
    lcd.print("-");
lcd.print(month);
    lcd.print("-");
lcd.print(year);
    delay(2000);
lcd.clear();*/
}
}

void melody1play()
{
// plays first melody (one per hour):
    for (int m1thisNote = 0; m1thisNote < 4; m1thisNote++) 
{
    int m1noteDuration = 1000/melody1dur[m1thisNote];
tone(4, melody1[m1thisNote],m1noteDuration);
    int m1pauseBetweenNotes = m1noteDuration * 1.30;
delay(m1pauseBetweenNotes);
    noTone(4);
}
}

Pewnie zastanawiacie się co można zmienić na własne potrzeby. Otóż zmienne zadeklarowane na początku programu, czyli hellotext1 i hellotext2 można zmienić (zaawansowani pewnie umieją zmienić wszystko). Wtedy zegar będzie wyświetlał te teksty po podłączeniu zasilania. Zegar też pokazuje wersję “sprzętu” zapisaną w zmiennej version. Ale uwaga! Ona musi mieć wartość integer, czyli liczbę (ostatecznie z kropką). Gdy zmienna version będzie równa 1.5, wtedy zegar wyświetli ‘Version 1.5‘. Po wersji zegar wyświetla ‘Loading‘ i – mały skromny dodatek – tańczącego ludka. Gdy tańczenie mu się znudzi na ekranie będzie przybywać kropek i w końcu pokaże się godzina. Zmienić godzinę można przez naciśnięcie którychś z buttonów  (ten na pinie 2 to minuty, a ten na 3 to godziny). A po co ten trzeci? Służy on do zmieniania opcji. Opcja to tekst, który wyświetla się w drugiej linijce ekranu. Jest to albo data albo temperatura. Co do melodii można je zmienić w zmiennych melody1, ale napiszę to w następnej aktualizacji. Przypominam, że melodia 1. gra co godzinę.

Więcej o termometrze w następnej aktualizacji.

To był mój pierwszy post, więc jak macie zastrzeżenia to piszcie.

kuba2k2

INFORMACJA: Poniższy post nie wydostał się z Poczekalni :(