M-Clock Miniature Multimode Clock: 11 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:11

Minimalistens klocka? Klocka med flera lägen? Matrix klocka?

Detta är ett klockprojekt med flera lägen baserat på MSP430G2432. Den kan monteras utan lödning och minimal användning av verktyg. Med begränsad upplösning på 8x8 pixlar visar denna 12 -timmars klocka tid i 6 olika lägen. Den använder minimala komponenter (endast 5 till 7 delar) och minimala ledningar (4 ledningar). Hela projektet inklusive batteri finns i en 1,5 "x 2" brödbräda. Bonus påskägg "Tetris" som spel, se sista projektstegen.

Funktioner

• Minsta antal komponenter, 5 delar.
• Minimal kabeldragning, endast 4 ledningar krävs. Batteridrift från 3V till 3,6V.
• Användning av vakthundstimern för att hålla tiden, avstängt viloläge (LPM3) tar uA-ström.
• 32Khz kristall för att hålla exakt tid när du sover.
• Kör 1 MHz DCO -kalibrerad klocka när den är aktiv (visar tid).
• Detta är en 12H -klocka, inte 24H och har ingen AM/PM -indikator.
• Påskäggstillämpning av Tetris -spelet.

Steg 1: HHMM -läge

HHMM -läge, typiska timmar plus minuter rullande siffror med kolon separator. Bilden nedan är inte tydlig eftersom siffrorna rullar.

Steg 2: Sekundläge

Sekundsläge, visar bara sekunder

Steg 3: Tix -läge

Tix -läge, ledmatris är indelat i kvadrant, de övre kvadranterna visar timmen i bcd (binärt kodade decimalvärden). de representeras av antalet punkter för att indikera siffrorna. de nedre kvadranterna visar minuten i bcd. dvs för 4:32 visar det ingen prick + 4 punkter på den övre halvan och 3 punkter + 2 punkter på den nedre halvan.

Steg 4: Tärningsläge

Tärningsläge, ledmatrisen är uppdelad i två uppsättningar "tärningar". med det övre paret som visar timmen från 1 - 12, visar det nedre paret av tärningar minuter i steg om 5 minuter. Varje sekund kommer tärningarna att rotera mellan möjliga värden. Till exempel kan den fjärde timmen representeras av 0 + 4, 1 + 3 och 2 + 2 kombinationer av 1 eller 2 tärningar. Nedan, för 4:32 visar det tärningsvärdet övre 4 + nedre 6 (5 + 1), beräknas vara 4 timmar, 6 x 5 = 30 minuter, med udda 2 minuter avkortat eftersom vi bara representerar värden på 5 minuters steg.

Steg 5: Siffersläge

Siffroläge, ett litet 3x3 kondenserat teckensnitt används för att visa både timme och minut utan att behöva rulla siffrorna. Siffrorna för minuter skiftar åt vänster och höger på den andra och timsiffran (i timmen 1 till 9) glider från höger till vänster för att indikera var 10: e sekund framsteg under minuten. 4:33 och cirka 30+ sekunder visas på fotot.

Steg 6: Binärt läge

Binärt läge (det är verkligen bcd eller binärt kodat decimal), timme, minut och andra siffror visas som binär prick på olika kolumner i led -matrisen. kolumnerna 0 och 1 (från vänster) representerar timsiffrorna, kolumn 2 är blankad, kolumnerna 3 och 4 representerar minutsiffrorna, kolumnen 5 är blank, kolumnerna 6 och 7 representerar de andra siffrorna. Nedan representerar tiden 4:34:16.

Steg 7: Hur det fungerar

Kretsen använder rad- och kolumnmultiplexering för att driva lysdioderna, en rad i taget, detta ger en 12,5% arbetscykel när "uppsättningar" av lysdioder (8 av dem i var och en av de 8 raderna) slås på kort. strömbegränsande motstånd elimineras för att rädda brödbräda och eftersom vi inte hela tiden kör enskilda lysdioder kommer de inte att skadas.

Kontrollen (användargränssnitt) är också ordnad så att vi bara använder en taktil knapp för inmatning. Firmware capture långa knapptryckningar (tryck och håll ned) för menyrotation och normala knapptryckningar för menyval. Genom att migrera detta projekt från en AVR -mcu till en msp430 mcu hade jag gjort det möjligt att hålla tiden mycket mer exakt. Under visning (dvs påslagen) körs projektet vid 1 MHz DCO. MSP430 mcu har fabrikskalibrerade klockvärden. När det inte visas går detta projekt in i en LPM3 (lågeffektsläge 3) för att spara ström. På LPM3 kan DCO -klockan inte användas och projektet går över till att använda en 32Khz kristallbaserad AClk för att hålla tiden.

Steg 8: Komponenter / delar

• MSP430G2432 (eller andra 20 -poliga enheter i G -serien med 4k+ blixt)
• 8x8 LED -matrisdisplay (endast rött, detta är ett 3V -projekt)
• taktilknapp, du behöver 3 om du vill att Tetris -spelet ska vara aktiverat
• 32Khz klockkristall
• CR2032 eller annan 3V batterikälla

Steg 9: Brödbrädans layout

8x8 led -matrisen har en punktstorlek på 1,9 mm och har en vanlig katod, om du har en vanlig anodtyp kan du ändra några rader i koden för adoption. Se bifogade bilder och diagram och se om du har rätt pin-outs. Det verkar som att de är ganska vanliga och om du köper via ebay har de flesta leverantörer samma pin-out även om modellnumret är annorlunda.

Steg 10: Schematisk / montering

• Följ brödbrädans layout och placera två bygelkablar på mini -brödbrädan
• Placera MSP430G2432 mcu
• Placera 32Khz kristall
• Placera den taktila knappen
• Placera strömkällan (jag använder knappcellen CR2032)
• Slutligen placera 8x8 led matris ovanpå MSP430G2432

Källkod och fast programvara för projektet kan laddas ner från mitt github-arkiv, filer som behövs är mclock.c (källa) och M-Clock.hex (firmware binär)

Steg 11: Påskägg / Tetris -liknande spel

Med extra blixtutrymme på MCU kan jag klämma in ett Tetris -liknande spel. Denna påskäggsapplikation är möjlig genom att placera de extra / valfria taktila knapparna i rätt brödbräda.

Om du trycker på någon av spelknapparna (vänster eller höger) när klockan visar startas spelet. Spelkontrollen sker via vänster och höger knapp för att flytta spelbiten horisontellt, och klockknappen, i spelläge, fungerar som spelbitens rotationsknapp. Det finns inget hastighetsfall i denna implementering. När spelet slutar (spelbitarna staplade upp till taket) visas poängen (antal rader eliminerade) kort som 2 blinkande siffror.