Innehållsförteckning:

Arduino-baserad Master Clock för skolor: 9 steg (med bilder)
Arduino-baserad Master Clock för skolor: 9 steg (med bilder)

Video: Arduino-baserad Master Clock för skolor: 9 steg (med bilder)

Video: Arduino-baserad Master Clock för skolor: 9 steg (med bilder)
Video: ELF/EMBARC Bronchiectasis conference 2023 with subtitles 2024, November
Anonim
Arduino-baserad Master Clock för skolor
Arduino-baserad Master Clock för skolor

Om din skola eller barnskola eller annan plats är beroende av en central mästerklocka som är trasig kan du ha användning för den här enheten. Nya mästarklockor är naturligtvis tillgängliga, men skolans budgetar är under extremt tryck, och det är verkligen ett tillfredsställande projekt om du har de nödvändiga färdigheterna.

Denna huvudklocka styr signalerna som skickas till slavklockorna och håller dem synkroniserade. Firmware på klockan stöder för närvarande protokollet National Time synchronization. Huvudklockan styr också klockorna som kan ställas in på schemalagda tider under dagen. Firmware i klockan stöder för närvarande två klockzoner (inomhus och utomhus klockor). Firmware i klockan anpassas också automatiskt till sommartid (detta kan stängas av). Detta bibliotek kan också vara användbart för andra klockprojekt (se till att också få det modifierade DateTime-biblioteket). Klockan ställs in genom att ansluta den till en dator via Arduino USB -port och köra ett Java -kontrollprogram med ett GUI -gränssnitt. När tiden har ställts in och ett klockschema laddats kan datorn kopplas bort. Klockans design betonar enkelhet, med ett minimum av kontroller. Varje komplex installation hanteras bättre genom att köra kontrollprogrammet på en dator och tillfälligt ansluta till klockan. Bilden visar klockans frontpanel. Omkopplaren gör att klockorna kan stängas av helt om klockor inte önskas (helgdagar, lärarutbildningsdagar etc.) Lysdioderna är normalt gröna, allt annat indikerar ett ovanligt tillstånd.

Steg 1: Ta reda på om huvudklockan du byter ut

Ta reda på om huvudklockan du byter ut
Ta reda på om huvudklockan du byter ut
Ta reda på om huvudklockan du byter ut
Ta reda på om huvudklockan du byter ut

Huvudklockan som ersattes av detta projekt var en "Rauland 2490 Master Clock". Det hade slutat fungera under en storm med kraftiga blixtnedslag. Slavklockorna rörde sig mycket snabbt (kontinuerlig synkroniseringssignal), och huvudklockan stängdes därefter av. Således visade klockorna i skolan alla ungefär samtidigt, men alla var fel, och alltid fel. Detta bevisar att uttrycket "även en trasig klocka har rätt två gånger om dagen" är falsk. Du måste veta:* vilket protokoll som används av slavklockorna (kan förmodligen gissa utifrån klockornas märke)* hur många zoner används för klockor (inomhus, utomhus, olika byggnader etc) Din skola (eller annan plats) kan till och med ha dokumentation i form av kopplingsscheman. Dessa kan vara till stor hjälp när du installerar den nya klockan.

Steg 2: Du behöver dessa artiklar

Du behöver dessa artiklar
Du behöver dessa artiklar
Du behöver dessa artiklar
Du behöver dessa artiklar

Bilden visar några av de komponenter du behöver. Du kommer att behöva mer. Lämna en lapp om jag har glömt något. Tyvärr är detta instruerbart konstruerat efter det faktum så jag har inte alla bilder jag skulle vilja ha. * Arduino (eller liknande) med en Atmel '328 och en USB -anslutning (Duemilanove är perfekt)* 12v väggvarta (säg 250 mA, beror på antalet reläer du kommer att köra)* 9V batteri, hållare och kontakt* Lysdioder (en grön, två röd/grön)* dioder* motstånd* reläer (en för varje klockzon och en eller flera för synkroniseringssignalen)* LCD (standard 2x20 tecken HD44780-kompatibel display)* lämpliga kapslingar (stora, medelstora och små projektlådor)* kontakt och uttag för ström (till exempel 5,5/2,1 mm)* olika skruvar och diverse hårdvara Dator med* Arduino IDE installerat (med bibliotek som behövs, se steg 5)* det Java-baserade Master Clock Control-programmet (och en Java -runtime -miljö och rxtx -biblioteket)* USB -port tillgänglig* USB -kabel för anslutning till Arduino* tidsinställd till något rimligt

Steg 3: Sätt ihop hårdvaran

Sätt ihop hårdvaran
Sätt ihop hårdvaran

Jag använde tre projektlådor* en stor låda för elektroniken* en medellåda för reläkretsarna (en blandning av lågspänning och högspänning)* en liten låda för högspänningsanslutningarna Gör hål i lådorna där skruvar kan hålla ihop dem. Gör också hål där ledningar kan gå mellan lådorna. Den lilla lådan behöver också hål där ledningar kan anslutas för installation. Medellådan behöver ett hål för att fästa 9V -batterihållaren. Den stora lådan behöver hål för USB -kontakten på Arduino och ett hål för strömuttaget. Locket/toppen av den stora lådan behöver också hål för lysdioderna, omkopplaren och LCD -skärmen.

Steg 4: Bygg elektroniken

Bygg elektroniken
Bygg elektroniken

Schemat kommer att läggas till snart!

Steg 5: Arduino -firmware

Arduino -firmware
Arduino -firmware

Ladda "Master Clock Firmware" Arduino -skissen i Arduino IDE. Du måste också installera ett antal andra bibliotek (om du inte har installerat dem ännu)* DateTime (använd den modifierade versionen som bifogas här)* DaylightSavings (se nästa steg)* DateTimeStrings* Flash* Streaming* LiquidCrystal (levereras med IDE) Biblioteken tillsammans med koden gör skissen för stor för att passa i en Arduino ATmega128, varför en 328 behövs. Kanske om du tar bort någon kod som du inte behöver för ditt projekt kan den passa.

Steg 6: The DaylightSavings Library

The DaylightSavings Library
The DaylightSavings Library

Detta är ett valfritt bibliotek som fungerar tillsammans med det modifierade DateTime -biblioteket. Om dina sommartidsförändringar inte är identiska med den amerikanska post 2007 -regimen är det bara nödvändigt att ändra en enda funktion som finns i sin egen fil. I själva verket, eftersom fler filer för olika språk tillhandahålls, kan de alla distribueras och väljas genom att helt enkelt använda den rätta filen. Detta begränsar mängden kod som genereras för detta bibliotek.

Steg 7: Java -kontrollprogrammet

Java -kontrollprogrammet
Java -kontrollprogrammet

Denna bild visar en skärmdump av programmet Java Master Clock Control som körs. Först och främst används den för att ställa in tiden på Arduino -kortet.

Det är möjligt att kommunicera med huvudklockan med hjälp av det seriella verktyget för Arduino IDE.

Steg 8: Installation

Installation
Installation

Om du överhuvudtaget är osäker på de säkerhetsåtgärder som krävs när du installerar den nya mater klockan, bör du förmodligen rådfråga en elektriker. Det renaste sättet att installera den nya huvudklockan är att helt enkelt förbikoppla den gamla huvudklockans anslutningar. Till exempel, om det finns en terminal på den gamla huvudklockan som drar till marken när synkroniseringssignalen är "på", ansluter du sedan den här kabeln till synkroniseringsterminalen för den nya huvudklockan. Den andra sidan av synkroniseringsterminalen ska sedan anslutas till jord så att när reläet ansluter kabeln till marken uppnås samma effekt. Alternativt kan reläterminalerna anslutas till en varm ledning (120 eller 24V AC beroende på slavklockans specifikationer) och sedan till synkroniseringskabeln. Det beror verkligen på konfigurationen av det befintliga systemet och hur mycket du är villig att få smutsiga händer.

Steg 9: Det fungerar

Det fungerar!
Det fungerar!

Den nya huvudklockan har installerats och fungerar som den ska på en verklig grundskola. Detta är ett bra sätt för alla lärare att veta vem du är. Slumpmässiga barn kommer fram till dig och tackar dig för att "fixa klockorna". Ja, folk kommer till och med närma sig dig i den lokala mataffären och tacka dig! De viktiga här är naturligtvis inte att byta ut den trasiga huvudklockan direkt, utan att vänta en stund innan du gör det. Huvudklockan hanterade övergången från 1 november 2009 från sommartid till standardtid. Huvudklockan visade rätt tid, men slavklockorna inte. Detta berodde på ett problem med elektriska ledningar (fel) där synkroniseringssignalreläet bara fick ström från batteriet och batteriet var för svagt. Detta åtgärdades och nu har batteriproblemet också lösts.

Rekommenderad: