Operácie

Holografické hodiny: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

(Vytvorená stránka „{| |Autori: || '''Ján Mrkvička, Jozef Kuleha''' |- |Študijný odbor: || Aplikovaná mechatronika || 2. Ing. ('''2013''') |} == Opis projektu == '''Čo'''…“)
 
(Popis riešenia)
 
(14 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.)
Riadok 1: Riadok 1:
 
{|
 
{|
|Autori:      || '''Ján Mrkvička, Jozef Kuleha'''  
+
|Autori:      || '''Adriána Selepová, Oliver Lachkovič'''  
 
|-
 
|-
|Študijný odbor:  || Aplikovaná mechatronika || 2. Ing.  ('''2013''')  
+
|Študijný odbor:  || Aplikovaná informatika || 3. Bc.  ('''2018''')  
 
|}
 
|}
  
 
== Opis projektu ==
 
== Opis projektu ==
  
'''Čo''' je jeho cieľom, ako bude vyzerať výsledok.
+
'''Cieľom''' tohto projektu bolo vytvoriť tzv. '''Holografické hodiny'''.
  
 
'''Prečo?'''  
 
'''Prečo?'''  
  
# Prečo práve tento projekt, aký má zmysel, komu bude osožný...
+
# Tento projekt nás zaujal na základe '''digitrónov''' alebo inač nazývaných číslicových výbojek.Kdedže digitróny sú elektronické súčiastky ,plynom plnené výbojky so studenou katódou, bolo by to pre nás veľmi obtiažne niečo také vyrobiť, našli sme alternatívu ako niečo také napodobniť.
# Druhy '''riadok'''
 
  
'''Ako ?'''
+
'''Využité technológie'''
 +
*Laserový vyrezávač
 +
*Arduino Uno
 +
*RTC
  
Sem príde podrobný návod na výrobu.
+
'''Materiál'''
 +
#28 x vygravirované plexisklo
 +
#28 x LEDka
 +
#Preglejková krabička
 +
#Arduino Uno, RTC modul
 +
#BreadBoard,prepojovacie káble
 +
#4 x ShiftOut registre
  
* Popisat proces premeny napadu na hmotny (funkcny) produkt
+
'''Návod'''
* Vyspecifikovat potrebny material (uprednostnujeme vlastnych alebo existujucich komponentov, v pripade potreby vieme pomoct)<BR> vystupom bude zhmotneny napad a aj navod - krok za krokom pre reprodukciu produktu
 
  
 +
V návode v krátkosti popisané základné kroky  prípravy a zhotovenia produktu:
 +
* Návrh 7 segmentových plexisiek
 +
* Návrh krabičiek
 +
* Vyrezanie potrebných materiálov :  28 plexiskiel vygravírovaných podľa 7 segmentov na displeji, drevená krabička na osadenie čísel
 +
* Zapojenie potrebnej elektroniky
 +
* Naprogramovanie hodiniek
 +
* Osadenie naprogramovanej a zapojenej dosky do krabičky
  
[http://www.example.com link title]
 
  
[[Súbor:MojObrazok2.jpg|center|300px]]
 
  
[[Médiá:MojZdrojak.c]]
+
__TOC__
 +
 
 +
== Analýza ==
 +
Návrh plexiskiel bol zozačiatku obtiažny kedže sme chceli mat všetky čísla vygravirované a teda si navrhnúť rôzny štýl font-u. Kedže sme po čase zistili, že 7 segmentov bude najoptimálnejšie riešenie, kde by sme nemuseli vyrezávať cez 40 plexiskiel , navrhli sme teda ako by mali tieto jednotlivé segmenty vyzerať.
 +
[[Súbor:CisliceObr.jpg|center]]
 +
Aby sme mali kde osadiť naše plexiskla museli sme vymysliet  krabičku s výrezmi,v ktorých boli osadené plexiskla.Potom sme sa zamerali na zapojenie elektronických súčiastok a technológií, ktoré sme potrebovali k tomuto projektu.
 +
Najpodstatnejšou časťou však bolo vymyslieť(alebo nájsť :D ) kód, podľa ktorých hodinky budú vypisovať správny čas.
 +
 
 +
 
 +
 
 +
 
 +
 
 +
 
 +
== Popis riešenia ==
 +
V prvom rade sme si potrebovali vyrezať krabičku a plexiskla .Krabičku sme zhotovili na základe širky medzier a plexiskiel.Šírku plexiskla sme nastavili na 3cm a výšku 10cm ,avšak museli sme rátať aj hĺbkou osadenia do krabičky čo vychádzalo na cca2-3cm.Medzi týmito výškami plexiskla 3-10 sme nakreslili jednotlivé segmenty.
 +
[[Súbor:Housing.jpg|center|550px]]
 +
 
 +
Po návrhu a vyrezaní skiel a krabičky sme sa pustili do zapojenia elektroniky.
 +
Pri zapájaní elektroniky sme sa snažili pozápajať v prvom rade naše Arduino s Shiftout registrami
 +
[[Súbor:4.jpg|center|250px]]
 +
Kedže v elektronike sme nováčikovia , riadili sme sa schémami , ktoré sme našli pri podobných projektoch , v nasledújucom obrázku je detailnejšie popísané zapojenie Shiftout registrov s LED svietilami a Arduinom
 +
'''Schéma zapojennia '''
 +
[[Súbor:Shift.jpg|center|450px]]
 +
'''Diagram na podrobnejšiu schému zapojenia'''
 +
[[Súbor:diagram.jpg|center|350px]]
 +
 +
 
 +
'''Schéma zapojenia Arduina s RTC modulom'''
 +
 
 +
[[Súbor:Arduino.png|center|400px]]
 +
Tu sú schémy na vyrezávanie plexiskla aj krabičky:
 +
[[súbor:laser.zip]]
 +
 
 +
=== Algoritmus a program ===
 +
Výsledný program sme naprogramovali v C cez prostredie Arduino. V princípe sme si nasetovali čas , a potom následne cez RTC modul
 +
sme si vytiahli čas a "rozparsovali" sme si ho na hodiny a minuty.
  
 +
Pred tým než sme napísali kód nižšie sme si však museli setnuť čas(koľko hodín bolo po zapojení RTC a skompilovaní programu )
 +
<source lang="c">
  
'''Použité zdroje:'''
+
void setup() {
 +
  Serial.begin(9600);
 +
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
 +
  pinMode(clockPin, OUTPUT);
 +
  pinMode(dataPin, OUTPUT);
  
* Zoznam použitej literatúry, vrátane katalógových údajov (datasheet), internetových odkazov a pod.
+
  Wire.begin();
 +
  rtc.begin();
  
__TOC__
+
rtc.setDOW(WEDNESDAY);    // Túto časť ani Dátum nepotrebujeme ale keď chceme tak možme pre lepši pocit
 +
rtc.setTime(23, 29, 0);    // Nasetovanie času
 +
rtc.setDate(23, 5, 2018);  // Nasetovanie datumu kedy sme skompilovali a vložili algoritmus na dosku
 +
 
 +
 +
}
 +
</source>
 +
 
 +
V tomto programe možme vidieť algoritmus pomocou, ktorého sme si čas rozparsovali a rozsvietili LED diódy.
  
== Analýza ==
+
<source lang="c">
 +
/* Na začiatku sme si museli  includnuť knižnice , ktoré budeme potrebovať */
  
V tejto časti popíšete ako idete daný problém riešiť. Uvediete sem aj všetky potrebné technické údaje,
+
#include <Wire.h>
ktoré sú potrebné na úspešné vyriešenie projektu. Napríklad:
+
#include <RTClib.h>
  
* popis komunikačnej zbernice (i2c, 1-wire, RS-232 a pod.)
 
* obrázok zapojenia vývodov použitej súčiastky
 
* odkaz na katalógový list
 
* priebehy dôležitých signálov
 
* este jedna polozka
 
  
 +
RTC_DS1307 RTC;
  
== Popis riešenia ==
+
const int dataPin = 11;  // zapojenie arduino pin 12 k Shiftout pin 3 serial in (SER IN)
 +
const int latchPin = 8; // zapojenie  arduino pin 10 k  Shiftout pin 12 latch signal (RCK)
 +
const int clockPin = 12;  // zapojenie  arduino pin 9 k Shiftout pin 13 clock (SRCK)
  
Sem opíšete ako konkrétne ste problém vyriešili. Začnite popisom pripojenia k procesoru
 
(nezabudnite na schému zapojenia!) a zdôraznite ktoré jeho periférie ste pritom využili.
 
  
'''Schéma zapojenia snímača'''
+
// pole čísel nám znázorňuje sučet čisiel, ktoré LEDKY sa nám rozsvietia aby vykreslili čislo
[[Súbor:Zapojenie.png]]
+
const int digits[10] = {63, 6, 91, 79, 102, 109, 125, 7, 127, 111};
 +
void setup() {
 +
  Serial.begin(9600);
  
[[Súbor:Example.jpg]]
+
  //set pins to output so you can control the shift register
 +
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
 +
  pinMode(clockPin, OUTPUT);[[Súbor:
 +
  pinMode(dataPin, OUTPUT);
 +
  Wire.begin();
 +
  RTC.begin();
 +
  if (! RTC.isrunning()) {
 +
    RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
 +
  } // end if
 +
} // end void setup
  
Pozn.: Názov obrázku musí byť jedinečný, uvedomte si, že Obr1.jpg už pred vami skúsilo
 
nahrať už aspoň 10 študentov.
 
  
[[Súbor:MojObrazok.jpg|center|250px]]
+
void loop() {
 +
  // RTC nám zistí  reálny čas odkedy sme ho setli
 +
  DateTime now = RTC.now();
 +
  int thehour = now.hour();
  
=== Algoritmus a program ===
+
  int hour_tens = thehour / 10;
 +
  int hour_ones = thehour % 10;
  
Uveďte stručný popis algoritmu, v akom jazyku a verzii vývojového prostredia ste ho vytvorili.  
+
  int minute_tens = now.minute() / 10;
Je vhodné nakresliť aspoň hrubú štruktúru programu napríklad vo forme vývojového diagramu.
+
  int minute_ones = now.minute() % 10;
Rozsiahly program pre lepšiu prehľadnosť rozdeľte do viacerých súborov.
 
  
Vyberte podstatné časti zdrojového kódu, použite na to prostredie ''source'':
+
  //Vypis na overenie či nám ide správne čas
 +
  Serial.print(now.hour());
 +
  Serial.print(":");
 +
  Serial.print(now.minute());
 +
  Serial.print(":");
 +
  Serial.print("\n");
 +
  digitalWrite(latchPin, LOW);
 +
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[hour_tens]);
 +
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[hour_ones]);
 +
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[minute_tens]);
 +
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[minute_ones]);
  
<source lang="c">
 
/* A nezabudnite zdroják hojne komentovať  */
 
  
int main(void) {
+
  //rozsvietenie LED
   
+
  digitalWrite(latchPin, HIGH);
    printf("Hello, World!\n"); 
 
    return(0);
 
 
}
 
}
 
</source>
 
</source>
  
Nezabudnite však nahrať aj kompletné zdrojové kódy vášho programu!
+
V tomto odkaze je kompletný zdrojový kód programu avšak bez prvej časti.Tá sa robi samostatne.
 +
 
 +
Zdrojový kód: [[Médiá:Zdrojovysubor.c|main.c]]
  
Zdrojový kód: [[Médiá:Serial.h|serial.h]] a [[Médiá:Pip.c|main.c]]
 
  
[[Médiá:MojProgram.c|program.c]]
 
  
  
 
=== Výsledok ===
 
=== Výsledok ===
  
Nezabudnite zdokumentovať výsledok vašej práce. Určite sem patria fotografie, video
+
Výsledok našej práce sa takmer podaril až na zle vyriešenie problému s osvetlením plexiskiel.Tento problem by sme  mohli vyriesit možno inou farbou LED diód alebo iným gravírom(verím, že problém je v gravíre alebo návrhu plexiskla, kedže sme využili vysokosvietivé diódy).Nešťastím tohto projektu mohlo byť však aj osadenie LED diód alebo nedostatok diód osviecujúcich plexisklo.
a zhodnotenie ako ste spokojní s výsledkom,  
+
[[Súbor:VysledokClock.jpg|center|400px]]
 
 
Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.
 
  
 +
'''Použité zdroje:'''
 +
[https://www.electronicshub.org/arduino-real-time-clock-tutorial/] Real-Time tutoriál
 +
[http://forum.arduino.cc/index.php?topic=317425.0] Rozsvietenie LED  a parsovanie času
  
 
[[Category:DTV2018]]
 
[[Category:DTV2018]]

Aktuálna revízia z 16:24, 27. máj 2018

Autori: Adriána Selepová, Oliver Lachkovič
Študijný odbor: Aplikovaná informatika 3. Bc. (2018)

Opis projektu

Cieľom tohto projektu bolo vytvoriť tzv. Holografické hodiny.

Prečo?

  1. Tento projekt nás zaujal na základe digitrónov alebo inač nazývaných číslicových výbojek.Kdedže digitróny sú elektronické súčiastky ,plynom plnené výbojky so studenou katódou, bolo by to pre nás veľmi obtiažne niečo také vyrobiť, našli sme alternatívu ako niečo také napodobniť.

Využité technológie

  • Laserový vyrezávač
  • Arduino Uno
  • RTC

Materiál

  1. 28 x vygravirované plexisklo
  2. 28 x LEDka
  3. Preglejková krabička
  4. Arduino Uno, RTC modul
  5. BreadBoard,prepojovacie káble
  6. 4 x ShiftOut registre

Návod

V návode v krátkosti popisané základné kroky prípravy a zhotovenia produktu:

  • Návrh 7 segmentových plexisiek
  • Návrh krabičiek
  • Vyrezanie potrebných materiálov : 28 plexiskiel vygravírovaných podľa 7 segmentov na displeji, drevená krabička na osadenie čísel
  • Zapojenie potrebnej elektroniky
  • Naprogramovanie hodiniek
  • Osadenie naprogramovanej a zapojenej dosky do krabičky


Analýza

Návrh plexiskiel bol zozačiatku obtiažny kedže sme chceli mat všetky čísla vygravirované a teda si navrhnúť rôzny štýl font-u. Kedže sme po čase zistili, že 7 segmentov bude najoptimálnejšie riešenie, kde by sme nemuseli vyrezávať cez 40 plexiskiel , navrhli sme teda ako by mali tieto jednotlivé segmenty vyzerať.

CisliceObr.jpg

Aby sme mali kde osadiť naše plexiskla museli sme vymysliet krabičku s výrezmi,v ktorých boli osadené plexiskla.Potom sme sa zamerali na zapojenie elektronických súčiastok a technológií, ktoré sme potrebovali k tomuto projektu. Najpodstatnejšou časťou však bolo vymyslieť(alebo nájsť :D ) kód, podľa ktorých hodinky budú vypisovať správny čas.




Popis riešenia

V prvom rade sme si potrebovali vyrezať krabičku a plexiskla .Krabičku sme zhotovili na základe širky medzier a plexiskiel.Šírku plexiskla sme nastavili na 3cm a výšku 10cm ,avšak museli sme rátať aj hĺbkou osadenia do krabičky čo vychádzalo na cca2-3cm.Medzi týmito výškami plexiskla 3-10 sme nakreslili jednotlivé segmenty.

Housing.jpg

Po návrhu a vyrezaní skiel a krabičky sme sa pustili do zapojenia elektroniky. Pri zapájaní elektroniky sme sa snažili pozápajať v prvom rade naše Arduino s Shiftout registrami

4.jpg

Kedže v elektronike sme nováčikovia , riadili sme sa schémami , ktoré sme našli pri podobných projektoch , v nasledújucom obrázku je detailnejšie popísané zapojenie Shiftout registrov s LED svietilami a Arduinom Schéma zapojennia

Shift.jpg

Diagram na podrobnejšiu schému zapojenia

Diagram.jpg


Schéma zapojenia Arduina s RTC modulom

Arduino.png

Tu sú schémy na vyrezávanie plexiskla aj krabičky: Súbor:Laser.zip

Algoritmus a program

Výsledný program sme naprogramovali v C cez prostredie Arduino. V princípe sme si nasetovali čas , a potom následne cez RTC modul sme si vytiahli čas a "rozparsovali" sme si ho na hodiny a minuty.

Pred tým než sme napísali kód nižšie sme si však museli setnuť čas(koľko hodín bolo po zapojení RTC a skompilovaní programu )

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
  pinMode(clockPin, OUTPUT);
  pinMode(dataPin, OUTPUT);

  Wire.begin();
  rtc.begin();

 rtc.setDOW(WEDNESDAY);     // Túto časť ani Dátum nepotrebujeme ale keď chceme tak možme pre lepši pocit
 rtc.setTime(23, 29, 0);     // Nasetovanie času 
 rtc.setDate(23, 5, 2018);   // Nasetovanie datumu kedy sme skompilovali a vložili algoritmus na dosku
  
 
}

V tomto programe možme vidieť algoritmus pomocou, ktorého sme si čas rozparsovali a rozsvietili LED diódy.

/* Na začiatku sme si museli  includnuť knižnice , ktoré budeme potrebovať */

#include <Wire.h>
#include <RTClib.h>


RTC_DS1307 RTC;

const int dataPin = 11;  // zapojenie arduino pin 12 k Shiftout pin 3 serial in (SER IN)
const int latchPin = 8; // zapojenie  arduino pin 10 k  Shiftout pin 12 latch signal (RCK)
const int clockPin = 12;  // zapojenie  arduino pin 9 k Shiftout pin 13 clock (SRCK)


// pole čísel nám znázorňuje sučet čisiel, ktoré LEDKY sa nám rozsvietia aby vykreslili čislo
const int digits[10] = {63, 6, 91, 79, 102, 109, 125, 7, 127, 111}; 
void setup() {
  Serial.begin(9600);

  //set pins to output so you can control the shift register
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
  pinMode(clockPin, OUTPUT);[[Súbor:
  pinMode(dataPin, OUTPUT);
  Wire.begin();
  RTC.begin();
  if (! RTC.isrunning()) {
    RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
  } // end if
} // end void setup


void loop() {
   // RTC nám zistí  reálny čas odkedy sme ho setli
  DateTime now = RTC.now();
  int thehour = now.hour();

  int hour_tens = thehour / 10;
  int hour_ones = thehour % 10;

  int minute_tens = now.minute() / 10;
  int minute_ones = now.minute() % 10;

  //Vypis na overenie či nám ide správne čas
  Serial.print(now.hour());
  Serial.print(":");
  Serial.print(now.minute());
  Serial.print(":");
  Serial.print("\n");
  digitalWrite(latchPin, LOW);
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[hour_tens]);
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[hour_ones]);
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[minute_tens]);
  shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digits[minute_ones]);


  //rozsvietenie LED
  digitalWrite(latchPin, HIGH);
}

V tomto odkaze je kompletný zdrojový kód programu avšak bez prvej časti.Tá sa robi samostatne.

Zdrojový kód: main.c



Výsledok

Výsledok našej práce sa takmer podaril až na zle vyriešenie problému s osvetlením plexiskiel.Tento problem by sme mohli vyriesit možno inou farbou LED diód alebo iným gravírom(verím, že problém je v gravíre alebo návrhu plexiskla, kedže sme využili vysokosvietivé diódy).Nešťastím tohto projektu mohlo byť však aj osadenie LED diód alebo nedostatok diód osviecujúcich plexisklo.

VysledokClock.jpg

Použité zdroje: [1] Real-Time tutoriál [2] Rozsvietenie LED a parsovanie času