Avr మైక్రోకంట్రోలర్ atmega16 మరియు ds3231 rtc ఉపయోగించి పిసిబిలో డిజిటల్ వాల్ క్లాక్

ప్రతి డిజిటల్ గడియారం సమయం ట్రాక్ చేయడానికి దాని లోపల ఒక క్రిస్టల్ ఉంటుంది. ఈ క్రిస్టల్ గడియారంలోనే కాకుండా అన్ని కంప్యూటింగ్ రియల్ టైమ్ సిస్టమ్స్‌లో కూడా ఉంది. ఈ క్రిస్టల్ గడియారపు పప్పులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సమయ గణనలకు అవసరం. అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు పౌన frequency పున్యం కోసం గడియారపు పప్పులను పొందడానికి మరికొన్ని మార్గాలు ఉన్నప్పటికీ, సమయాన్ని ట్రాక్ చేయడానికి క్రిస్టల్‌ను ఉపయోగించడం చాలా ఇష్టపడే మార్గం. Atmega16 ఆధారిత డిజిటల్ వాల్ గడియారాన్ని నిర్మించడానికి ఇక్కడ మేము DS3231 RTC IC ని చేస్తాము. DS3231 RTC దాని లోపల అత్యంత ఖచ్చితమైన క్రిస్టల్ కలిగి ఉంది, కాబట్టి బాహ్య క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అవసరం లేదు.

ఈ డిజిటల్ క్లాక్ ప్రాజెక్ట్‌లో, సమయం మరియు తేదీని ప్రదర్శించడానికి 0.8-అంగుళాల పది సాధారణ యానోడ్ 7-సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలు ఉపయోగించబడతాయి. గంట, నిమిషం, తేదీ, నెల మరియు సంవత్సరాన్ని చూపించడానికి ఇక్కడ ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలు ఉపయోగించబడతాయి. మా పిసిబి రూపకల్పనలో సెకన్లు మరియు ఉష్ణోగ్రతను ప్రదర్శించే ఎంపికలు కూడా ఉన్నాయి, వీటిని ఎక్కువ ప్రదర్శన యూనిట్లను జోడించడం ద్వారా ప్రదర్శించవచ్చు.

భాగాలు అవసరం

1. ATmega16 AVR మైక్రోకంట్రోలర్
2. DS3231 RTC IC
3. కామన్ యానోడ్ 0.8 అంగుళాల సెవెన్ సెగ్మెంట్ డిస్ప్లే (దాని పెద్దది అప్పుడు సాధారణ సైజు డిస్ప్లే (0.56 అంగుళాలు)
4. నొక్కుడు మీట
5. బటన్ సెల్ 3 వి
6. 7805 వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్
7. 1000uf కెపాసిటర్
8. బజర్ (ఐచ్ఛికం)
9. ట్రాన్సిస్టర్లు BC547 మరియు BC557
10. 10uf కెపాసిటర్
11. 100 ఓం రెసిస్టర్
12. 1 కె రెసిస్టర్
13. 10 కె రెసిస్టర్
14. పిసిబి బోర్డు
15. జంపర్ వైర్లు
16. బర్గ్ స్టిప్స్
17. విద్యుత్ సరఫరా అడాప్టర్

హెక్స్ ఉత్పత్తి చేయడానికి ముందు కంపైలర్‌లో కాన్ఫిగర్ చేయాల్సిన అవసరం ఉన్న వినియోగదారు Atmega32 ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు వివరణ

ఈ డిజిటల్ వాల్ క్లాక్ సర్క్యూట్లో రెండు భాగాలు ఉన్నాయి, ఒకటి డిస్ప్లే పార్ట్, ఇది ఐదు వేర్వేరు పిసిబి బోర్డులలో 5 జతల 7-సెగ్మెంట్లను కలిగి ఉంది మరియు మరొకటి నియంత్రిత యూనిట్ భాగం, ఇది ఆర్టిసి చిప్ నుండి సమయాన్ని పొందటానికి మరియు ఆ డేటాను మరియు సమయాన్ని పంపించడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. 7-సెగ్మెంట్ ప్రదర్శన. మేము 10 ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలను ఉపయోగించినందున, ప్రతి డిస్‌ప్లేను ప్రత్యేక IO పోర్ట్‌తో కనెక్ట్ చేయలేము. కాబట్టి ఇక్కడ మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క తక్కువ పిన్నులను ఉపయోగించి బహుళ ఏడు విభాగాలను అనుసంధానించడానికి మల్టీప్లెక్సింగ్ టెక్నిక్ ఉపయోగించబడుతుంది.

ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లే యొక్క LED పిన్స్ a, b, c, d, e, f, g, h atmega16 సమాంతరంగా PORTB కి అనుసంధానించబడి ఉంది. ఇక్కడ మేము 10 ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలను ఉపయోగించాము, అందువల్ల మాకు PORTD, PORTA మరియు PORTC వద్ద అనుసంధానించబడిన 10 కంట్రోల్ పిన్స్ అవసరం.

అంతర్గత క్రిస్టల్ కలిగి ఉన్న RTC DS3231 PORTC యొక్క SDA మరియు SCL పిన్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంది ఎందుకంటే ఈ చిప్ I2C కమ్యూనికేషన్‌లో పనిచేస్తుంది. ఈ చిప్ యొక్క ఇంటర్‌ఫేసింగ్ పద్ధతి DS1307 వలె ఉంటుంది. మేము ఆర్డునో, రాస్ప్బెర్రీ పై మరియు 8051 ఎంసియులతో డిఎస్ 1307 ను ఉపయోగించాము. అదే కోడ్‌ను DS3231 మరియు DS1307 రెండింటికీ ఉపయోగించవచ్చు.

రెండు 10 కె పుల్-అప్ రెసిస్టర్లు SDA మరియు SCL లైన్‌లో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ప్రధాన విద్యుత్ సరఫరా ఆపివేయబడినప్పుడు కూడా సమయాన్ని తెలుసుకోవడానికి RTC చిప్‌ను శక్తివంతం చేయడానికి 3v కాయిన్ సెల్ ఉపయోగించబడుతుంది. శక్తి తిరిగి వచ్చినప్పుడల్లా సమయం ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలో ప్రదర్శించడం ప్రారంభమవుతుంది. PORT A వద్ద సమయాన్ని సెట్ చేయడానికి ఇప్పుడు మనకు కొన్ని పుష్ బటన్లు ఉన్నాయి, చివరిలో ఇచ్చిన వీడియోలో పూర్తి ప్రక్రియ వివరించబడింది. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను 5v గా మార్చడానికి 5v వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. అన్ని కనెక్షన్లు దిగువ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో చూపించబడ్డాయి:

ఒక డిస్ప్లే బోర్డు కోసం, రెండు ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలు మరియు 2 LED ఉపయోగించబడతాయి. కాబట్టి ఇక్కడ సమయం మరియు గంట (HH-MM), మరియు DD-MM-YY లో తేదీని ప్రదర్శించడానికి ఐదు వేర్వేరు ప్రదర్శన బోర్డులు ఉన్నాయి.

డిజిటల్ గడియారం కోసం పిసిబి డిజైన్ మరియు కల్పన

ఈ Atmega16 ఆధారిత వాల్ క్లాక్ ప్రాజెక్ట్ కోసం, మేము రెండు PCB లను రూపొందించాము. ఒకటి కంట్రోల్ యూనిట్ కోసం, ఇది ప్రాజెక్ట్ యొక్క అన్ని కార్యకలాపాలను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు రెండవ భాగం ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలలో సమయం మరియు తేదీని ప్రదర్శించడం. ప్రదర్శన భాగంలో ఐదు అంగుళాల 0.8 అంగుళాల ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లే ఉంటుంది. కాబట్టి 5 ముక్కలను సమీకరించడం ద్వారా మనకు పూర్తి డిజిటల్ గడియారం ఉంది. మల్టీప్లెక్స్ 7-సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలకు, 5 పిసిబిల యొక్క డేటా లైన్ ఒకే పోర్ట్ ఆఫ్ కంట్రోల్ యూనిట్కు అనుసంధానించబడుతుంది మరియు కంట్రోల్ లైన్ కంట్రోల్ యూనిట్ యొక్క విభిన్న పిన్నుతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

రెండు ఏడు సెగ్మెంట్ డిస్ప్లేలను కలిగి ఉన్న ఒక డిస్ప్లే బోర్డు యొక్క పిసిబి లేఅవుట్ల యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ వీక్షణలు క్రింద ఉన్నాయి:

కంట్రోల్ యూనిట్ పిసిబిల యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ వీక్షణలు క్రింద ఉన్నాయి

ఇక్కడ మేము రెండు బోర్డుల కొరకు గెర్బెర్ ఫైల్ను జత చేసాము:

• Atmega16 ఆధారిత నియంత్రణ యూనిట్ కోసం గెర్బర్ ఫైల్
• సెవెన్ సెగ్మెంట్ డిస్ప్లే బోర్డు కోసం గెర్బర్ ఫైల్

PCBGoGo ఉపయోగించి PCB ని ఆర్డర్ చేస్తోంది

ఆన్‌లైన్‌లో చాలా పిసిబి ఫాబ్రికేషన్ సేవలు అందుబాటులో ఉన్నాయి, కాని నేను పిసిబిగోగోను గతంలో నా ఇతర ప్రాజెక్టులలో ఉపయోగించినందున, ఇతర అమ్మకందారులతో పోలిస్తే ఇది చౌకగా మరియు ఇబ్బంది లేకుండా ఉందని నేను కనుగొన్నాను.

PCBGoGo నుండి PCB ని ఆర్డర్ చేసే దశలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

దశ 1: www.pcbgogo.com లోకి ప్రవేశించండి, ఇది మీ మొదటిసారి అయితే సైన్ అప్ చేయండి. అప్పుడు, పిసిబి ప్రోటోటైప్ టాబ్‌లో మీ పిసిబి యొక్క కొలతలు, పొరల సంఖ్య మరియు మీకు అవసరమైన పిసిబి సంఖ్యను నమోదు చేయండి.

దశ 2: కోట్ నౌ బటన్ పై క్లిక్ చేయడం ద్వారా కొనసాగండి. ఉపయోగించిన ట్రాక్ స్పేసింగ్ వంటి పదార్థం అవసరమైతే కొన్ని అదనపు పారామితులను సెట్ చేసే పేజీకి మీరు తీసుకెళ్లబడతారు. అయితే ఎక్కువగా డిఫాల్ట్ విలువలు బాగా పనిచేస్తాయి. ఇక్కడ మనం పరిగణించవలసినది ధర మరియు సమయం మాత్రమే. మీరు చూడగలిగినట్లుగా బిల్డ్ సమయం కేవలం 2-3 రోజులు మాత్రమే మరియు మా PSB కి కేవలం $ 5 మాత్రమే ఖర్చవుతుంది. అప్పుడు మీరు మీ అవసరం ఆధారంగా ఇష్టపడే షిప్పింగ్ పద్ధతిని ఎంచుకోవచ్చు.

దశ 3: చివరి దశ గెర్బెర్ ఫైల్‌ను అప్‌లోడ్ చేసి, చెల్లింపుతో కొనసాగడం. ప్రక్రియ సజావుగా ఉందని నిర్ధారించుకోవడానికి, చెల్లింపుతో కొనసాగడానికి ముందు మీ గెర్బెర్ ఫైల్ చెల్లుబాటులో ఉందో లేదో PCBGOGO ధృవీకరిస్తుంది. ఈ విధంగా మీరు మీ పిసిబి కల్పిత స్నేహపూర్వకమని మరియు నిబద్ధతతో మిమ్మల్ని చేరుతుందని మీరు అనుకోవచ్చు.

ఇప్పుడు PCBGoGo మీ గెర్బెర్ ఫైల్‌ను సమీక్షించడానికి 10 నిమిషాల నుండి 1 గంట వరకు కొంత సమయం పడుతుంది. సమీక్ష పూర్తయిన తర్వాత, మీరు చెల్లింపుతో కొనసాగవచ్చు.

పిసిబిని సమీకరించడం

బోర్డు ఆదేశించిన తరువాత, చక్కగా లేబుల్ చేయబడిన బాగా ప్యాక్ చేసిన పెట్టెలో కొరియర్ ఉన్నప్పటికీ, కొన్ని రోజుల తర్వాత అది నాకు చేరుకుంది మరియు ఎప్పటిలాగే పిసిబి యొక్క నాణ్యత అద్భుతంగా ఉంది. మీరు తీర్పు ఇవ్వడానికి దిగువ బోర్డుల యొక్క కొన్ని చిత్రాలను పంచుకుంటున్నాను.

నేను నా టంకం రాడ్‌ను ఆన్ చేసి బోర్డును సమీకరించడం ప్రారంభించాను. పాదముద్రలు, ప్యాడ్‌లు, వియాస్ మరియు సిల్క్‌స్క్రీన్ సరైన ఆకారం మరియు పరిమాణంతో సంపూర్ణంగా ఉన్నందున నాకు బోర్డును సమీకరించడంలో సమస్య లేదు. పెట్టెను అన్ప్యాక్ చేసిన సమయం నుండి కేవలం 10 నిమిషాల్లో బోర్డు సిద్ధంగా ఉంది.

టంకం తరువాత బోర్డు యొక్క కొన్ని చిత్రాలు క్రింద చూపించబడ్డాయి.

డిజిటల్ గడియారాన్ని పరీక్షిస్తోంది

ఈ ట్యుటోరియల్ చివరిలో పూర్తి కోడ్ ఇవ్వబడింది, సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో చూపిన విధంగా పిసిబిలను కనెక్ట్ చేయండి మరియు కోడ్‌ను అట్మెగా 16 లోకి అప్‌లోడ్ చేయండి. పది ఏడు విభాగాల ప్రదర్శనలలో మీరు సమయం మరియు తేదీని చూస్తారు.

క్రింద ఇచ్చిన వీడియోలో చూపిన విధంగా కంట్రోల్ యూనిట్‌లోని నాలుగు పుష్ బటన్‌ను ఉపయోగించి సమయం మరియు తేదీని సెట్ చేయవచ్చు.