Matrix Clock - ARESAUDIO electronics & audio engineering

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Progetti

Matrix clock
Orologio digitale a matrice di led 7x5

Descrizione:
Nel sistemare il laboratorio mi son ritrovato per l'ennesima volta fra i piedi uno scatolino bianco il quale conservava, credo più o meno da 8-10 anni, 8 matrici led 7x5 rosse che avevo acquistato al mercatino del radioamatore appunto moltissimo tempo fà e che, stanco di ritrovarmele ancora davanti, ho deciso di utilizzarle creando appunto questo "curioso" orologio......adesso vi starete chiedendo perchè "curioso"?....E' presto detto:

Sulle matrici non aspettatevi di veder apparire numeri o lettere perchè....... NON VE NE SARANNO! Nel pieno rispetto della tradizione "Francolocckiana" ho cercato di creare qualcosa di originale (per quanto possibile), quindi le matrici led visualizzeranno l'ora i minuti e i secondi tramite BARRE VERTICALI che cresceranno di pari passo al tempo trascorso. Questa soluzione potrebbe sembrare a prima vista banale ma vi posso assicurare che fà la sua bella figura dando un tocco di classe una volta istallato.

Per la visualizzazione delle ore e dei minuti ho utilizzato le matrici di cui sopra e poichè il numero dei pezzi non lo permettevano, ho dovuto acquistare quattro piccole matrici sempre in formato 7x5 per la visualizzazione dei secondi.

Analisi del circuito:

PIC16F873...è questo il gestore dell'orologio, quarzato a 20MHz genera il clock anche per l'orologio, non ho voluto utilizzare un RTC per non rendere le cose più complicate, anche se la precisione è buona ma non eccelsa (+o- 5sec/mese), oltre lui e le matrici c'è veramente molto poco, ho utilizzato soltanto due transistors array del tipo ULN2803 come driver per pilotare le matrici in quanto anche se multiplexate la corrente necessaria per illuminarsi il PIC non avrebbe potuto loro fornire, a competamento del progetto c'è il reparto alimentazione che, anche se prevede l'uso di una 12V DC/AC , consiglierei di bypassare il regolatore 7812 e fornire una bella 6V AC, in questo modo si possono ridimensionare le resistenze di limitazione che a 12V scaldano un bel pò anche se devo dire che ho usato resistenze di limitazione da 220 ohm  per poter incrementare la luminosità delle matrici in quanto vecchissime e quindi con luminosità veramente molto scarsa (non vi fate ingannare dalle foto, dal vivo sono molto meno luminose). A proposito delle matrici consiglierei l'acquisto di tipi ad alta luminosità per poter contenere l'assorbimento di corrente utilizzando resistenze di limitazione in base al modello da voi usato ed in base alla luminosità da voi gradita. Per fornire alimentazione al circuito ho utilizzato uno dei tanti caricabatterie per cellulari che, essendo in disuso causa cellulari rotti, ne ho preso uno che erogava 6,3V DC e l'ho utilizzato con successo.Il regolatore da 5V 78L05 rimuovetelo soltanto se siete sicuri di fornire 5V stabilizzata poichè esso vi salverà da una eventuale improvvisa escursione di tensione in ingresso.

Tutta la porta B e gli ultimi due bit della porta C del PIC (portc6 e portc7) sono utilizzati per pilotare i catodi delle matrici mentre i restanti 6 bit della porta C sono utilizzati per pilotare gli anodi e più precisamente:

RC0= barra Secondi -unità-

RC1= barra Secondi -decine-

RC2= barra Minuti -decine-

RC3= barra Minuti -unità-

RC4= barra Ore -unità-

RC5= barra Ore -decine-

.........ed ecco fatto il multiplexer....

I bit 0 e 1 della porta A sono dedicati ai due pulsanti per il settaggio dell'ora e più precisamente:

RA0= incremento minuti

RA1= incremento secondi

RA1+RA2 (premuti insieme)= incremento ore

Se vedete bene il circuito c'è la portA 2 che è impegnata ma potete omettere tutta la circuiteria ad essa associata poichè in un primo momento avevo l'intenzione di far rimanere sempre accesa o al limite facendola lampeggiare la barra orizzontale più in alto di tutte le matrici contemporaneamente ma poi vedendo in funzione il tutto non mi è parso di buon gusto e quindi ho eliminata questa opzione, ciò non toglie che se a voi piace vi basterà modificare il firmware per poter ripristinare il tutto. A proposito, ho scritto "barra orizzontale più in alto" in quanto, almeno per mè, mi è sembrato più elegante fissare l'orologio a muro in verticale e quindi le barre scorreranno in senso orizzontale da sinistra a destra ed ogni barra che avanzerà di una, indicherà, nel caso delle unità dei secondi, un secondo trascorso in più in caso delle decine dieci secondi in più e così via, forse è più difficile a dirlo che vederlo, quindi in fondo pagina c'è un video che mostra il suo "semplice" funzionamento.Naturalmente nessuno vi obbligherebbe a posizionarlo in modo orizzontale.

Più semplice del ormai famoso orologio binario in cui ci sarebbe la necessità di eseguire dei calcoli, quì per conoscere l'ora basterà solamente contare le barre illuminate ed il gioco è fatto.Unica perplessità consta nell'indecisione di far visualizzare la prima barra come "0"(funzionamento attuale), in alternativa si potrebbe farla illuminare in corrispondenza del "1", in pratica con quest'ultima opzione nel momento in cui sarebbero le 00,00,00 l'orologio sarebbe praticamente spento, mentre attualmente c'è una barra accesa per ogni cifra.

Aspetto da parte vostra consigli e pareri pro e contro per questa opzione.

Ah... un'altra cosa, non tutte le barre delle matrici sono state utilizzate, 5 su 7 sono state utilizzate per la visualizzazione dell'orario mentre una era stata destinata come precedentemente descritto, mentre l'ultima era ed è sempre spenta per rendere il look più sobrio ed era posizionata tra la barra fissa e le barre di indicazione.

Meccanica:

Semplice telaio formato da una barra di alluminio anodizzato tagliato a 45° su di un panello di plexiglass rosso il tutto siliconato.Sulla parte inferiore verrà praticato un foro per accogliere un connettore per l'alimentazione.I due pulsanti per la regolazione dell'orario verranno successivamente saldati dal lato rame per poter agevolmente essere raggiunti dalla parte posteriore dell'orologio.

Funzionamento Matrix Clock



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