Orologio da polso binario: tendenze minimal nerd [Fai-da-te]

L’orologio da polso in numeri binari non è sicuramente una novità, essendo in commercio da ormai diversi anni; questo progetto, però, mette a nudo la struttura dell’orologio per realizzare un dispositivo che permette di indossare, letteralmente, circuiti e componenti elettronici. Un progetto fai da te davvero interessante e stimolante, per una moda stile nerd molto cool, tra l’altro a bassissimo consumo energetico. Il cinturino è costituito da un cavo piatto che funge anche da interfaccia di programmazione per il microcontrollore PIC, che controlla tutto, mentre il tempo viene mostrato sotto forma di luci Led molto luminose da 15 mA.

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Ovviamente tutti gli appassionati di elettronica possono trovare pane per i propri denti nel realizzare un progetto del genere! Ma chi si dovesse imbattere in questo articolo senza avere il tempo, la voglia o le competenze per costruire il proprio orologio da polso, può sempre acquistarlo a questo link. Tutti gli altri continuino pure a leggere le linee guida per fare in casa un orologio da polso di tendenza, particolare e unico nel suo genere.

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Hardware

I componenti utilizzati per realizzare il progetto dell'orologio da polso binario sono:
- Un microcontrollore PIC18F24J11, contenente una periferica RTCC che può essere calibrata e guidata da un cristallo esterno, un numero di GPIO sufficiente a controllare quanti Led sono necessari senza introdurre uno shifter esterno, e dotato di una modalità deep sleep che ha il giusto numero di wakeup source.
- Tre set di Led per l’output, per un totale di dodici: due per comunicare se viene visualizzato l’orario o la data, e dieci per rappresentare i numeri. Per facilità d’uso sono stati aggiunti dei numeri in ogni colonna Led per capire quale rappresenta l’1, il 2, il 4, l’8 e il 32.
- Due tasti a pressione: uno collegato al pin INT0 del PIC, che permette di usarlo come sorgente di wakeup dalla modalità deep sleep. Il secondo è collegato al PIN ULPWU, un’altra wakeup source. Inoltre un tasto viene utilizzato per scegliere se visualizzare la data o l’orario (ore e minuti), e serve anche a mettere il dispositivo in modalità basso consumo, nella quale i Led non sono attivi. L’altro tasto è utilizzato per passare alla modalità di configurazione data e orario.
- Un’interfaccia di programmazione Pickit 3, ma va bene qualsiasi altra che funzioni con un PIC, perché viene gestita attraverso una serie di header da 100 mils. Oltre all’header sulla parte superiore dell’orologio binario, ne è stato aggiunto un altro su quella inferiore, senza nessun tipo di connessione elettronica. In questo modo si è potuto utilizzare un:
- Un cavo piatto come cinturino, collegato ad entrambi gli header.
- Una comune batteria a bottone CR2032.

Tutti gli schemi e il layout sono stati sviluppati in Eagle, la cui fonte è disponibile in allegato.

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Orologio da polso a numeri binari: il software

Dal punto di vista del software, questo progetto si presenta abbastanza lineare e chiaro; il problema principale riguarda la configurazione delle tre wake source per la modalità deep sleep, provenienti da tre diverse periferiche. Per massimizzare il risparmio energetico ed estendere il più possibile la vita della batteria, si è proceduto nel modo seguente.
Il chime dell'RTCC attiva il chip o una volta al secondo o una volta al minuto, a seconda se il lampeggiamento del Led da 1 Hz è attivato o disattivato. Se l’orologio è in modalità sleep (Led non attivi), si riprenderà dalla modalità deep sleep solo attraverso la pressione di un tasto. Il segnale di ingresso dei tasti è attivo basso, quindi un edge negativo attiva il chip dalla modalità deep sleep e avvia il timer. Il timer è utilizzato anche per differenziare tra una semplice pressione del tasto ed una pressione continua.
Il software per l’orologio da polso con numeri binari è stato scritto e compilato interamente con MPLABx IDE di Microchip, utilizzando il compilatore C18. Il codice sorgente è disponibile negli allegati.

Conclusioni

Il progetto di realizzare un orologio da polso a numeri binari può risultare davvero un’avventura interessante, perché permette di creare un gadget cool, oltre che esplorare più a fondo l’universo dei microcontrollori PIC. Una raccomandazione: la periferica RTCC non possiede capacità di calibrazione sufficienti a mantenere l’orario costante, facendo perdere, o guadagnare, alcuni minuti ogni giorno. Per compensare questo problema, conviene aggiungere un oscillatore esterno ad alta precisione da 32.768 KHz, da utilizzare per sincronizzare la periferica RTCC.

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Article courtesy of Njneer.com

Allegati:

Schemi,layout e codice sorgente, sono disponibili qui

3 Commenti

  1. Vincenzo.Caruso 15 giugno 2015
    • Emanuele Bonanni Emanuele 15 giugno 2015
  2. Giovanni.Fazio 15 novembre 2015

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