Слово-часы (Word Clock) на Arduino — DIY-часы с текстовой индикацией времени

Компоненты и материалы

Компонент	Количество
Arduino UNO (или bare ATmega328P)	1
RTC-модуль DS1307 (с батареей CR2032)	1
Сдвиговые регистры 74HC595	3
Драйверы ULN2803A (Дарлингтон-сборки, 8 каналов)	3
LED-лента (белая, ~2 м)	1
Панельки DIP-16 (для 74HC595)	3
Панельки DIP-18 (для ULN2803A)	3
Блок питания 12В (адаптер или батарея)	1
Монтажная плата / текстолит	1
Акриловое стекло (прозрачное белое / матовое) для лицевой панели	1
Картон / молочное стекло / фанера для корпуса и антидиффузорных перегородок	1

Инструменты

• Паяльник, припой, припойная паста
• Ножницы, канцелярский нож, клей, скотч
• Мультиметр для проверки цепей

ПО и библиотеки

• Arduino IDE
• Библиотека RTC (например, RTClib от Adafruit)

О проекте

Слово-часы показывают время фразами: «IT IS TEN FIFTEEN», «IT IS HALF PAST THREE» и т.д. Управляет Arduino, время хранит DS1307 (автономное питание от батареи — годы работы). Настроил один раз — забыл. Даже если отключить питание, время не сбится.

Управление 22-ю слововыми сегментами через 3 сдвиговых регистра (74HC595) и 3 драйвера ULN2803A. Всего 5 пинов Arduino: 3 для цепочки сдвиговых регистров (Data, Clock, Latch) + 2 для I2C (RTC).

Шаг 1: Подготовка деталей

Список выше. LED-лента удобна: режется по меткам (каждые 3 LED), имеет клейкую основу. Для каждого слова вырезаем кусок ленты нужной длины. Минимальный сегмент — 3 LED.

Шаг 2: Монтаж электроники

Важно про ULN2803A: это драйверы с открытым коллектором (Darlington sink). Подключение:

• Аноды (+) всех LED-сегментов — к общему +12В.
• Катоды (-) каждого слова — к выходам ULN2803A (пины 11–18).
• Входы ULN2803A (пины 1–8) — к выходам Q0–Q7 сдвиговых регистров.
• Сдвиговые регистры каскадированы: Q7' → DS следующего.

Шаг 3: Корпус и антидиффузоры

1. Вырезаем лицевую панель из картона/фанеры по размеру акрила.
2. Наносим разметку слов (распечатанную или нарисованную).
3. Клеим полоски картона (1.5 см) горизонтально между строками и вертикально между словами — образуются ячейки, изолирующие свет одного слова от соседей.
4. Собираем «сэндвич»: задняя стенка → электроника → плата с LED-лентой → антидиффузоры → акрил с надписями.

Шаг 4: Подключение LED-сегментов

Все аноды объединяем в общую шину +12В. Катоды каждого слова выводим отдельным проводом к соответствующему выходу ULN2803A. Удобно использовать тонкую мгновенную проволоку.

Шаг 5: Программирование

Код на GitHub: rakshithbk/Word_clock. Основные функции:

• #define — назначение пинов сдвигового регистра каждому слову.
• WriteLEDs() — сдвиг битов в регистры через Data/Clock/Latch.
• selfTest() — последовательное мигание всех слов для проверки.
• displayTime() — читает RTC, определяет активные слова, обновляет регистры.

Код хорошо прокомментирован. Адаптируйте #define под свою раскладку слов.

Шаг 6: Финальная сборка

1. Установите платы управления в корпус.
2. Подключите выводы слов к драйверам.
3. Вставьте LED-плату в антидиффузоры.
4. Приклейте акрил с надписями спереди.
5. Сделайте отверстие закрепления на стене.

Готово! Эстетичные часы, которые говорят время словами.

Файлы проекта

• Код: GitHub
• Схема: см. раздел Schematics
• Архивы с печатными платами: F4B9GO9IBYX12RN.zip, FMC93S0ICRXOKWF.zip