Аналоговые часы на Arduino Nano с DS3231 RTC и микроамперметрами — деревянный прецизионный таймер

Компоненты и материалы

Программное обеспечение

• Arduino IDE

О проекте

Я собрал красивые деревянные аналоговые часы на Arduino Nano с использованием трех микроамперметров (1 мА) в качестве индикаторов. Идея вдохновлена проектом из интернета. Добавлена отображение секунд и режим калибровки: при запуске стрелки пробегают весь шкалу от нуля до максимума.

Поскольку все амперметры немного отличаются, значения резисторов 5 кОм и уровни PWM могут отличаться. Вам придется подстроить константы в коде под свои приборы — текущие значения настроены именно под мои измерители.

Код

/* Analog Panel Meter - Clock ONLY Mode
 * Instructables Link: https://www.instructables.com/id/Analog-VU-meter-and-Clock-Arduino-Powered/
 * Credits: bildr - DS1307 RTC code https://bildr.org/2011/03/ds1307-arduino/
 *
 * Подключение:
 * - USB красный (5V) -> VCC
 * - USB черный -> GND
 * - Кнопки: Левая/Вниз -> Digital 2, Правая/Вверх -> Digital 3
 * - DS1307 RTC: SDA -> A4, SCL -> A5
 * - Левый амперметр (часы) -> Digital 5 (PWM)
 * - Правый амперметр (минуты) -> Digital 6 (PWM)
 * - Секундный амперметр -> Digital 9 (PWM)
 *
 * Примечание: Все приборы немного отличаются, PWM значения нужно подстроить.
 * Вы можете использовать мой код, но измените значения под свои измерители.
 */
#include "Wire.h"
#define DS1307_ADDRESS 0x68
byte zero = 0x00;

int downButton = 2;
int upButton = 3;
int hours = 0, minutes = 0, seconds = 0;
int lastMinute = 0, lastSecond = 0;
int leftMeter = 5;
int rightMeter = 6;
int secMeter = 9;

void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  pinMode(leftMeter, OUTPUT);
  pinMode(rightMeter, OUTPUT);
  pinMode(secMeter, OUTPUT);
  // Тест приборов при запуске
  digitalWrite(leftMeter, HIGH);
  digitalWrite(rightMeter, HIGH);
  digitalWrite(secMeter, HIGH);
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(leftMeter, LOW);
  digitalWrite(rightMeter, LOW);
  digitalWrite(secMeter, LOW);
  digitalWrite(13, LOW);
  delay(1000);
}

void loop() {
  printDate();
  delay(75);

  // Регулировка времени кнопками
  if (digitalRead(downButton) == HIGH) {
    byte second = seconds, minute = minutes, hour = hours;
    if (minute > 0) --minute;
    else { minute = 59; if (hour > 0) --hour; else hour = 23; }
    writeTimeToRTC(second, minute, hour);
  }
  if (digitalRead(upButton) == HIGH) {
    byte second = 0, minute = minutes, hour = hours;
    if (minute < 59) ++minute;
    else { minute = 0; if (hour < 23) ++hour; else hour = 0; }
    writeTimeToRTC(second, minute, hour);
  }
}

void writeTimeToRTC(byte second, byte minute, byte hour) {
  Wire.beginTransmission(DS1307_ADDRESS);
  Wire.write(zero);
  Wire.write(decToBcd(second));
  Wire.write(decToBcd(minute));
  Wire.write(decToBcd(hour));
  Wire.write(zero);
  Wire.endTransmission();
}

byte decToBcd(byte val) { return (val/10*16) + (val%10); }
byte bcdToDec(byte val) { return (val/16*10) + (val%16); }

void printDate() {
  Wire.beginTransmission(DS1307_ADDRESS);
  Wire.write(zero);
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(DS1307_ADDRESS, 7);
  seconds = bcdToDec(Wire.read());
  minutes = bcdToDec(Wire.read());
  hours = bcdToDec(Wire.read() & 0b111111); // 24-часовой формат

  // Вывод в Serial Monitor (раскомментируйте для отладки)
  // Serial.print(hours); Serial.print(":"); Serial.println(minutes);

  // Уровни PWM для каждого часа (НАСТРОЙТЕ ПОД СВОИ ПРИБОРЫ!)
  if (lastMinute != minutes) {
    if (hours == 1 || hours == 13) analogWrite(leftMeter, 0);
    else if (hours == 2 || hours == 14) analogWrite(leftMeter, 29);
    else if (hours == 3 || hours == 15) analogWrite(leftMeter, 52);
    else if (hours == 4 || hours == 16) analogWrite(leftMeter, 75);
    else if (hours == 5 || hours == 17) analogWrite(leftMeter, 98);
    else if (hours == 6 || hours == 18) analogWrite(leftMeter, 130);
    else if (hours == 7 || hours == 19) analogWrite(leftMeter, 152);
    else if (hours == 8 || hours == 20) analogWrite(leftMeter, 172);
    else if (hours == 9 || hours == 21) analogWrite(leftMeter, 192);
    else if (hours == 10 || hours == 22) analogWrite(leftMeter, 213);
    else if (hours == 11 || hours == 23) analogWrite(leftMeter, 234);
    else if (hours == 0 || hours == 12) analogWrite(leftMeter, 255);

    // Минуты: увеличение PWM на 4.75 каждую минуту (подстройте!)
    if (minutes * 4.75 < 255) analogWrite(rightMeter, minutes * 4.75);
    else analogWrite(rightMeter, 255);
    lastMinute = minutes;

    // Секунды: 4.25 на секунду
    if (seconds * 4.25 < 255) analogWrite(secMeter, seconds * 4.25);
    else analogWrite(secMeter, 255);
    lastSecond = seconds;
  }
}

Схема подключения