Bináris óra

Talán már mindannyian találkoztatok a bináris kifejezéssel, hiszen a kettes (bi=kettő) számrendszert használják a számítógépek is.
Ez az óra attól különleges, hogy a pontos időt nem 7 szegmenses kijelzőkkel vagy  mutatókkal jelzi, hanem a kettő hatványaival. Mire jó? Hehe, hogy az őrületbe kergessük családtagjainkat és ismerőseinket...(na és persze villoghatunk is vele...)
Pedig a leolvasás nem bonyolult! Csak ismerni kell a hatványokat.
Lássunk egy egyszerű példát:
Látható hogy a négy darab LED-nek egyenkénti értékei vannak. Azokat az értékeket adjuk össze, amelyeknél aktív a LED. Azaz, 1+4=5. Egyszerű ugye?
Egy másik ábra a könnyebb érthetőségért...
Ha minden LED világítana, akkor 1+2+4+8=15 lenne a legnagyobb kiírható érték. Persze a legnagyobb érték amit egy órának ki kell írnia az a 59-es szám. Ezért a könnyebb leolvashatóság érdekében digitekre lett bontva a kijelzés. Magyarán: órák tizesei-órák egyesei-percek tizesei-percek egyesei-másodperc tizesei-másodperc egyesei. A kijelzőn tehát 6 oszlop lesz, oszloponként 4 db LED-del. Az összesen 24 db LED. Minden LED-nek 2 lába van, tehát az 48 db vezérlés...Huhh ez sok!-mondhatnád. De nincs semmi baj, kihasználjuk az emberi szem tehetetlenségét-lassúságát! Használjunk mátrix vezérlést!

Működési séma:
Olyan vezeték rendszert alkalmazunk, ahol is 1-1 LED lába a neki megfeleltetett sor-ra és oszlop-ra van kötve. Négy sor-soronként hat darab LED. A működése egyszerű: Végigpörgetjük az oszlopokat majd pontosan időzítve a megfelelő pillanatban rákapcsoljuk a hozzá tartozó sorra a vezérélést. Például, vezéreljük az 1,2,3,4 majd 1,2,3,4 és ismét oszlopokat. Amikor éppen a második oszlop kap vezérlést, rákapcsoljuk a 2. sorra is a vezérlést. Könnyen belátható hogy a második oszlop és második sorában lévő LED fog egy pillanatra kigyulladni. Ha elég gyors a kapcsolgatás üteme, ezek a gyors felvillanások folyamatos világításnak fognak tűnni. 50 Hz felett az emberi szem már nem nagyon veszi észre a villogást.

Persze lehet spórolni a LEDek számával is, hiszen az órák tizesénél a legnagyobb kiírt szám a kettő lesz és a percek és másodpercek tizesénél is csak 5 a legnagyobb. Tehát 4 LEDet megspórolhatunk...

Kapcsolási rajz:

Nagyon egyszerű az óra felépítése. Amit csak lehet szoftverből van elintézve. A rajzon látható S3 kapcsolót nem kell bekötni, még nincs funkciója. S1 és S2 nyomógombokkal az óra és perc léptethető egyenként. A kapcsolók prellezésének problémáját  is a szoftver oldja meg. Látható, hogy az oszlopokat 1-1 BC tranzisztor hajtja meg. (én itt BC 182-t használtam) Az előtét ellenállások a LEDek áramát állítja be. Mondhatnád, hogy minek ez a sok ellenállás, de majd láthatod, hogy a mátrix kialakítása nem is könnyű! A rezgőkvarc szerepe aszthiszem egyértelmű...(a hozzá tartozó kerámia kondik értéke 22pF) Bár a kapcsolási rajzon nincs külön feltüntetve, de szükség van a berendezés üzemeltetéséhez egy stabil +5V-os tápegységre. Én ezt azt egyszerűség kedvéért egy dugasztáppal oldottam meg, amit megfejeltem egy 7805 stabil IC-vel.

Kivitelezés:

Furatraszteres panelt használtam...Tudniillik nem volt kedvem a LEDeknek lyukakat furkálni. Itt van 1-2 kép a szerelésről:

A kész remekművet maradék 2 oldalas nyáklemezből összeforrasztott dobozkába raktam. A dobozt feketére fújtam és az elejére egy szintén fiók alján lelt hulladék zöld plexit raktam. A plexit csiszoló papírral és fogkrémmel políroztam ki. A beállító gombok és a dugasztáp aljzata a hátlapra került.

A program:

A forrás letölthető innen. A lefordított hex, amit egyből a PIC-be lehet égetni pedig innen.

Tippek tanácsok:

Az óra megépíthető bármilyen formában vagy LEDekkel...Csak a fantáziád szab határt. Gondolkodtam azon is, hogy megépítem az órát SMD változatban RGB LEDekkel, de már nem volt lelkierőm...Akinek nem felel meg a drótozási technika, az tervezhet nyákot is, én úgy érzem megspóroltam egy csomó időt a furatraszteres panellal.

Köszönetnyilvánítás:

Ezúton szeretnék köszönetet mondani HEIN RAGAS-nak a szoftverért! Természetesen Kaninjo barátomat is köszönet illeti az önzetlen segítőkészségéért!

vicsys