Ardumotive Arduino Greek Playground
  • Home
    • About us
    • Contact
    • License
  • Arduino
    • Tutorials
    • Workshop
  • Raspberry Pi
  • DIY 3D Printer
  • News
    • Events >
      • Unboxing & Review
    • Blog
The 1st Arduino Playground in Greece - Open Source Hardware

Arduino Digital Clock with Alarm Function

Available Languages
Picture
Picture

Εισαγωγή

Published date: 7/2/2018
Picture
Σε αυτόν τον οδηγό θα φτιάξουμε το δικό μας ψηφιακό ρολόι - ξυπνητήρι. Για το project αυτό αποφασήσαμε να φτιάξουμε την δική μας πλακέτα PCB η οποία είναι βασισμένη στο Arduino UNO και στον μικροελεγκτή ATmega328.
Παρακάτω θα βρείτε το ηλεκτρονικό κύκλωμα με το PCB layout ώστε να μπορέσετε να το φτιάξετε και εσείς εύκολα.

Ας ξεκινήσουμε.

Τα υλικά που θα χρειαστούμε:

Στο συγκεκριμένο πρότζεκτ θα χρειαστούμε:
  • ΤηνPCB πλακέτα μας
  • Atmega328 (with Arduino UNO bootloader)
  • DS1307 Real Time Clock
  • Tilt Sensor
  • 28 dip socket  &  8 dip socket
  • 16 MHz κρύσταλλο
  • 32.768 MHz κρύσταλλο
  • 2x22 pF πυκνωτές
  • 3x10 kOhm αντιστάσεις
  • Trimmer 20kOhm
  • Buzzer 
  • Coin Cell Battery Holder
  •  screw terminal 2P 2.54mm
  • Pin Header 1x5 θυλικό2.54mm
Picture
Επίσης θα χρειαστούμε ενα TTL to USB module ή ένα  Arduino UNO για τον προγραμματισμό του. 

Το κύκλωμα στο EasyEDA

Picture
Picture
Μπείτε εδώ για να δείτε και να κάνετε τις αλλαγές σας στο ηλεκτρονικό σχέδιο.

To EasyEDA είναι ένα δωρεάν εργαλείο σχεδίασης κυκλωμάτων το οποίο δεν απαιτεί καμία απολύτως εγκατάσταση απ' τον χρήστη, καθώς τρέχει online. Έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να μπορεί να δώσει μια πολύ πιο εύκολη εμπειρία χρήσης σε  ηλεκτρονικούς μηχανικούς, διδάσκοντες, μαθητές αλλά και απλούς χρήστες, πάνω στην σχεδίαση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Είναι πολύ εύκολο να σχεδιάσεις τα κυκλώματα σου μέσα απ' το circuit design, να τα προσομοιώσεις μέσα απ' το circuit simulator και τέλος να τα εξάγεις σε μορφή PCB έτοιμα προς εκτύπωση, και όλα αυτά μέσα απ' το παράθυρο του browser σου!

Κώδικας

Συνδέουμε το TTL to USB module με το programming header όπως φαίνεται στο σχηματικό. 

Σημείωση: Στην περίπτωση που χρησιμοποιείτε το Arduino UNO για τον προγραμματισμό του θα πρέπει να αφαιρέσετε τον ATmega328 και να συνδέσετε τα RX και TX pins του header στα RX και TX pins αντίστοιχα του UNO. Επίσης το RS pin θα πρέπει να  συνδεθεί στο reset pin του Arduino.

  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
/*  Digital Clock with Alarm Function
 *  More info: http://www.ardumotive.com/
 *  Dev: Michalis Vasilakis Data: 19/11/2016 Ver: 1.0
 *  
 *  Display 16x2:         Setup:            Setup Alarm
 *  +----------------+  +----------------+ +----------------+ 
 *  |HH:MM:SS|* HH:MM|  |    >HH :>MM    | |   Set Alarm    |
 *  |DD/MM/YY|  ALARM|  |>DD />MM />YYYY | |   >HH :>MM     |
 *  +----------------+  +----------------+ +----------------+
 */

//Libraries
#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"
#include <LiquidCrystal.h>
#include <EEPROM.h>

//Connections and constants 
LiquidCrystal lcd(8,7,6,5,4,3); //LCD
RTC_DS1307 rtc; //DS1307 i2c
char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday","Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};
const int btSet = A0;
const int btAdj = A1;
const int btAlarm = A2;
const int buzzer = 11;
const int shakeSensor = A3;
long interval = 300;  
int melody[] = { 600, 800, 1000,1200 };

//Variables
int DD,MM,YY,H,M,S,set_state, adjust_state, alarm_state,AH,AM, shake_state;
int shakeTimes=0;
int i =0;
int btnCount = 0;
String sDD;
String sMM;
String sYY;
String sH;
String sM;
String sS;
String aH="12";
String aM="00";
String alarm = "     ";
long previousMillis = 0;    

//Boolean flags
boolean setupScreen = false;
boolean alarmON=false;
boolean turnItOn = false;
   
void setup() {
  //Init RTC and LCD library items
  rtc.begin();
  lcd.begin(16,2);
  //Set outputs/inputs
  pinMode(btSet,INPUT_PULLUP);
  pinMode(btAdj,INPUT_PULLUP);
  pinMode(btAlarm, INPUT_PULLUP);
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
  //Check if RTC has a valid time/date, if not set it to 00:00:00 01/01/2018.
  //This will run only at first time or if the coin battery is low.
  if (! rtc.isrunning()) {
    Serial.println("RTC is NOT running!");
    // This line sets the RTC with an explicit date & time, for example to set
    // January 1, 2018 at 00:00am you would call:
    rtc.adjust(DateTime(2018, 01, 01, 00, 00, 0)); 
  }
  delay(100);
  //Read alarm time from EEPROM memmory
  AH=EEPROM.read(0);
  AM=EEPROM.read(1);
  //Check if the numbers that you read are valid. (Hours:0-23 and Minutes: 0-59)
  if (AH>23){
    AH=0;
  }
  if (AM>59){
    AM=0;
  }
}

void loop() {
  readBtns();       //Read buttons 
  getTimeDate();    //Read time and date from RTC
  if (!setupScreen){
    lcdPrint();     //Normanlly print the current time/date/alarm to the LCD
    if (alarmON){
     callAlarm();   // and check the alarm if set on
    }
  }
  else{
    timeSetup();    //If button set is pressed then call the time setup function
  }
  
}

/*************** Functions ****************/
//Read buttons state
void readBtns(){
  set_state = digitalRead(btSet);
  adjust_state = digitalRead(btAdj);
  alarm_state = digitalRead(btAlarm);
  if(!setupScreen){
    if (alarm_state==LOW){
      if (alarmON){
        alarm="     ";
        alarmON=false;
      }
      else{
        alarm="ALARM";
        alarmON=true;
      }
      delay(500);
    }
  }
  if (set_state==LOW){
    if(btnCount<7){
      btnCount++;
      setupScreen = true;
        if(btnCount==1){
          lcd.clear();
          lcd.setCursor(0,0);
          lcd.print("------SET------");
          lcd.setCursor(0,1);
          lcd.print("-TIME and DATE-");
          delay(2000);
          lcd.clear();
        }
    } 
    else{
      lcd.clear();
      rtc.adjust(DateTime(YY, MM, DD, H, M, 0)); //Save time and date to RTC IC
      EEPROM.write(0, AH);  //Save the alarm hours to EEPROM 0
      EEPROM.write(1, AM);  //Save the alarm minuted to EEPROM 1
      lcd.print("Saving....");
      delay(2000);
      lcd.clear();
      setupScreen = false;
      btnCount=0;
    }
    delay(500);
  }
}

//Read time and date from rtc ic
void getTimeDate(){
  if (!setupScreen){
    DateTime now = rtc.now();
    DD = now.day();
    MM = now.month();
    YY = now.year();
    H = now.hour();
    M = now.minute();
    S = now.second();
  }
  //Make some fixes...
  if (DD<10){ sDD = '0' + String(DD); } else { sDD = DD; }
  if (MM<10){ sMM = '0' + String(MM); } else { sMM = MM; }
  sYY=YY-2000;
  if (H<10){ sH = '0' + String(H); } else { sH = H; }
  if (M<10){ sM = '0' + String(M); } else { sM = M; }
  if (S<10){ sS = '0' + String(S); } else { sS = S; }
  if (AH<10){ aH = '0' + String(AH); } else { aH = AH; }
  if (AM<10){ aM = '0' + String(AM); }  else { aM = AM; }
}
//Print values to the display
void lcdPrint(){
  String line1 = sH+":"+sM+":"+sS+" | "+aH+":"+aM;
  String line2 = sDD+"/"+sMM+"/"+sYY +" | "+alarm;
  lcd.setCursor(0,0); //First row
  lcd.print(line1);
  lcd.setCursor(0,1); //Second row
  lcd.print(line2);  
}

//Setup screen
void timeSetup(){
  int up_state = adjust_state;
  int down_state = alarm_state;
  if(btnCount<=5){
    if (btnCount==1){         //Set Hour
      lcd.setCursor(4,0);
      lcd.print(">"); 
      if (up_state == LOW){   //Up button +
        if (H<23){
          H++;
        }
        else {
          H=0;
        }
        delay(350);
      }
      if (down_state == LOW){ //Down button -
        if (H>0){
          H--;
        }
        else {
          H=23;
        }
        delay(350);
      }
    }
    else if (btnCount==2){      //Set  Minutes
      lcd.setCursor(4,0);
      lcd.print(" ");
      lcd.setCursor(9,0);
      lcd.print(">");
      if (up_state == LOW){
        if (M<59){
          M++;
        }
        else {
          M=0;
        }
        delay(350);
      }
      if (down_state == LOW){
        if (M>0){
          M--;
        }
        else {
          M=59;
        }
        delay(350);
      }
    }
    else if (btnCount==3){      //Set Day
      lcd.setCursor(9,0);
      lcd.print(" ");
      lcd.setCursor(0,1);
      lcd.print(">");
      if (up_state == LOW){
        if (DD<31){
          DD++;
        }
        else {
          DD=1;
        }
        delay(350);
      }
      if (down_state == LOW){
        if (DD>1){
          DD--;
        }
        else {
          DD=31;
        }
        delay(350);
      }
    }
    else if (btnCount==4){      //Set Month
      lcd.setCursor(0,1);
      lcd.print(" ");
      lcd.setCursor(5,1);
      lcd.print(">");
      if (up_state == LOW){
        if (MM<12){
          MM++;
        }
        else {
          MM=1;
        }
        delay(350);
      }
      if (down_state == LOW){
        if (MM>1){
          MM--;
        }
        else {
          MM=12;
        }
        delay(350);
      }
    }
    else if (btnCount==5){      //Set Year
      lcd.setCursor(5,1);
      lcd.print(" ");
      lcd.setCursor(10,1);
      lcd.print(">");
      if (up_state == LOW){
        if (YY<2999){
          YY++;
        }
        else {
          YY=2000;
        }
        delay(350);
      }
      if (down_state == LOW){
        if (YY>2018){
          YY--;
        }
        else {
          YY=2999;
        }
        delay(350);
      }
    }
    lcd.setCursor(5,0);
    lcd.print(sH);
    lcd.setCursor(8,0);
    lcd.print(":");
    lcd.setCursor(10,0);
    lcd.print(sM);
    lcd.setCursor(1,1);
    lcd.print(sDD);
    lcd.setCursor(4,1);
    lcd.print("/");
    lcd.setCursor(6,1);
    lcd.print(sMM);
    lcd.setCursor(9,1);
    lcd.print("/");
    lcd.setCursor(11,1);
    lcd.print(sYY);
  }
  else{
    setAlarmTime();
  }
}

//Set alarm time
void setAlarmTime(){
  int up_state = adjust_state;
  int down_state = alarm_state;
  String line2;
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("SET  ALARM TIME");
  if (btnCount==6){             //Set alarm Hour
    if (up_state == LOW){
      if (AH<23){
        AH++;
      }
      else {
        AH=0;
      }
      delay(350);
    }
    if (down_state == LOW){
      if (AH>0){
        AH--;
      }
      else {
        AH=23;
      }
      delay(350);
    }
    line2 = "    >"+aH+" : "+aM+"    ";
  }
  else if (btnCount==7){        //Set alarm Minutes
    if (up_state == LOW){
      if (AM<59){
        AM++;
      }
      else {
        AM=0;
      }
      delay(350);
    }
    if (down_state == LOW){
      if (AM>0){
        AM--;
      }
      else {
        AM=59;
      }
      delay(350);
    }
    line2 = "     "+aH+" :>"+aM+"    ";    
  }
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print(line2);
}

void callAlarm(){
  if (aM==sM && aH==sH && S>=0 && S<=2){
    turnItOn = true;
  }
  if(alarm_state==LOW || shakeTimes>=6 || (M==(AM+5))){
    turnItOn = false;
    alarmON=true;
    delay(500);
  } 
  if(analogRead(shakeSensor)>200){
    shakeTimes++;
    Serial.print(shakeTimes);
    delay(50);
  }
  if (turnItOn){
    unsigned long currentMillis = millis();
    if(currentMillis - previousMillis > interval) {
      previousMillis = currentMillis;   
      tone(buzzer,melody[i],100);
      i++; 
      if(i>3){i=0; };
    }
  }
  else{
    noTone(buzzer);
    shakeTimes=0;
  }
}
Κατεβάστε τον κώδικα απ' εδώ και ανοίξτε το αρχείο με το Arduino IDE. Το αρχείο περιέχει και την βιβλιοθήκη που χρησιμοποιήσαμε.
digitalclockalarm.zip
File Size: 17 kb
File Type: zip
Download File

JLCPCB - Φτιάξε το δικό σου κύκλωμα από 2$!

Μπείτε εδώ για να υλοποιήσετε τη δική σας PCB πλακέτα!

Χρησιμοποιήστε το JLCPCB, η ποιότητα είναι πολύ καλή, δείτε την παρακάτω φωτογραφία της δικής μας PCB πλακέτας. Μας κόστισε 2$ για 5 κομμάτια (+τα μεταφορικά)
Picture

Συγχαρητήρια!

Picture
Μόλις ολοκληρώσατε άλλον έναν οδηγό . Ελπίζω να σας άρεσε, περιμένω τα σχόλια σας και φωτογραφίες της κατασκευής σας παρακάτω.
Picture

Search Engine

Picture

Licence 

Picture

Help us to grow up!

Picture


Donate us
About us
License
Cookies policy

Visit the biggest Arduino Shop in Greece!

Picture
find us on dwrean.net
find us on Codebender
find us on Instructables
Developed and designed by Vasilakis Michalis Copyright © 2013 Ardumotive All Rights Reserved
All trademarks referenced herein are properties of their
Powered by Create your own unique website with customizable templates.
Design by DivTag Templates
Ardumotive Arduino Greek Playground