Zaloguj się
Wszystkie
12 marca 2025
105
- Wyświetlanie czasu (godziny, minuty i sekundy) oraz daty.
- Możliwość ustawiania czasu za pomocą odbiornika GPS.
- Automatyczne zmiana na czas letni i zimowy.
- Bateryjne podtrzymanie zasilania.
- Wyświetlanie godzin i minut za pomocą wyświetlacza LED 2 cm, sekund – LED 1,4 cm.
- Możliwość współpracy z wyświetlaczem LED o wysokości cyfr 5,6 cm.
- Opcjonalne wyświetlanie temperatury.
- Wymiary: sterownik 101 mm×67mm×25 mm; płytka wyświetlacza podstawowego 125 mm×36 mm×15 mm; płytka wyświetlacza „dużego” 306 mm×70 mm×20 mm.
- Zasilanie: 12 V DC/0,2 A.
Podstawowym założeniem dla tego projektu było wyeliminowanie potrzeby ingerencji użytkownika, dlatego współpracując z odbiornikiem GPS zegar automatycznie ustawia się. Większość takich odbiorników wysyła dane w formacie NMEA0183. Ten standard opisuje kilkadziesiąt ramek zawierających wiele parametrów. Oprogramowanie zegara wyszukuje ramkę w formacie RMC (recommended minimum gps data) przesyłaną przez większość odbiorników. Przykładowe ramka ma postać:
$GPRMC,220516,A,5133.82,N,00042.24,W,173.8,231.8,130694,004.2,W*70
Dla potrzeb zegara najistotniejszy jest aktualny czas UTC. Oznacza on wzorcowy czas uniwersalny ustalany na podstawie TAI (International Atomic Time) uwzględniający nieregularność ruchu obrotowego Ziemi i koordynowany względem czasu słonecznego. Należy jednak zwrócić uwagę, że jest to czas właściwy dla południka zerowego, za który przyjęto południk przechodzący przez obserwatorium astronomiczne w miejscowości Greenwich, a więc jest czasem strefowym pierwszej strefy czasowej, od którego liczy się czas pozostałych stref. Czas właściwy dla danego obszaru zależy od długości geograficznej, a dokładniej od państwa, na którego terenie się znajdujemy. Na przykład, Hiszpania i Francja znajdują się w strefie UTC+1, choć położone są na długości geograficznej odpowiadających strefie UTC+0. Aby zegar wskazywał właściwy czas należy ustawić obwiązującą strefę czasową. Polska znajduje się w strefie czasowej UTC+1, czyli czas jest przesunięty o godzinę do przodu względem czasu uniwersalnego i takie jest domyślne ustawienie zegara.
Czas uniwersalny nie uwzględnia zmian czasu na zimowy i letni. Zmiana czasu na letni, czyli o godzinę do przodu, odbywa się w ostatnią niedzielę marca, natomiast zmiana na czas zimowy, czyli o godzinę do tylu, odbywa się w ostatnią niedzielę października. Nie są to stale daty, ponieważ każdego roku wypadają w inny dzień miesiąca. Informację o obowiązywaniu czasu letniego/zimowego można uzyskać analizując datę, a informacja o aktualnej dacie jest dostępna w zdaniu RMC. Do obliczeń nie wystarczy tylko informacja o dniu miesiąca, miesiącu i roku, potrzebny jest jeszcze jeden parametr – dzień tygodnia. Jest on określany przez oprogramowanie, w którym zapisano, że 1-go stycznia 2000 roku była sobota, więc znając aktualną datę można obliczyć liczbę dni, które upłynęły od tej daty i wyznaczyć aktualny dzień tygodnia. Dysponując tymi danymi można określić czy obowiązuje czas zimowy, czy letni.
Dodawanie i odejmowanie godzin względem czasu uniwersalnego, związane ze strefami czasowymi i zmianami czasu bardzo komplikuje utrzymanie integralności struktury clock, która zawiera informacje o dacie i godzinie podzielone na podstawowe elementy (rok, miesiąc, dzień, godzina, minuta, sekunda). Lepszą metodą okazał się zapis czasu w postaci liczby sekund. Zmienna time.digital określa liczbę sekund, która upłynęła od 1 stycznia 2000 r. Wartość ta będzie dalej nazywana czasem względnym. Zmienna ma rozmiar 32 bitów i jej zakres w zupełności wystarczy do zliczenia sekund do roku 2100. Po tej dacie należałoby wprowadzić małą zmianę w programie. Po każdej sekundzie następuje zwiększenie czasu względnego o jeden. Następnie czas względny zostanie zwiększony lub pomniejszony o wartość wynikającą z ustawionej strefy czasowej (od -14 do +14 godzin). Na podstawie czasu względnego jest tworzona struktura clock oraz obliczany dzień tygodnia. W kolejnym etapie, program sprawdza czy obowiązuje czas letni i jeśli tak to do czasu względnego dodawane jest 3600 sekund (1 godzina) a wynik ponownie przekształcony zostaje na strukturę clock. Dopiero wtedy otrzymywany jest prawidłowy, aktualna godzina oraz data, zsynchronizowane z czasem UTC i uwzględniające strefę czasową oraz zmiany czasu.
Czas jest synchronizowany sygnałem GPS po włączeniu zasilania, a potem okresowo co 3 godziny. Urządzenie oczekuje wtedy na właściwą ramkę RMC. Jeśli w ciągu 30 sekund ramka nie zostanie odebrana, to jest to traktowane jako praca bez synchronizacji i sygnalizowane krótkim miganiem dwukropka na wyświetlaczu (ok 1/3 s). Jeśli prawidłowa ramka zostanie odebrana, to urządzenie zaktualizuje wskazanie czasu oraz czas zegara RTC i zasygnalizuje to długim miganiem dwukropka na wyświetlaczu (ok 2/3 s).
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
