تایمر هوشمند با آردوینو برای روشن و خاموش کردن خودکار وسایل

برای شروع این پروژه به یک برد آردوینو Uno، ماژول ساعت زمان واقعی RTC DS1307، نمایشگر LCD کاراکتری 16x2 و یک ماژول رله 5 ولت نیاز داری. در کنار این‌ها، یک پتانسیومتر 10 کیلواهم، یک مقاومت 1 کیلواهم، چهار عدد مقاومت 10 کیلواهم، چهار تا دکمه فشاری (پوش‌باتن) و مقداری سیم جامپر و بردبورد هم آماده کن تا بریم سراغ بستن مدار.

اول از همه پایه‌های 5 ولت و GND آردوینو رو به ریل‌های تغذیه بردبورد وصل کن. برای راه‌اندازی LCD، پایه VSS به زمین، VDD به 5 ولت و پایه VO به پین وسط پتانسیومتر وصل میشه تا بتونی کنتراست صفحه رو تنظیم کنی. پایه‌های RS به پین 2 آردوینو، RW به زمین و EN به پین 3 متصل میشن.

پایه‌های دیتای D4 تا D7 رو هم به ترتیب به پین‌های 4 تا 7 آردوینو وصل کن. برای نور پس‌زمینه هم، پایه A به 5 ولت و پایه K با یک مقاومت 1 کیلواهم به زمین میره. دو تا پایه کناری پتانسیومتر رو هم به 5 ولت و زمین متصل کن.

حالا نوبت ماژول RTC هست؛ پایه SDA رو به پین I2C دیتا (A4 در آردوینو Uno) و SCL رو به پین I2C کلاک (A5) وصل کن. پایه‌های تغذیه این ماژول رو هم به 5 ولت و زمین بردبورد متصل کن.

حالا باید ساعت ماژول رو دقیق کنیم. یک کد اولیه برای تنظیم زمان RTC وجود داره که وقتی اون رو روی آردوینو آپلود می‌کنی، تاریخ و ساعت فعلی کامپیوترت (دقیقا همون لحظه‌ای که کد کامپایل میشه) رو می‌خونه و روی ماژول ذخیره می‌کنه. پس حتما قبلش چک کن که ساعت سیستمت کاملا تنظیم باشه. بعد دکمه آپلود رو بزن تا کامپایل بشه و روی برد قرار بگیره.

یادت باشه که به محض کامپایل شدن، باید آپلود انجام بشه؛ چون اگه بینشون فاصله بیفته، ساعت ماژول به همون اندازه عقب می‌مونه. بعد از آپلود، می‌تونی سریال مانیتور رو باز کنی تا مطمئن بشی زمان به درستی روی ماژول ست شده.

بعد از اینکه خیالت از تنظیم زمان راحت شد، باید کد مربوط به راه‌اندازی هم‌زمان RTC و LCD رو روی آردوینو آپلود کنی. وقتی مدار روشن شد، اگر نوشته‌ها رو واضح ندیدی، کافیه پیچ پتانسیومتر 10 کیلواهمی رو یکم بچرخونی تا کنتراست تصویر تنظیم بشه. اگه همه‌چیز رو درست وصل کرده باشی، الان باید زمان دقیق رو روی صفحه نمایش ببینی که ثانیه به ثانیه در حال کار کردنه.

تو این مرحله نوبت به اضافه کردن دکمه‌های کنترلی و رله می‌رسه. چهار تا دکمه فشاری رو روی بردبورد قرار بده. یک سمت دکمه‌ها رو به 5 ولت وصل کن و سمت دیگه رو به پین‌های 8، 9، 10 و 11 آردوینو ببر. برای اینکه وضعیت پایه‌ها نویز نگیره و پایدار بمونه، هر کدوم از این پین‌ها رو با یک مقاومت 10 کیلواهم به زمین وصل کن.

اینطوری وقتی دکمه رو فشار میدی، پین مربوطه حالت HIGH به خودش می‌گیره. ماژول رله رو هم به پین 12 آردوینو متصل کن. از طریق این رله می‌تونی وسایل برقی مختلف رو کنترل کنی، فقط حواست باشه که جریان مصرفی دستگاهت از حداکثر توانی که روی رله نوشته شده، بیشتر نباشه.

در نهایت، کد اصلی تایمر هوشمند رو روی آردوینو آپلود کن. حالا روی نمایشگر، علاوه بر زمان فعلی، دو تا مقدار برای زمان روشن شدن (ON) و زمان خاموش شدن (OFF) می‌بینی. به صورت پیش‌فرض این مقادیر روی ساعت 12 تنظیم شدن.

این تایمر بر اساس قالب 24 ساعته (از 0 تا 23) کار می‌کنه و با دکمه‌هایی که گذاشتیم، می‌تونی این ساعت‌ها رو به راحتی کم و زیاد کنی. اگه زمان فعلی بین بازه روشن و خاموش باشه، رله همون لحظه فعال میشه؛ در غیر این صورت منتظر می‌مونه تا دقیقا به ساعت روشن شدن برسه.

این کد ساختار خیلی خوب و آموزنده‌ای داره و بخش‌هایی مثل دی‌بانس (Debounce) دکمه‌ها و محدود کردن مقادیر توش رعایت شده که می‌تونی ازشون تو پروژه‌های دیگه‌ات هم الگو بگیری.

حتما این تایمر کاربردی رو بساز و اگر خواستی امکانات جدیدی بهش اضافه کن. فراموش نکن که عکس یا ویدیوی پروژه‌ات رو توی اپلیکیشن آیسی‌مدار با بقیه بچه‌ها به اشتراک بذاری تا همگی از دیدن دست‌سازهات لذت ببریم. موفق باشی و پرانرژی به ساختن ادامه بده!