{"id":3074,"date":"2021-01-20T18:00:38","date_gmt":"2021-01-20T18:00:38","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/?p=3074"},"modified":"2021-01-20T18:00:39","modified_gmt":"2021-01-20T18:00:39","slug":"reloj-binario-a-decimal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/reloj-binario-a-decimal\/","title":{"rendered":"RELOJ BINARIO A DECIMAL"},"content":{"rendered":"\n

<\/p>\n\n\n\n

INTEGRANTES DEL GRUPO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

  1. SANTIAGO RAMOS G\u00d3MEZ<\/li><\/ol>\n\n\n\n

    INTRODUCCI\u00d3N<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    He decidido realizar un reloj binario como proyecto de DSE. Este es un curioso formato para medir la hora, ya que se deben sumar los leds de las columnas para obtener n\u00fameros:<\/p>\n\n\n\n

    <\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

    Figura 1: Ejemplo de reloj binario.
    Fuente de la imagen: https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Reloj_binario<\/p>\n\n\n\n

    Desde un principio quer\u00eda realizar una pr\u00e1ctica que tuviera LEDs, ya que hab\u00eda visto en un mont\u00f3n de video de YouTube aut\u00e9nticas barbaridades, adem\u00e1s, el hecho de que se puedan variar colores, posiciones y velocidades abr\u00eda un mont\u00f3n de puertas a posibles proyectos.
    Se comenz\u00f3 con dos ideas: un reloj binario o un juego.
    Al final decid\u00ed decantarme por el reloj ya que me parec\u00eda mucho m\u00e1s nicho que un juego ya creado como es el de la serpiente, el cual no descarto hacer en un futuro. En un principio quer\u00eda que fuera un reloj que mostrara la hora de varios pa\u00edses en funci\u00f3n del bot\u00f3n, pero decid\u00ed continuar con este inexplorado binario.
    Habiendo tomado una decisi\u00f3n final me puse a trastear con la matriz LED que incluye la caja de Arduino proporcionada. Tras un rato me di cuenta de que en esta solo se pod\u00edan encender filas y columnas, pero en ning\u00fan momento pod\u00eda encender una posici\u00f3n especifica (o al menos no lo supe hacer). Tras esto navegu\u00e9 un poco por internet para ver que necesitaba y que modelos, que tipos de conexiones y lo m\u00e1s importante, cu\u00e1ndo llegar\u00eda, ya que la nevada de Madrid no pon\u00eda las cosas f\u00e1ciles. Por \u00faltimo, necesitaba que algo me proporcionara la hora local y no paraba de ver en foros y post que Arduino como tal no proporcionaba esto, as\u00ed que recurr\u00ed a la compra de un reloj conectado a una bater\u00eda. Teniendo todos los materiales, solo me faltaba continuar con las bases de Arduino y electr\u00f3nica.
    Por \u00faltimo, comentar que este proyecto lo he realizado solo, ya que mi anterior grupo planteaba algo demasiado dif\u00edcil para m\u00ed.<\/p>\n\n\n\n

    <\/p>\n\n\n\n

    HARDWARE<\/p>\n\n\n\n

    Para esta pr\u00e1ctica se han utilizado:<\/p>\n\n\n\n

    COMPONENTES<\/strong><\/td>CANTIDAD<\/strong><\/td>PRECIO<\/strong><\/td><\/tr>
    Protoboard 64×10 pines<\/td> 1<\/td>0, ya la ten\u00eda<\/td><\/tr>
    Modulo de Arduino UNO<\/td> 1<\/td>0, ven\u00eda incluidos en la caja<\/td><\/tr>
    Resistencia de 1K\u03a9<\/td> 1<\/td>0, ven\u00eda incluidos en la caja<\/td><\/tr>
    Reloj WINGONEER DS3231 AT24C32I2C<\/td> 1<\/td>6\u20ac<\/td><\/tr>
    Paneles LED 8×8<\/td> 3<\/td>10\u20ac<\/td><\/tr>
    Bot\u00f3n\/Pulsador<\/td> 1<\/td>0, ven\u00eda incluidos en la caja<\/td><\/tr>
    Cables<\/td> Muchos<\/td>0, ven\u00edan incluidos en la caja<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

    Por lo cual, con un gasto de aproximadamente 16\u20ac, he podido realizar el proyecto al completo.
    Las conexiones de manera resumida son las siguientes:<\/p>\n\n\n\n


    \u2022 Protoboard: Vin y Vout de la placa Arduino en ambas filas. Una resistencia de 1K\u03a9 a Vout y la pata de un bot\u00f3n (a la otra Vin), esta conexi\u00f3n llevada al pin 8 de la placa de Arduino. Las tres matrices LED con Vin y Vout en sus correspondientes puertos. El reloj conectado a Vin y Vout.<\/p>\n\n\n\n


    \u2022 Placa Arduino UNO: Se han tomado los pines de Vin(5v), Vout.
    Pines 13,11,10: conectados a los puertos CLK, DOUT y GS de las matrices LED. (entre las matrices LED), el puerto DOUT se comparte en cascada entre ellas, teniendo que conectar los pines DIN con los DOUT de los anteriores).<\/p>\n\n\n\n


    Pin 8: Conexi\u00f3n al bot\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n


    Pines A5, A4: conectados a los puertos SCL (clock\/ reloj) y SDA (data\/datos) del reloj.<\/p>\n\n\n\n


    Todas estas conexiones se pueden ver con mayor perspectiva en el video.<\/p>\n\n\n\n


    El \u00fanico problema que he tenido ha sido el que coment\u00e9 en la introducci\u00f3n. La matriz de LEDs proporcionada en la caja no se pod\u00eda encender una posici\u00f3n espec\u00edfica.<\/p>\n\n\n\n

    <\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

    Figura 2: conexi\u00f3n trasera de los LEDs (efectivamente, no se aprecia mucho porque est\u00e1 hecho un lio).<\/p>\n\n\n\n

    SOFTWARE<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    El c\u00f3digo es bastante extenso pero sencillo, se podr\u00eda dividir en las siguientes partes:<\/p>\n\n\n\n


    \u2022 Definici\u00f3n de variables, n\u00famero de matrices y sus pines y el pin del bot\u00f3n.
    \u2022 Funciones implementadas del propio reloj para obtener la hora y temperatura.
    \u2022 Separaci\u00f3n de las horas, minutos y segundos.
    \u2022 Comprobar si el bot\u00f3n se ha pulsado o no y dependiendo del caso mostrar por pantalla la hora en estado decimal o binario.
    \u2022 Las funciones Binario (mostrar por pantalla en binario) y Dibujar (mostrar por pantalla en decimal), las cuales se componen de un \u201cswitch\u201d que determina el n\u00famero a dibujar. Dentro de los \u201cCase\u201d se muestran los LEDs a encender y apagar para poder dibujar este n\u00famero.<\/p>\n\n\n\n


    El principal problema que he tenido ha sido la pulsaci\u00f3n del bot\u00f3n ya que provocaba un efecto rebote y tuve que consultar por internet como solucionarlo.<\/p>\n\n\n\n


    Tambi\u00e9n, encontr\u00e9 que estaba actualizando TODAS las pantallas cuando pasaba un segundo, en vez de solo la parte de los segundos, por lo cual, al estar dentro de la funci\u00f3n Loop() y se comprobara de continuo, provocaba un parpadeo muy inc\u00f3modo de los LEDs. Para solucionar esto decid\u00ed poner unas variables de control. Estas se ir\u00edan actualizando cada vez que pasar una hora, minuto o segundo, dependiendo. Si hab\u00eda cambiado algo refrescaba la pantalla LED, si no, no ocurr\u00eda nada.<\/p>\n\n\n\n


    Ejemplo:<\/strong>
    horaControl = -1;
    minutoControl = -1;
    horaReal = 9; -> horaControl = 9;
    minutosReal = 16; -> minutoControl = 16;
    Pasa un minuto:
    horaReal y horaControl son las mismas, por lo cual nada ha cambiado, no se actualiza la pantalla.
    minutosReal = 17 y minutoControl = 16; Ya no son los mismos valores, por lo cual se actualiza la pantalla de minutos y se copia de nuevo el valor real al de control.<\/p>\n\n\n\n

    C\u00d3DIGO ARDUINO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    #include <DS3232RTC.h> \n#include <Streaming.h>     \n#include <TimeLib.h>\n#include <Wire.h>\n#include \"LedControlMS.h\"\n\nLedControl lc=LedControl(11,13,10,3); \n\nvoid Binario(int numero, int tipo);\nvoid Dibujar(int matrix, int num, int tipo);\n\nint Horas1, Horas2;\nint Min1, Min2;\nint Sec1, Sec2;\n\n\/\/Para comparar con los otros tiempos y no esta parpadeando todo el raot la matriz de LEDs\nint Horas1C = -1;\nint Horas2C = -1;\nint Min1C = -1;\nint Min2C = -1;\nint Sec1C = -1;\nint Sec2C = -1;\n\n\/\/Boton\nint Pulsador=8;\n\nint inicio = 0;\nint estadoAN = 0;\nint estadoAC =0;\n\nvoid setup()\n{\n\n\nSerial.begin(115200);\nint devices=lc.getDeviceCount();\nfor(int address=0;address<devices;address++) {\nlc.shutdown(address,false);\nlc.setIntensity(address,8);\nlc.clearDisplay(address);\n}\n    \n    setSyncProvider(RTC.get);\n    Serial << F(\"RTC Sync\");\n    if (timeStatus() != timeSet) Serial << F(\" FAIL!\");\n    Serial << endl;\n    \n    pinMode(Pulsador, INPUT);\n}\n\nvoid loop()\n{\n    static time_t tLast;\n    time_t t;\n    tmElements_t tm;\n    \/\/ check for input to set the RTC, minimum length is 12, i.e. yy,m,d,h,m,s\n    if (Serial.available() >= 12) {\n        \/\/ note that the tmElements_t Year member is an offset from 1970,\n        \/\/ but the RTC wants the last two digits of the calendar year.\n        \/\/ use the convenience macros from the Time Library to do the conversions.\n        int y = Serial.parseInt();\n        if (y >= 100 && y < 1000)\n            Serial << F(\"Error: Year must be two digits or four digits!\") << endl;\n        \n            tm.Day = Serial.parseInt();\n            tm.Hour = Serial.parseInt();\n            tm.Minute = Serial.parseInt();\n            tm.Second = Serial.parseInt();\n            t = makeTime(tm);\n            RTC.set(t);        \/\/ use the time_t value to ensure correct weekday is set\n            setTime(t);\n            Serial << F(\"RTC set to: \");\n            printTime(t);\n            Serial << endl;\n            \/\/ dump any extraneous input\n            while (Serial.available() > 0) Serial.read();\n        \n    }\n\n    t = now();\n    if (t != tLast) {\n        tLast = t;\n        printTime(t);\n        if (second(t) == 0) {\n            float c = RTC.temperature() \/ 4.;\n            float f = c * 9. \/ 5. + 32.;\n            Serial << F(\"  \") << c << F(\" C  \") << f << F(\" F\");\n        }\n        Serial << endl;\n    }\n\n\n\n    \nHoras1 = hour(t)\/10;\nHoras2 = hour(t)%10;\nMin1 = minute(t)\/10;\nMin2 = minute(t)%10;\nSec1 = second(t)\/10;\nSec2 = second(t)%10;\n\nestadoAC = digitalRead(Pulsador);\nif(estadoAC && estadoAN == 0){\n  inicio = 1-inicio;\n  delay(100);\n  Horas1C=-1;\n  Min1C=-1;\n  Sec1C=-1;\nlc.clearDisplay(0);\nlc.clearDisplay(1);\nlc.clearDisplay(2);\n\n\n}\n  estadoAN = estadoAC;\n\n  \n  if(inicio == 1){\nif(Horas1C!=Horas1 || Horas2C!= Horas2){\n  Horas1C=Horas1;\n  Horas2C=Horas2;\nlc.clearDisplay(0);\nDibujar(0,Horas1,1);\nDibujar(0,Horas2,2);\n}\nif(Min1C!=Min1 || Min2C!= Min2){\n  Min1C = Min1;\n  Min2C = Min2;\nlc.clearDisplay(1);\nDibujar(1,Min1,1);\nDibujar(1,Min2,2);\n} \nif(Sec1C!=Sec1 || Sec2C!= Sec2){\n  Sec1C = Sec1;\n  Sec2C = Sec2;\nlc.clearDisplay(2);\nDibujar(2,Sec1,1);\nDibujar(2,Sec2,2);\n}\n  }else{\n\nBinario(Horas1,0);\nBinario(Horas2,1);\n\nBinario(Min1,3);\nBinario(Min2,4);\n\nBinario(Sec1,6);\nBinario(Sec2,7);\n\n\n}\n}\n\/\/ print time to Serial\nvoid printTime(time_t t)\n{\n    printI00(hour(t), ':');\n    printI00(minute(t), ':');\n    printI00(second(t), ' ');\n}\n\n\n\/\/ Print an integer in \"00\" format (with leading zero),\n\/\/ followed by a delimiter character to Serial.\n\/\/ Input value assumed to be between 0 and 99.\nvoid printI00(int val, char delim)\n{\n    if (val < 10) Serial << '0';\n    Serial << _DEC(val);\n    if (delim > 0) Serial << delim;\n    return;\n}\nvoid Binario(int numero, int tipo){ \/\/tipo = horas, min, sec\nint matrix=0;\nswitch(numero){\n  case 0:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,false);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,false);\n     break;\n  case 1:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,false);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,true);\n     break;\n  case 2:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,false);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,true); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,false);  \n     break;      \n  case 3:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,false);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,true); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,true);\n     break;\n  case 4:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,true);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,false);\n     break;\n  case 5:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,true);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,true);  \n     break;\n  case 6:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,true);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,true); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,false); \n     break;\n  case 7:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,true);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,true); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,true); \n     break;\n  case 8:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,true); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,false);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,false);   \n     break;\n  case 9:\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,true); \n     lc.setLed(matrix,tipo,6,false);\n     lc.setLed(matrix,tipo,5,false); \n     lc.setLed(matrix,tipo,4,true); \n     break;             \n}\n\n}\nvoid Dibujar(int matrix, int num, int tipo){ \/\/matrix = si est\u00e1 en la 0(horas), 1(min), 2(sec), num es el numero a escribir y tipo es h1\/h2 m1\/m2 s1\/s2, es decir, su posici\u00f3n, esto espera los valores: 1 y 2.\n\n  if(tipo==2){\n    tipo = 5;\n  }\n    \/\/lc.clearDisplay(0);\n\n  switch(num){\n\n  case 0:\n      for(int i=1;i<8;i++){\n          lc.setLed(matrix,tipo-1,i,true);\n          lc.setLed(matrix,tipo+1,i,true);\n      }\n          lc.setLed(matrix,tipo,1,true);\n          lc.setLed(matrix,tipo,7,true);\n  break;\n  \n  case 1:\n   for(int i=1;i<8;i++){\n      lc.setLed(matrix,tipo+1,i,true);\n    }\n  break;\n  case 2:\n         for(int i=1;i<4;i++){\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),7,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),4,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),1,true);\n          }\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,6,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,5,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,2,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,3,true);\n  break;\n  case 3:\n         for(int i=1;i<4;i++){\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),7,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),4,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),1,true);\n          }\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,6,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,5,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,2,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,3,true);\n  break;\n  case 4:\n         for(int i=1;i<8;i++){\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,i,true);\n         }\n         for(int i=0;i<3;i++){\n         lc.setLed(matrix,(tipo-1+i),4,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,i+5,true);\n         }\n         \n        \n  break;\n  case 5:\n           for(int i=1;i<4;i++){\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),7,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),4,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),1,true);\n          }\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,6,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,5,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,2,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,3,true);\n  break;\n  case 6:\n  for(int i=1;i<4;i++){\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),7,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),4,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),1,true);\n          }\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,6,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,5,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,2,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,3,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,2,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,3,true);\n         \n  break;\n  case 7:\n     for(int i=1;i<8;i++){\n      lc.setLed(matrix,tipo+1,i,true);\n    }\n     lc.setLed(matrix,tipo,7,true);\n     lc.setLed(matrix,tipo-1,7,true);\n  break;\n\n  case 8:\n  for(int i=1;i<4;i++){\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),7,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),4,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),1,true);\n          }\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,6,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,5,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,6,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,5,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,2,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,3,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,2,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,3,true);\n  break;\n\n  case 9:\n    for(int i=1;i<4;i++){\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),7,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),4,true);\n         lc.setLed(matrix,(tipo-2+i),1,true);\n          }\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,6,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo-1,5,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,6,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,5,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,2,true);\n         lc.setLed(matrix,tipo+1,3,true);\n  break;\n}\n}<\/code><\/pre>\n\n\n\n
    <\/p>\n\n\n\n
    FUNCIONAMIENTO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Por \u00faltimo, los casos de uso. Estos son \u00fanicamente dos y dependen de la pulsaci\u00f3n del bot\u00f3n. Al comienzo se mostrar\u00e1 en estado binario y al pulsar el bot\u00f3n en estado decimal y viceversa.<\/p>\n\n\n\n

    En el v\u00eddeo se puede ver perfectamente el funcionamiento a tiempo real del reloj.<\/p>\n\n\n\n

    Este apartado no me ha tra\u00eddo excesivos problemas, pero por aqu\u00ed dejo algunos de los imprevistos:<\/p>\n\n\n\n

    En un principio no sab\u00eda c\u00f3mo realizar la conexi\u00f3n en cascada y s\u00f3lo pod\u00eda utilizar una matriz LED, pero no fue nada grave. El parpadeo de los LEDs ya ha quedado explicado, junto con el bot\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

    Lo m\u00e1s grave fue que program\u00e9 el reloj de tal manera que segu\u00eda el orden 1,2,4,8; en vez del original 8,4,2,1. Fue un poco molesto por el tema de tener que editar el c\u00f3digo, pero de nuevo digo, nada realmente problem\u00e1tico.<\/p>\n\n\n\n

    Por \u00faltimo, aprovecho para informar que el funcionamiento del reloj binario se da en el \u00e1rea delimitada por el rect\u00e1ngulo rojo, para que no se sufran confusiones con los n\u00fameros.<\/p>\n\n\n\n
    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
    REFERENCIAS<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Reloj_binario
    https:\/\/www.prometec.net\/scroll-max7219\/
    https:\/\/www.makerguides.com\/max7219-led-dot-matrix-display-arduino-tutorial\/
    https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=Z-66x-9-7T0
    https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=_QNUIiuW2N0&t=377s
    https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=nmul0-Z9lks&ab_channel=iTechWare<\/p>\n\n\n\n
    V\u00cdDEO CASOS DE USO<\/strong><\/p>\n\n\n\n