Методразработка занятия «Таймер на модуле дисплея TM1637»

Методическая разработка открытого занятия

«Таймер на модуле дисплея TM1637»

Направление: «Современный урок и внеурочная деятельность»

Возраст учащихся: (10-15) лет

 Ковязин Владимир Анатольевич, Педагог дополнительного образования

МБОУ ДО ГДТ «Академия талантов»

Страна: Россия

629300 ЯНАО г. Новый Уренгой

Мкр.Дружба 2/10, СП «Академгородок»

E-mail: kovyazin.70@mail.ru

т: 89124307079

Цели:

1)    познакомить учащихся с возможностями использования модуля дисплея TM1637;

2)    активизировать практическую деятельность учащихся;

3)    формировать потребность в получении новых знаний.

Задачи:

1)      образовательная: развивать умения и навыки сборки электронных схем и программирования;

2)      развивающая: развивать творческое воображение;

3)      воспитательная: воспитывать трудолюбие и стремление добиваться выполнения поставленной задачи.

     Оборудование: модуль дисплея TM1637, модуль пъезодинамика, кнопка, светодиод, резистор на 220 Ом, провода, плата Ардуино Уно, макетная плата, компьютер со средой программирования Arduino IDE.

Ход занятия

      I.  Организационный момент.

   II.  Блиц опрос.

1) Что такое тактовая кнопка?

2) Чем модуль пьезоэлемента отличается от пьезоэлемента?

3) Где можно использовать модуль дисплея TM1637?

4) Какие виды циклов, в программировании на платформе Arduino вы знаете?

5) Какую задачу в скетче Arduino выполняет функция loop?

III.  Схема сборки проекта.

Я приложил фото готового проекта. Собираем ориентируясь на это фото.

IV.  Комментарий к сборке проекта.

Подключаем модуль дисплея TM1637 к Ардуино Уно и макетной плате. Подключаем модуль пъезодинамика к Ардуино Уно и макетной плате. Подключаем кнопку к Ардуино Уно и макетной плате. Подключаем светодиод к Ардуино Уно и макетной плате. Подключаем макетную плату к плате Ардуино. В плату Ардуино загружаем программу для работы нашего проекта.

1)    Подключаем модуль дисплея TM1637:

Контакт DIO ко 2 пину Arduino Uno, контакт CLK к 3 пину Arduino Uno. Контакты VCC и GND модуля подключаем к общему "+" и "-" макетной платы.

2)    Подключаем модуль пъезодинамика:

Контакт "s" подключаем к 5 пину Arduino Uno. Контакты "+" и "-" подключаем к общему "+" и "-" макетной платы.

3)    Подключаем кнопку:

Верхний контакт к общему "-" макетной платы, нижний контакт к 4 пину Arduino Uno.

4)    Подключаем светодиод:

Анод (длинная нога) с резистором на 220 Ом, к 7 пину Arduino Uno, катод (короткая нога) к общему "-" макетной платы.

5)    Подключаем макетную плату:

Общие "+" и "-" макетной платы соединяем с контактами VCC и GND платы Arduino Uno.

  V.  Программа (скетч) для Таймера на модуле дисплея TM1637.

// Таймер

#include <TM1637Display.h> // Библиотека для работы с дисплеем

#define CLK 3

#define DIO 2

int DELAY = 100;// пауза между значениями в миллисекундах (0,1 сек)

int BUZZER = 5; // подключаем пъезодинамик

int TIME = 600; // начальное значение времени

int BUTTON = 4; // подключаем кнопку

int LED_PIN = 7; // подключаем светодиод

int i; // переменная для повышения частоты

int x; // переменная для понижения частоты

int count; // переменная цикла

TM1637Display display (CLK, DIO);

void setup ()

{

Serial.begin(9600);

display.setBrightness (7);

display.clear ();

pinMode (BUZZER, OUTPUT);

pinMode (LED_PIN, OUTPUT);

digitalWrite (BUTTON, HIGH);

}

void loop () {

digitalWrite (LED_PIN, LOW);

if (!digitalRead (BUTTON)== HIGH){

  for (count = TIME; count >= 0; count --) {

display.showNumberDec (count, true);

}

digitalWrite (LED_PIN, HIGH);

// Включаем сирену

for (i =200; i< 1500; i +=10) {

 tone (BUZZER, i);

  delay (20);

  }

for (x =i; x> 200; x -=10) {

 tone (BUZZER, x);

  delay (20);

  }

}

noTone (BUZZER);

digitalWrite (LED_PIN, LOW);

}

Комментарий к программе:

Для работы с семисегментным дисплеем на базе микросхемы TM1637 используется библиотека TM1637Display.h.

В программе можно поменять начальное значение времени, границу интервала, паузу между выводимыми значениями и сделать обратный отсчёт. Программу нужно добавить в среду программирования Arduino IDE, сохранить под именем Timer (или другим), а затем загрузить в плату Arduino UNO.

Если на вашем ПК нет библиотеки TM1637Display.h, то вы можете скачать её по следующей ссылке https://github.com/clytras/TM1637Display и установить.

VI. Принцип работы Таймера.

Если всё собрано правильно, и проект подключен к источнику питания (USB ПК или автономному аккумулятору), нажимаем кнопку для запуска таймера. Когда числовое значение таймера становится равным нулю, включается звуковая сирена и загорается светодиод. После завершения сирены светодиод выключается.

Таймер обычно используют в проектах для запуска какого-то события (или действия).

Посмотреть видео готового проекта можно в нашем сообществе по ссылке: https://vk.com/club216107579?from=groups

V.   Дополнительно.

Когда проекты у всех детей получились и работают, а время от занятия ещё осталось можно дать дополнительное задание:

попробовать добавить в схему таймера ещё один светодиод (другого цвета), который будет включаться при запуске таймера, а выключаться при обнулении таймера. В этом случае также придётся редактировать и саму программу.

Вывод

На этом занятии мы успешно собрали таймер на модуле дисплея TM1637.

Занимаясь Arduino проектами ребята, творчески проводят время, получают полезные навыки, опыт и знания. Которые могут пригодится им в дальнейшем.

Библиография:

1) Петин В.А., Биняковский А.А. Практическая энциклопедия Arduino. — М.: ДМК Пресс, 2017.

2) Краткий справочник по подключению датчиков, модулей и иных электронных устройств к плате Arduino-© ООО «БХВ-Петербург», 2020.

3) Интернет-ресурсы.

Скачано с www.znanio.ru