このプロジェクトでは、Arduinoを使用してLEDバイナリ時計を作成します。ここでは、このクロックを実装するためのプリント回路基板（PCB）を設計しました。PCBレイアウトを設計するために、EasyEDAオンラインPCB設計ツールを使用しました。
必要なコンポーネント：
- Arduino Nano
- DS1307 RTC
- 32.768Khzクリスタル
- 3vコイン電池
- 抵抗器1k、10k
- 電源
- LED
回路図と説明：
これは、学習者にとって非常にシンプルで安価で興味深いプロジェクトです。このLEDバイナリクロック回路では、Arduino Nanoを使用して、RTCから時間を読み取り、それをLEDに表示するなど、プロジェクト全体を制御しました。3.0vコイン電池はバックアップのためにRTCICに接続されています。ArduinoでDS1307RTCを使用する方法について詳しくは、こちらをご覧ください。
ここでは、20個のLEDがマトリックス形式で接続されています。したがって、ここには6つの列と4つの行があります。2列は時間を表示するために使用され、次の2列は分を示し、列の隣は秒を示します。6つのPNPトランジスタを使用して、6列のLEDをトリガーしました。ユーザーは回路全体に5vでのみ電力を供給できます。ここでは、電源にラップトップUSBを使用しています。残りの接続は回路図に示されています。
さらに、この記事の最後にある完全なArduinoコードとデモンストレーションビデオを確認してください。
バイナリ時計で時間を計算して読み取る方法：
私たちは0と1の2進数に精通しているので。したがって、これらを使用することで、時間を表示し、その2進数の時間を10進数に変換できます。8 4 2 1（PCBの右側に書かれている）を使用することにより、2進数を10進数に変換できます。
次のような2進数があるとします。
1 0 1 0なので、10進数で10になります。2進数を10進数に変換するときは、1つだけ追加します。
ここでMSB（最上位ビット）側から、1は8を意味し、次は0は0であり、含まれないことを意味します。次は再び1は2を意味し、最後は0なので、最後のものも含まれません。
だからついに私たちは
8 + 0 + 2 + 0 = 10
基本的に、次のように解釈できます。
8x1 + 4x0 + 2x1 + 1x0 = 10
これで、画像から時間を理解できます。
上記では、6つの列と4つの行があることがわかります。これらには、時間のHH、分のMM、秒のSSの2つの列グループがあります。PCBの右側には、行番号1、2、4、および8があります。これらの番号は、2進数を10進数に変換するために使用されます。
右側から列を読み取っていることに注意してください。したがって、まず、HH列を参照してください。時間の列は2つあります。時間の最初の列には、LEDが光る手段はありません：
2x0 + 1x0 = 0
次の列では、1行の平均で単一のLEDが光っていることがわかります。したがって、8 4 21によると
8x0 + 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
したがって、Hour HH列では、01を取得しました。
MM （分）の最初の列では、1行の平均で単一のLEDが光っていることがわかります
4 2 1 4x0 + 2x0 + 1x1 = 1
MMの2番目の列では、行番号8で単一のLEDが光っていることを確認できます。
8 4 2 1 8x1 + 4x0 + 2x0 + 1x0 = 8
だから私たちは18として分を得ました
SS（秒）の最初の列では、行番号4の意味で単一のLEDが光っていることがわかります。
4 2 1 4x1 + 2x0 + 1x0 = 4
SSの2番目の列では、行番号1と行番号4で2つのLEDが点灯していることがわかります。
8 4 2 1 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1 = 5
だから私たちは45として分を得ました
ついに01:18:45の時間ができました
HH MM SS 01 18 45
完全なArduinoコードとデモンストレーションビデオは、この記事の最後にあります。
EasyEDAを使用した回路およびPCB設計：
このLEDバイナリクロック回路を設計するために 、EasyEDAと呼ばれるオンラインEDAツールを選択しました。私は以前にEasyEDAを何度も使用しましたが、フットプリントのコレクションとオープンソースが優れているため、非常に便利であることがわかりました。ここで私たちのすべてのPCBプロジェクトをチェックしてください。 PCBを設計した後、低コストのPCB製造サービスでPCBサンプルを注文できます。また、電子部品の在庫が豊富で、ユーザーがPCBの注文と一緒に必要な部品を注文できる、部品調達サービスも提供しています。
回路とPCBを設計する際に、回路とPCBの設計を公開して、他のユーザーがそれらをコピーまたは編集してそこから利益を得ることができるようにすることもできます。また、このArduinoバイナリクロックの回路とPCBのレイアウト全体を公開しました 。以下のリンクを確認してください。
easyeda.com/circuitdigest/BinaryClock-4a25419d21cc424c9989a8f6a4633f5e
「レイヤー」ウィンドウからレイヤーを選択することにより、PCBの任意のレイヤー（トップ、ボトム、トップシルク、ボトムシルクなど）を表示でき ます。
EasyEDAの[写真の表示]ボタンを使用して、PCB、製造後の外観を表示することもでき ます。
オンラインでのサンプルの計算と注文：
このArduinoバイナリクロックPCBの設計が完了したら、JLCPCB.comからPCBを注文できます。JLCPCBからPCBを注文するには、ガーバーファイルが必要です。PCBのガーバーファイルをダウンロードするには、EasyEDAエディターページの[製造出力]ボタンをクリックしてから、EasyEDAPCB注文ページからダウンロードします。
JLCPCB.comにアクセスし、[今すぐ見積もり]または ボタン をクリックすると、注文するPCBの数、必要な銅層の数、PCBの厚さ、銅の重量、さらにはスナップショットなどのPCBの色を選択できます。下に示された：
すべてのオプションを選択したら、[カートに保存]をクリックすると、EasyEDAからダウンロードしたガーバーファイルをアップロードできるページが表示されます。ガーバーファイルをアップロードし、「カートに保存」をクリックします。そして最後に[安全にチェックアウト]をクリックして注文を完了します。数日後にPCBを入手できます。彼らは2ドルという非常に低いレートでPCBを製造しています。ビルド時間も非常に短く、DHLで3〜5日で48時間です。基本的に、注文から1週間以内にPCBを入手できます。
PCBを注文して数日後、下の写真に示すように、PCBサンプルを素敵なパッケージに入れました。
そして、これらの部品を入手した後、必要なすべてのコンポーネントをPCBにはんだ付けし、コード化されたArduino Nanoを配置し、5V電源で電力を供給して、バイナリクロックの動作を確認しました。
