نحوه خواندن ساعت باینری (ساعت باینری چیست؟)
محتویات
در این مطلب به معرفی ساعت باینری میپردازیم. و نحوه خواندن ساعت باینری را توضیح میدهیم. در نهایت نحوه ساخت یک نمونه ساعت دودویی (باینری) با استفاده از آردوینو توضیح داده خواهد شد. در حال حاضر برخی ساعت مچی ها و ساعت دیواری های مختلفی با استفاده از سیستم باینری طراحی میشوند و می توانید اپلیکیشن هایی را پیدا کنید که ساعت را به صورت باینری به شما نمایش می‌دهند.
ساعت باینری چیست ؟
مفهوم ساعت باینری (دودویی) بسیار ساده است و با محاسبه چند عدد به راحتی میتوان ساعت را خواند. در ساعت های دودویی به جای نمایش اعداد، ردیف ها و ستون هایی از نور قرار میگیرند. این ساعت ها اعداد را به صورت مستقیم نمایش نمیدهند. بلکه کد های باینری ساعت، دقیقه و ثانیه را نمایش میدهد. بنابراین ساعت باینری یک نوع ساعت است که از چند LED برای نمایش ساعت، دقیقه و ثانیه استفاده میکند.
دانشجویان رشته های کامپیوتر یا ااکترونیک، نحوه کار ساعت باینری را به خوبی درک می کنند.
ساعت باینری ساعتی است که زمان روز را به صورت باینری (دو دویی) نمایش می دهد. این یعنی در یک ساعت باینری، هر عدد فقط با استفاده از رقم های 0 و 1 نشان داده می شود. منظور از سیستم دو دویی، در مبنای دو بودن این ساعت ها است. در حقیقت برای خواندن آن ها باید بتوانید اعداد را در مبنای دو بخوانید. اعداد ساعت و دقیقه در ساعت باینری به صورت یکان و دهگان نمایش داده می شود.
پیشنهاد میکنم قبل از خواندن ادامه این مطلب، جهت آشنایی با اعداد باینری، مقاله ” عدد باینری چیست “ را بخوانید.
در حال حاضر ساعت های باینری وجود دارند که ساعت ها، دقیقه ها و ثانیه ها را به عنوان اعداد دو دویی نشان می دهند. بیشتر ساعت های باینری دیجیتال هستند، اگرچه انواع آنالوگ آنها هم وجود دارد.
نحوه خواندن ساعت باینری
ساعت های باینری با استفاده از توان باینری خوانده میشود. روش زیر کوتاه ترین و بهترین روش خواندن ساعت باینری است.
ببینید در ساعت های باینری، ما ستون های LED را داریم. در این ستون ها، LED ها مقادیر مختلفی دارند. در هر ستون LED پایین تر، مقدار 1، LED بعدی مقدار 2، LED بعدی مقدار 4 و ال ای دی بالایی مقدار 8 را دارد. این مقادیر اغلب در کنار LED ها نوشته میشوند اما حفظ کردن آن ها هم کاری ندارد.
به تصویر بالا دقت کنید. در قسمت ساعت، دو ستون وجود دارد. در ستون سمت چپ، LED پایین روشن است بنابراین دهگان ساعت میشود 1 و در ستون سمت راست، LED دوم از بالا روشن است، بنابراین یکان ساعت میشود 4. در نتیجه ساعت 14 است.
همچنین در قسمت دقیقه، باز هم دو ستون داریم. در ستون سمت چپ، ال ای دی 1 و 2 روشن است. بنابراین دهگان دقیقه برابر است با 3 زیرا 1 + 2 میشود 3. در ستون سمت راست، ال ای دی 1 و 4 روشن است بنابراین یکان ساعت میشود 5. زیرا 1 + 4 میشود 5.
بنابراین برای خواندن هر رقم، شما باید مقادیری را که هر LED روشن نمایش میدهد در یک ستون به هم اضافه کنید. سپس آن ها را از چپ به راست بخوانید. دو ستون اول نشان دهنده ساعت، دو ستون دوم نشان دهنده دقیقه و دو ستون آخر نمایش دهنده ثانیه هستند.
تمرین محاسبه ساعت باینری
برای تمرین، با استفاده از روشی که در بالا توضیح داده شد، ساعت زیر را بدست آورید :
همانطور که مشاهده میشود، در قسمت ثانیه، 3 ال ای دی روشن داریم. در قسمت دقیقه، 5 ال ای دی روشن و در قسمت ساعت هم 1 ال ای دی روشن داریم.
حل تمرین :
در قسمت ساعت، در ستون سمت چپ 1 ال ای دی روشن داریم که در ردیف پایین قرار دارد. بنابراین دهگان ساعت میشود 1 و در ستون سمت راست، هیچ LED روشنی نداریم. بنابراین ساعت 10 است.
در قسمت دقیقه، در ستون سمت چپ، 2 ال ای دی پایین روشن هستند بنابراین دهگان دقیقه برابر است با 3 و در ستون سمت راست، 3 ال ای دی پایین روشن هستند، بنابراین یکان دقیقه برابر میشود با 7. در نتیجه دقیقه برابر با 37.
در قسمت ثانیه، در ستون سمت راست ال ای دی ردیف 4 روشن است. بنابراین دهگان ثانیه برابر با 4 است. در ستون سمت جپ ال ای دی بالا و پایین روشن هستند که جمع آن ها میشود 9 (یکان ثانیه). بنابراین ثانیه برابر با 49 است.
به همین سادگی میتوانیم مقدار یک ساعت باینری را محاسبه کنیم.
فیلم زیر نحوه کار یک نمونه را نشان میدهد :
با پیشرفت تکنولوژی، جهان دارد به سمت و سویی می رود که به انسان کمک کند کارهای خود را با سرعت بیشتر و راحت تر انجام دهد. در نتیجه ی تلاش ها برای فراهم سازی راحتی هر چه بیشتر انسان ها، فرم و قالب بسیاری از ابزارات زندگی تغییر کرده است و ساعت ها نیز از این قاعده مستثنی نیستند.
ساعت هایی که زمانی روی زمین ترسیم می شدند تا زمان را نشان دهند، حالا به سادگی روی مچ دست هر انسانی جای می گیرند. اما هنوز هم می توان برخی وسایلی را پیدا کرد که به جای ایجاد راحتی بیشتر، باعث می شوند تا افراد، بیشتر از مغز خود استفاده کنند. یک ساعت باینری نیز دقیقا چنین چیزی است.
ساعت های شصتی کددار دو دویی
ساعت (دودویی) باینری که زمان را به شکل شصتی و با کد دو دویی نشان بدهد نیز وجود دارد. منظور از ساعت های شصتی، ساعت های معمولی است که هر ساعت را به 60 دقیقه و هر دقیقه را به 60 ثانیه تقسیم می کنند. به جای نشان دادن هر رقم از زمان به همان حالت سنتی شصتی، هر یک از اجزای زمان شصتی با یک عدد دودویی نشان داده می شود.
برای ساعت های شصتی با کد گذاری باینری 24 ساعته، 11 یا 17 چراغ LED برای نشان دادن زمان نیاز است. 5 LED برای نمایش ساعت، 6 LED برای نشان دادن دقیقه و 6 LED برای نشان دادن ثانیه وجود دارد (که در ساعت های دارای 11 چراغ LED استفاده نمی شود).
درواقع در رایانه ها برای نشان دادن زمان باینری، از دو سطح ولتاژ مختلف استفاده می شود چرا که پیاده سازی این سیستم برای دستگاه های الکترونیکی راحت تر است.
یک قالب نیز وجود دارد که در آن ساعت ها، دقیقه ها و ثانیه ها به جای ستون ها به عنوان اعداد دو دویی در سه خط نشان داده می شوند.
پروژه ساعت باينري با آردوینو
خیلی از مواقع، از آردوینو برای ساخت یک ساعت باینری استفاده می شود. آردوینو یک میکروکنترلر متن باز است که می توان از آن برای طراحی و ساخت انواع مختلفی از وسایل تعاملی استفاده کرد. آردوینو ها بخش سخت افزاری و نرم افزاری دارند که از طریق نرم افزار می توان کدهای مورد نظر را به بخش سخت افزاری داد.
برای ساخت یک ساعت باینری به یک تخته یا مقوا به عنوان صفحه ساعت، یک برد آردوینو، ماژول، مقاومت الکتریکی، تعدادی چراغ LED با رنگ مورد علاقه‌تان، سیم و دکمه های فشاری نیاز دارید.
این پروژه بسیار ساده، ارزان و جالب است. در این پروژه، ما از آردوینو نانو استفاده کرده ایم تا کل پروژه مانند خواندن زمان از RTC را کنترل کنیم و آن را در LED ها نشان دهیم. یک باتری سکه ای 3 ولت برای تهیه نسخه پشتیبان از زمان به RTC متصل می شود.
20 عدد ال ای دی اینجا به شکل ماتریس وصل شده اند. ما در اینجا 6 ستون و 4 ردیف داریم. دو ستون مربوط به ساعت HH دو ستون مربوط به دقیقه MM و دو ستون مربوط به ثانیه SS است. شما میتوانید کل مدار را با برق 5 ولت تغذیه کنید. در اینجا ما از USB لپتاپ برای تغذیه استفاده کرده ایم. شماتیک کامل مدار در فایل دانلودی قرار داده شده است.
شماتیک مدار پروژه ساعت دودویی
تصویر زیر شماتیک مدار پروژه ساعت باینری را نشان میدهد. در این پروژه ما از 20 ال ای دی استفاده میکنیمو نحوه اتصال ال ای دی ها به آردوینو در تصویر زیر کاملا مشخص است.
قطعات مورد نیاز
- برد آردوینو نانو
- ماژول زمان واقعی DS1307 RTC
- کریستال 32.768Kzz
- باتری سکه ای 3 ولت
- مقاومت 1k ، 10k
- ال ای دی – 20 عدد
موارد موجود در فایل : شماتیک کامل مدار ، سورس کامل
برای دانلود فایل ها باید حساب کاربری داشته باشید ثبت نام / ورود
سوالات متداول
ساعت باینری چیست؟
ساعت دودویی (باینری) یک نوع ساعت است که از چند ال ای دی ساخته شده است و برای درک ساعت از روی LED ها، باید کمی با اعداد باینری آشنا باشید.
خواندن ساعت باینری چگونه است؟
خواندن ساعت های باینری بسیار آسان است و فقط باید روشی که توضیح میدهیم را یکبار انجام دهید و پس از آن به راحتی میتوانید ساعت های متفاوت را بخوانید.
چگونه یک ساعت باینری بسازیم؟
برای ساخت ساعت های باینری میتوانیم از برد آردوینو استفاده کنیم که نحوه ساخت آن با استفاده از برد آردوینو آموزش داده شده است.
سلام جناب رحیمی وقت شما بخیر و خوشی
من یه ساعت باینری احتیاج دارم حداقل اگه مونتاژ شده موجود ندارید مرحمت بفرمائيد قطعات ارسال نمایید تا خودم مونتاژ و استفاده کنم . اگه جواب مثبت هستش نحو خرید و هزینه را بفرمائيد. ممنونم از لطفتون
سلام عزیز، با توجه به کد و شماتیکی که در صفحه قرار داده شده خودتون به راحتی میتونید این ساعت رو طراحی کنید. اگر با آردوینو آشنایی ندارید دوره آموزش آردوینو رو مشاهده کنید.
سلام جناب در بخش فروشگاه چه اتفاقی افتاده که خرید ساعت ساخت شما را نمی توان خرید؟
سلام عزیز، ساعت فعلا ناموجود هست
سلام و عرض ادب
مهندس دکمه برای تنظیمات تو نقشه مدار نیست، لطفا رسیدگی کنید. ممنون
سلام عزیز، تنظیم ساعت با کامپیوتر و ماژول rtc انجام میشه
سلام عزیز، تنظیم ساعت با کامپیوتر و ماژول rtc انجام میشخ
سلام
ممنون از آموزش های جامع و کاربردیتون
استاد درصورت استفاده از کریستال 32.768 به عنوان تایمر 2 تنظیمات به چه صورت باید باشد؟
بنده وقتی از کد زیر استفاده می کنم میکرو به صورت همزمان عمل می کنه نه غیر همزمان به این صورت که ساعت به درستی عمل می کند ولی به طور مثال با یک بار فشار دکمه بجای افزایش یک موردی ، تعداد بیشتری میشمارد..
کد:
int s,m,h,d;
ISR(TIMER2_OVF_vect)
{
s++;
if(s==60){
s=0;
m++;
if(m==60){
m=0;
h++;
if(h==24){
h=0;
d++;
}
}
}
}
void setup() {
ASSR=0x08;
TCCR2=0x05;
TCNT2=0x00;
TIMSK=0x40;
…
سپاس گذارم از وقتی که برای پاسخ می ذارید
سلام جناب. این مطلب مربوط به خواندن ساعت باینری هست. در مورد تایمر کانتر ها هم یک مطلب آموزشی داریم : آموزش استفاده از تایمر / کانتر در آردوینو و هم در دوره آموزش آردوینو در مورد آن بحث میشود.
سلام و درود. بسیار زیبا مبحث ساعت باینری رو توضیح دادید متشکرم.
سلام جناب. ممنونم، موفق باشید.