Membuat Jam Breadboard Kurang Dari 30 Menit

Kebetulan saya masih punya cadangan 2 IC Realtime Clock DS1307. Ditambah lagi dengan 10 buah sample DS1307+ dari Maxim Integrated yang saya terima tempo hari. Berbekal chip DS1307 yang melimpah, saya tanpa ragu iseng membuat Jambredbrod (Jam Breadboard).

Dalam membuat Jambredbrod, saya masih mengandalkan Arduino Nano. Untuk display saya menggunakan 7-segment yang praktis. Setelah semua komponen dipersiapkan, target pembuatan Jambredbrod ini ditarget kurang dari 30 menit karena komponennya sedikit dan tidak rumit. Berikut adalah skema (*tumben saya rajin membuat skema*) dan daftar komponennya.

Skema Jambredbrod

Label	Part Type	Properties
32.768KHz	Crystal	package THT; frequency 16 Mhz; type crystal; pin spacing 5.08mm
7-Segment	DIP – 12 pins	package DIP (Dual Inline) [THT]; hole size 1.0mm,0.508mm; true; chip label 7-Segment; pins 12; pin spacing 300mil
C1	Ceramic Capacitor	package 100 mil [THT, multilayer]; capacitance 100nF; voltage 6.3V
IC1	DIP – 8 pins	package DIP (Dual Inline) [THT]; hole size 1.0mm,0.508mm; true; chip label DS1307; pins 8; pin spacing 300mil
LED DOT	Red LED – 5mm	package 5 mm [THT]; leg yes; color Red (633nm)
Nano1	Arduino Nano v2.3	processor ATmega; variant Arduino Nano v2.3
R1	1.5k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1.5kΩ; pin spacing 400 mil
R2	1.5k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1.5kΩ; pin spacing 400 mil
R3	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
R4	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 220Ω; pin spacing 400 mil
R5	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
R6	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
R7	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
R8	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
R9	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
R10	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
R11	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
R12	1k Ω Resistor	package THT; tolerance ±5%; bands 4; resistance 1kΩ; pin spacing 400 mil
Set	Pushbutton	package [THT]
Vcc 3V	Battery	voltage 3V

Di bawah ini adalah foto-foto hasilnya. Pembuatan dimulai jam 23:30. Persiapan komponen dan perakitan kurang dari 15 menit. Hanya saja penyempurnaan program memakan waktu lebih dari 20 menit (sempat ketiduran 10 menit) sehingga total pengerjaan lebih dari 30 menit, lebih dari target, hehehe… Mungkin kalau mengulang mengerjakannya lagi bisa dikerjakan kurang dari 15 menit, hehehe… (*optimis nih yeee*)

Foto-foto dibuat saat program belum disempurnakan. Paling tidak proyek ini telah membuktikan bahwa membuat jam digital itu tidak sulit dan bisa dikerjakan dalam waktu singkat.

Tampilan Jambredbrod

Saya menambahkan LED merah untuk berkedip bergantian dengan titik di digit ke-2 seven segment untuk menunjukkan detik (foto masih belum bergantian nyalanya). Tombol kecil itu fungsinya keren banget, yaitu untuk mencocokkan jam. Hanya dengan sekali tekan jam di DS1307 akan sinkron dengan jam di PC. Syaratnya hanya menghubungkan Arduino Nano ke PC. Jadi tidak perlu beberapa tombol untuk mengeset jam. Praktis kan?

LED detik dan tombol ajaib untuk mencocokkan jam

Di bawah ini adalah foto dari RTC DS1307 lengkap dengan baterai CR2032, crystal 32.768KHz, capacitor dan 2 buah resistor pull-up.

Modul RTC DS1307

Berikut tampilan lengkap dari Jambredbrod. Oh iya, saya menggunakan 2 buah breadboard yang disatukan.

Wah, sudah jam 01:07. Ngopreknya di tempat tidur. Begitu jadi langsung pules.

Berikut adalah source code dari Jambredbrod. Seperti biasa, proyek ini open source & open hardware. Silakan untuk menggunakan dan mengembangkannya. Saya juga comot beberapa fungsi dari sana-sini. Semoga dapat bermanfaat.

/*
Emanuel Setio Dewo, setio.dewo@gmail.com
06/11/2012
"Jambret" (jam breadboard)
*/

#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"
RTC_DS1307 RTC;

byte pin_digit[] = { 5, 4, 3, 2 };
byte pin_segmen[] = { 8, 6, 12, 10, 9, 7, 13, 11 };
byte angka[] = {
  1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, // 0
  0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, // 1
  1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, // 2
  1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, // 3
  0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, // 4
  1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, // 5
  1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, // 6
  1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, // 7
  1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, // 8
  1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0 // 9
};

int jeda = 1000;
long sblm = 0;
boolean dot = LOW;
byte pin_dot = 14;
byte jam = 0;
byte menit = 0;
byte detik = 0;
byte detik0 = 0;
byte pin_tombol = 15;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // init
  for (int i=2; i<=14; i++) pinMode(i, OUTPUT);
  matikan_semua();
  
  Wire.begin();
  RTC.begin();
  if (!RTC.isrunning()) {
    RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
  }
}

void loop() {
  baca_waktu();
  tulis_waktu();
  //digitalWrite(pin_digit[1], HIGH);
  //for (int i = 0; i<8; i++) digitalWrite(pin_segmen[i], LOW);
  
  if (digitalRead(pin_tombol)==HIGH && millis()-sblm > jeda) {
    RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
    matikan_semua();
    delay(1000);
    sblm = millis();
  }
}

void matikan_semua() {
  for (int i=0; i<4; i++) digitalWrite(pin_digit[i], LOW);
  for (int i=0; i<8; i++) digitalWrite(pin_segmen[i], HIGH);
}

void baca_waktu() {
  if (millis() - sblm > jeda) {
    DateTime now = RTC.now();
    
    jam = now.hour();
    menit = now.minute();
    detik = now.second();
    Serial.print(jam);
    Serial.print(":");
    Serial.println(menit);

    /*
    if (dot == HIGH) dot = LOW;
    else dot = HIGH;
    digitalWrite(pin_dot, dot);
    */
    sblm = millis();
  }
}

void tulis_waktu() {
  // tuliskan jam
  if (jam < 10) {
    tulis(0, 0);
  }
  else {
    int _jam = jam / 10;
    tulis(0, _jam);
  }
  byte __jam = jam %10;
  tulis(1, __jam);
  
  // tuliskan menit
  if (menit < 10) {
    tulis(2, 0);
  }
  else {
    int _menit = menit / 10;
    tulis(2, _menit);
  }
  tulis(3, menit %10);
}

void tulis(int d, int a) {
  hapus();
  //if (digitalRead(pin_digit[d]) == LOW) digitalWrite(pin_digit[d], HIGH);
  digitalWrite(pin_digit[d], HIGH);
  int idx = a * 8;
  for (int i=0; i<8; i++) {
    if (angka[idx+i] == 1) digitalWrite(pin_segmen[i], LOW);
    else digitalWrite(pin_segmen[i], HIGH);
  }
  
  if (detik0 != detik) {
    detik0 = detik;
    if (dot == true) dot = false; else dot = true;
  }
  if (d == 1) {
    if (dot) {
      digitalWrite(pin_segmen[7], HIGH);
      digitalWrite(pin_dot, HIGH);
    }
    else {
      digitalWrite(pin_segmen[7], LOW);
      digitalWrite(pin_dot, LOW);
    }
  }
  delayMicroseconds(100);
}

void hapus() {
  for (int i=0; i<4; i++) digitalWrite(pin_digit[i], LOW);
  for (int i=0; i<8; i++) digitalWrite(pin_segmen[i], HIGH);
}