Membuat Jam Digital Menggunakan ARDUINO dan DMD PANEL LED P10

Membuat Jam & Kalender Digital Menggunakan ARDUINO dan DMD PANEL LED P10

        Pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan mengenai bagaimana cara membuat sebuah jam digital yang dilengkapi dengan kalender, alat ini menggunakan DMD led panel P10 sebagai media penampil jam dan kalendernya sehingga terlihat jelas meskipun dari kejauhan. alat ini menggunakan arduino uno dan RTC ds1307. untuk lebih jelasnya berikut adalah skema dan programnya.

a. Arduino Uno

b. DMD Panel Led P10

c. RTC DS1307

d. Program Arduino IDE

#include <SPI.h>        //SPI.h must be included as DMD is written by SPI (the IDE complains otherwise)
#include <DMD.h>        //Library DMD yang menyediakan fungsi penampilan teks, gambar dsb
#include <TimerOne.h>   //Library peripheral Timer1 untuk menjalankan prosedur pindai panel DMD
#include <Time.h>     //Library waktu yang menyediakan tipe data, struktur, dan obyek waktu
#include <DS1307RTC.h>  // Library RTC
// Font yang digunakan
#include <SPI.h>       
#include <DMD.h>       
#include <TimerOne.h>  
#include "Arial_black_16.h"
#include "Arial_Black_16_ISO_8859_1.h"
#include "Arial14.h"
#include "DejaVuSans9.h"
#include "DejaVuSansBold9.h"
#include "DejaVuSansItalic9.h"
#include "Droid_Sans_12.h"
#include "Droid_Sans_16.h"
#include "Mono5x7.h"
#include "SystemFont5x7.h"

#define WAKTU_TAMPIL_JAM      10    //detik
#define WAKTU_TAMPIL_KALENDAR 5     //detik

#define DISPLAY_COLUMN_COUNT  2
#define DISPLAY_ROW_COUNT     1

#define PIXELS_PER_COLUMN  32
#define PIXELS_PER_ROW    16

int cacah;

DMD dmd(DISPLAY_COLUMN_COUNT, DISPLAY_ROW_COUNT);
unsigned char show = 0;

const char namaHari[7][7] PROGMEM = { "MINGGU", "SENIN", "SELASA",
                                      "RABU", "KAMIS", "JUMAT", "SABTU"
                                    };
const char namaBulan[12][10] PROGMEM = { "01", "02", "03",
                                        "04", "05", "06", "07",
                                        "08", "09", "10",
                                        "11", "12"
                                      };

void AturWaktuRTC();
void (*restart)(void) = 0x00;
void print2digits(int number);

unsigned char DetikTerakhir, MenitTerakhir, JamTerakhir,
         HariTerakhir, TanggalTerakhir, BulanTerakhir;
unsigned int TahunTerakhir;
tmElements_t wkt;
unsigned char SecCount = 0;
bool Mode = false; // false = tampilan Jam, true = tampilan hari,tanggal,bulan,tahun

//Fire up the DMD library as dmd
//DMD dmd(2, 1);

/*--------------------------------------------------------------------------------------
  Interrupt handler for Timer1 (TimerOne) driven DMD refresh scanning, this gets
  called at the period set in Timer1.initialize();
  --------------------------------------------------------------------------------------*/
void ScanDMD()
{
  dmd.scanDisplayBySPI();
}

/*--------------------------------------------------------------------------------------
  Show clock numerals on the screen from a 4 digit time value, and select whether the
  flashing colon is on or off
  --------------------------------------------------------------------------------------*/
void DisplayHour(unsigned char Hour)
{
  dmd.drawChar(  34,  2, ' ', GRAPHICS_NORMAL );
  dmd.drawChar(  34,  2, '0' + (Hour / 10), GRAPHICS_NORMAL );
  dmd.drawChar(  40,  2, ' ', GRAPHICS_NORMAL );
  dmd.drawChar(  40,  2, '0' + (Hour % 10), GRAPHICS_NORMAL );
}

void DisplayMinute(unsigned char Minute)
{
  dmd.drawChar( 49,  2, ' ', GRAPHICS_NORMAL );
  dmd.drawChar( 49,  2, '0' + (Minute / 10), GRAPHICS_NORMAL );
  dmd.drawChar( 55,  2, ' ', GRAPHICS_NORMAL );
  dmd.drawChar( 55,  2, '0' + (Minute % 10), GRAPHICS_NORMAL );
}

void DisplayDate(unsigned char DayOfWeek,
                 unsigned char Day,
                 unsigned char Month,
                 unsigned int Year)
{
  char DayName[7];
  char MonthName[10];

  memset(DayName, 0, 7);
  memset(MonthName, 0, 10);
  strcpy_P(DayName, namaHari[DayOfWeek - 1]);
  strcpy_P(MonthName, namaBulan[Month - 1]);
  char lineBuff[20];
 
  //dmd.drawString(32, 3, lineBuff, strlen(lineBuff), GRAPHICS_NORMAL);
  //dmd.drawString(0, 3, DayName, strlen(DayName), GRAPHICS_NORMAL);
  sprintf(lineBuff, "%s %02d/%s/%d", DayName, Day, MonthName, Year - 2000);
 

  ShowMarquee(lineBuff,false);
}

void ShowDateTime(unsigned char Day,
                  unsigned char Date,
                  unsigned char Month,
                  unsigned int Year,
                  unsigned char Hour,
                  unsigned char Minute,
                  bool bColonOn)
{
  dmd.clearScreen(true);

  // units

}

/*--------------------------------------------------------------------------------------
  setup
  Called by the Arduino architecture before the main loop begins
  --------------------------------------------------------------------------------------*/
void setup(void)
{
  bool aturRTC = false;

  // Inisialisai komunikasi serial dengan PC
  Serial.begin(9600);
  delay(1000);
  if ((!(RTC.read(wkt))) || (aturRTC)) { // Jika fresh run
    AturWaktuRTC();
  }
  else {
    Serial.println("Ketik 'ATUR' Untuk mengatur ulang waktu RTC");
  }

  // inisialisasi awal nilai waktu
  DetikTerakhir = 99;
  MenitTerakhir = 99;
  JamTerakhir = 99;
  HariTerakhir = 99;
  TanggalTerakhir = 99;
  BulanTerakhir = 99;
  TahunTerakhir = 99999;

  //initialize TimerOne's interrupt/CPU usage used to scan and refresh the display
  Timer1.initialize( 1000 );           //period in microseconds to call ScanDMD. Anything longer than 5000 (5ms) and you can see flicker.
  Timer1.attachInterrupt( ScanDMD );   //attach the Timer1 interrupt to ScanDMD which goes to dmd.scanDisplayBySPI()

  //clear/init the DMD pixels held in RAM
  dmd.clearScreen( true );   //true is normal (all pixels off), false is negative (all pixels on)
  //delay(1500);
}

/*--------------------------------------------------------------------------------------
  loop
  Arduino architecture main loop
  --------------------------------------------------------------------------------------*/
void loop(void)
{
  int i;
  unsigned char DetikSekarang, MenitSekarang, JamSekarang,
           HariSekarang, TanggalSekarang, BulanSekarang;
  unsigned int TahunSekarang;

  // Lihat apakah input serial dari pengguna
  // lebih besar atau sama dg 4 byte
  if (Serial.available() >= 4) {
    char buff[5];

    Serial.readBytes(buff, 4);
    // Jika input serial dari pengguna adalah ATUR, maka lakukan prosedur
    // pengaturan waktru RTC
    if ((buff[0] == 'A') && (buff[1] == 'T') && (buff[2] == 'U') && (buff[3] == 'R')) {
      AturWaktuRTC();
    }
  }

  if (!RTC.read(wkt)) {
    Serial.println("RTC error!");
    delay(500);
    restart();
  }

  DetikSekarang = wkt.Second;

    MenitSekarang = wkt.Minute;
    JamSekarang = wkt.Hour;

      dmd.selectFont(DejaVuSansBold9);
      DisplayMinute(MenitSekarang);


      dmd.selectFont(DejaVuSansBold9);
      DisplayHour(JamSekarang);

    if ( DetikSekarang % 2 == 0 )
      dmd.drawChar( 46,  2, ':', GRAPHICS_OR);   // clock colon overlay on
    else
      dmd.drawChar( 46,  2, ':', GRAPHICS_NOR);   // clock colon overlay off

    HariSekarang = wkt.Wday;
    TanggalSekarang = wkt.Day;
    BulanSekarang = wkt.Month;
    TahunSekarang = wkt.Year;

    
  cacah++;   
  delay(200);
 
if(cacah > 150){
      dmd.selectFont(DejaVuSans9);
      dmd.selectFont(Mono5x7);
      DisplayDate(HariSekarang, TanggalSekarang,
                  BulanSekarang, tmYearToCalendar(TahunSekarang));
     cacah = 0; 
  }

}

void AturWaktuRTC()
{
  int input;
  char buff[10];
  tmElements_t wkt;

  Serial.println(F("-------------------------\nAtur ulang waktu RTC"));

  // Minta pengguna memasukan hari
  Serial.println(F("\nMasukkan 2 digit kode hari\n01: Minggu\n02: Senin\n03: " \
                   "Selasa\n04: Rabu\n05: Kamis\n06: Jumat\n07: Sabtu\n>>>"));
  while (Serial.available() < 2);
  Serial.readBytes(buff, 2);
  sscanf(buff, "%02d", &input);
  if ((input >= 1) && (input <= 7)) {
    wkt.Wday = input;
    Serial.print("Sekarang hari: ");
    strcpy_P(buff, (const char*)namaHari[wkt.Wday - 1]);
    Serial.println(buff);
  }
  else {
    Serial.print("Input salah! Restarting...");
    restart();
  }

  // Minta pengguna memasukan tanggal
  Serial.println(F("\nMasukkan 2 digit tanggal (01-31)\n>>>"));
  while (Serial.available() < 2);
  Serial.readBytes(buff, 2);
  sscanf(buff, "%02d", &input);
  if ((input >= 1) && (input <= 31)) {
    wkt.Day = input;
    Serial.print("Sekarang tanggal: ");
    Serial.println(wkt.Day, DEC);
  }
  else {
    Serial.print("Input salah! Restarting...");
    restart();
  }

  // Minta pengguna memasukan bulan
  Serial.println(F("\nMasukkan 2 digit kode bulan\n01: Jan\n02: Feb\n03: " \
                   "Mar\n04: Apr\n05: Mei\n06: Jun\n07: Jul\n08: Ags\n09: Sep\n10: Okt\n"
                   "11: Nov\n12: Des\n>>>"));
  while (Serial.available() < 2);
  Serial.readBytes(buff, 2);
  sscanf(buff, "%02d", &input);
  if ((input >= 1) && (input <= 12)) {
    wkt.Month = input;
    Serial.print("Sekarang bulan: ");
    strcpy_P(buff, (const char*)namaBulan[wkt.Month - 1]);
    Serial.println(buff);
  }
  else {
    Serial.print("Input salah! Restarting...");
    restart();
  }

  // Minta pengguna memasukan tahun
  Serial.println(F("\nMasukkan 4 digit tahun (2000-2100)\n>>>"));
  while (Serial.available() < 4);
  Serial.readBytes(buff, 4);
  sscanf(buff, "%4d", &input);
  if (input >= 2000 && input <= 2100) {
    wkt.Year = CalendarYrToTm(input);
    Serial.print("Sekarang tahun: ");
    Serial.println(tmYearToCalendar(wkt.Year), DEC);
  }
  else {
    Serial.print(F("Input salah!, tahun akan diatur ke 2015 secara default"));
    wkt.Year = CalendarYrToTm(2015);
  }

  // Minta pengguna memasukan jam
  Serial.println(F("\nMasukkan 2 digit jam (00-23)\n>>>"));
  while (Serial.available() < 2);
  Serial.readBytes(buff, 2);
  sscanf(buff, "%02d", &input);
  wkt.Hour = input;
  Serial.println(F("\nMasukkan 2 digit menit (00-59)\n>>>"));
  while (Serial.available() < 2);
  Serial.readBytes(buff, 2);
  sscanf(buff, "%02d", &input);
  wkt.Minute = input;
  Serial.print(F("Sekarang pukul "));
  sprintf(buff, "%02d:%02d", wkt.Hour, wkt.Minute);
  Serial.println(buff);

  Serial.print(F("\nMengkonfigurasi waktu RTC..."));
  if (RTC.write(wkt)) {
    Serial.println(F("OK"));
    Serial.print(F("Membaca waktu RTC..."));
    if (RTC.read(wkt)) {
      Serial.println(F("OK"));
      Serial.print("Pukul = ");
      print2digits(wkt.Hour);
      Serial.write(':');
      print2digits(wkt.Minute);
      Serial.write(':');
      print2digits(wkt.Second);
      Serial.print(", Date (D/M/Y) = ");
      Serial.print(wkt.Day);
      Serial.write('/');
      Serial.print(wkt.Month);
      Serial.write('/');
      Serial.print(tmYearToCalendar(wkt.Year));
      Serial.println();
    }
    else {
      Serial.println(F("FAILED"));
    }

  }
  else {
    Serial.println(F("FAILED"));
  }
  Serial.println(F("-------------------------"));
}

void print2digits(int number) {
  if (number >= 0 && number < 10) {
    Serial.write('0');
  }
  Serial.print(number);
}


void ShowMarquee(char *Text, bool LeftToRight)
{
  long start=millis();
  long timer=start;
  boolean ret=false;
 
  if (LeftToRight) {
    dmd.drawMarquee(Text,strlen(Text),
          -(dmd.fontWidth()*(strlen(Text)-1)),3);
  }
  else
    dmd.drawMarquee(Text,strlen(Text),
          (PIXELS_PER_COLUMN*DISPLAY_COLUMN_COUNT)-1,3);  
 
  while(!ret){
   if ((timer+100) < millis()) {
     if (LeftToRight)
        ret=dmd.stepMarquee(1,0); // Geser 1 karakter ke kiri
     else
        ret=dmd.stepMarquee(-1,0); // Geser 1 karakter ke kanan
     timer=millis();
   }
  }       
}



f. Cara Menyambungkan Arduino ke Panel LED P10

g. VIDEO HASILNYA