Membuat Jam Waktu Nyata Arduino untuk Waktu Sholat Islam
Komponen dan Perlengkapan
Arduino UNO
×
1
Layar Nokia 5510
×
1
Seeed Pi RTC (DS1307)
×
1
Alat dan Mesin yang Diperlukan
Kabel Jumper Premium Laki-Laki/Laki-Laki, 40 x 3″ (75mm)
Breadboard, 400 Pin
Aplikasi dan Layanan Online
Arduino IDE
Tentang Proyek Ini
Ini adalah jam waktu nyata dengan kemampuan untuk menampilkan tanggal Masehi dan waktu sholat harian. Untuk rangkaian sederhana ini, kita perlu menggunakan Arduino UNO (atau papan Arduino lainnya), RTC DS1307, dan LCD NOKIA 5110.
Anda dapat membeli bagian di sini (tautan afiliasi):
Arduino UNO
DS1307
LCD NOKIA 5110
Bahan-bahan
Arduino UNO
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler open-source yang berbasis mikrokontroler ATmega328P. Papan ini dilengkapi dengan serangkaian GPIO analog dan digital (General-purpose input/output) yang dapat dihubungkan ke berbagai sensor, aktuator, papan ekspansi, dan rangkaian lainnya.
Arduino UNO memiliki:
14 pin input/output digital (dari mana 6 dapat digunakan sebagai output PWM)
6 input analog
Resonator keramik 16 MHz
32 KB Memori Flash (0,5 KB digunakan oleh bootloader)
2 KB SRAM
1 KB EEPROM
DC Power Jack & Port USB
DS1307
DS1307 adalah jam waktu nyata (RTC) serial daya rendah, kalender/kam jam biner terenkode desimal (BCD) penuh.
Jam/kalender menyediakan informasi detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, dan tahun. Tanggal akhir bulan secara otomatis disesuaikan untuk bulan yang memiliki kurang dari 31 hari, termasuk koreksi untuk tahun kabisat.
DS1307 beroperasi dalam format 24 jam atau 12 jam dengan indikator AM/PM. Ia memiliki sirkuit deteksi daya bawaan yang mendeteksi kegagalan daya dan secara otomatis beralih ke pasokan baterai.
Fungsi Pin DS1307
VCC, GND: Daya DC disediakan untuk perangkat pada pin ini.
SCL (Input Jam Serial): digunakan untuk menyinkronkan gerakan data pada antarmuka serial.
SDA (Input/Output Data Serial): SDA adalah pin input/output untuk antarmuka serial 2 kawat. Pin SDA adalah drain terbuka yang memerlukan resistor pull-up eksternal.
SQW/OUT (Driver Output Gelombang Persegi): Saat diaktifkan, bit SQWE diatur ke 1, pin SQW/OUT mengeluarkan salah satu dari empat frekuensi gelombang persegi (1Hz, 4kHz, 8kHz, 32kHz). Pin SQW/OUT adalah drain terbuka dan memerlukan resistor pull-up eksternal. Ia akan beroperasi dengan baik baik Vcc atau Vbat diterapkan.
X1, X2: Koneksi untuk kristal kuarsa standar 32.768kHz. Sirkuit osilator internal dirancang untuk operasi dengan kristal yang memiliki kapasitas beban yang ditentukan 12.5pF
LCD NOKIA 5110
LCD Nokia 5110 adalah layar monokrom 84*48 piksel, dilengkapi dengan backlight dan dapat digunakan untuk menggambar teks, grafik, atau gambar. LCD menggunakan kontroler PCD8544 (sama yang digunakan dalam LCD Nokia 3310), kontroler ini terhubung ke mikrokontroler melalui antarmuka bus serial yang mirip dengan SPI.
Penutupan Pin LCD Nokia 5110
VCC, GND: Daya DC disediakan untuk perangkat pada pin ini.
RST: mereset layar. Ini adalah pin aktif rendah. Anda juga dapat menghubungkan pin ini ke reset Arduino sehingga layar akan mereset secara otomatis.
CE (Chip Enable): pin aktif rendah, membantu memilih salah satu dari banyak perangkat yang terhubung yang berbagi bus SPI yang sama.
D/C (Data/Perintah): memberitahu layar apakah menerima atau menampilkan data. Sinyal HIGH adalah untuk data dan sinyal LOW untuk perintah.
DIN: pin data serial untuk antarmuka SPI, akan mengirim data dari mikrokontroler ke LCD.
CLK (Jam): LCD dan mikrokontroler akan memerlukan jam umum untuk beroperasi karena komunikasi SPI mereka. Pin ini akan membantu melakukannya.
BL (Backlight): mengontrol backlight layar. Anda dapat mengontrol kecerahannya dengan menambahkan potensiometer atau menghubungkannya ke pin Arduino yang mampu PWM (Pin # 3, 5, 6, 9, 10 dan 11).
Garis Bujur/Lintang/Zona Waktu dari tempat yang diinginkan.
Senja Subuh/ Senja Isya berbeda dalam perhitungan dari satu negara ke negara lain.
Anda juga dapat mendapatkan koordinat geografis kota Anda, seperti lintang dan bujur, yang diperlukan program untuk menghitung waktu sholat dengan mengunjungi situs web IslamicFinder lalu mencari kota Anda.
Seperti yang kita catat dalam gambar di atas, setelah saya mencari kota Kairo, waktu sholat muncul beserta beberapa informasi. Yang penting bagi kita adalah lintang, bujur, sudut Isya dan sudut Subuh, Anda akan mengubah angka-angka tersebut dalam program untuk mencocokkan kota Anda.
Bagaimana cara kerja program?
Fungsi ini mengambil data Tahun/Bulan/Tanggal/Bujur/Lintang/Zona Waktu/Senja Subuh/Senja Isya plus 6 referensi ke variabel double (Subuh/Matahari Terbit/Dzuhur/Asar/Maghrib/Isya). 6 variabel ini adalah yang mengembalikan data. ada juga beberapa fungsi untuk membantu dalam beberapa konversi angka (misalnya, Radian ke Derajat dan sebaliknya).
Perhatikan bahwa waktu sholat ini masih "double" dan harus dikonversi ke format waktu. Mahmoud Adly Ezzat membuat fungsi doubleToHrMin (Anda dapat menemukannya sebelum fungsi calcPrayerTimes) yang memisahkan angka menjadi Jam dan Menit. Ia mengambil double dan dua referensi ke variabel int.
Jangan lupa untuk memberikan jempol ke atas jika Anda menemukan ini berguna.
P.S: algoritma perhitungan waktu sholat ditulis oleh Mahmoud Adly Ezzat. Anda dapat membaca lebih lanjut tentangnya dalam pos blognya.
Kode
Jam Arduino dengan waktu sholat Islam
Jam Arduino dengan waktu sholat IslamArduino
- Waktu sholat pada layar Nokia 5510/3310 oleh Hatem Zehir - Perhitungan waktu sholat dari https://3adly.blogspot.com/2010/07/prayer-times-calculations-pure-c-code.html
#include "Wire.h" #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_PCD8544.h> Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3); int xegg, yegg; #define DS1307_I2C_ADDRESS 0x68 // This is the I2C address long previousMillis = 0; // will store last time time was updated byte second, minute, hour, dayOfWeek, dayOfMonth, month, year; long interval = 200; int displayx, displayy, displayradius, x2, y2, x3, y3; int zero = 0; char *Day[] = {"", "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"}; double fajr, sunRise, zuhr, asr, maghrib, isha; // Convert normal decimal numbers to binary coded decimal byte decToBcd(byte val) { return ( (val / 10 * 16) + (val % 10) ); } // Convert binary coded decimal to normal decimal numbers byte bcdToDec(byte val) { return ( (val / 16 * 10) + (val % 16) ); } // Gets the date and time from the ds1307 and prints result void getDateDs1307() { // Reset the register pointer Wire.beginTransmission(DS1307_I2C_ADDRESS); //Wire.write(0x00); Wire.write(zero); Wire.endTransmission(); Wire.requestFrom(DS1307_I2C_ADDRESS, 7); second = bcdToDec(Wire.read() & 0x7f); minute = bcdToDec(Wire.read()); hour = bcdToDec(Wire.read() & 0x3f); dayOfWeek = bcdToDec(Wire.read()); dayOfMonth = bcdToDec(Wire.read()); month = bcdToDec(Wire.read()); year = bcdToDec(Wire.read()); } void setDateDs1307() { Wire.beginTransmission(DS1307_I2C_ADDRESS); Wire.write(zero); Wire.write(decToBcd(second)); // 0 to bit 7 starts the clock Wire.write(decToBcd(minute)); Wire.write(decToBcd(hour)); // for 12 hour am/pm, need to set bit 6 (also need to change readDateDs1307) Wire.write(decToBcd(dayOfWeek)); Wire.write(decToBcd(dayOfMonth)); Wire.write(decToBcd(month)); Wire.write(decToBcd(year)); Wire.endTransmission(); } void printTime() { int hours, minutes; char s[12]; display.clearDisplay(); display.setCursor(0, 16); display.print(Day[dayOfWeek]); display.print(":"); display.print(char(dayOfMonth / 10 + 0x30)); display.print(char(dayOfMonth % 10 + 0x30)); display.print("/"); display.print(char(month / 10 + 0x30)); display.print(char(month % 10 + 0x30)); display.print("/"); display.print("20"); display.print(char(year / 10 + 0x30)); display.print(char(year % 10 + 0x30)); display.setCursor(18, 26); display.print( char( hour / 10 + 0x30) ); display.print( char( hour % 10 + 0x30) ); display.print(":"); display.print( char(minute / 10 + 0x30)); display.print( char(minute % 10 + 0x30)); display.print(":"); display.print(char (second / 10 + 0x30)); display.print(char (second % 10 + 0x30)); display.display(); delay(1000); doubleToHrMin(fajr, hours, minutes); display.clearDisplay(); display.setCursor(1, 1); display.print("Subuh "); display.print(hours); display.print(":"); display.print(minutes); display.display(); doubleToHrMin(zuhr, hours, minutes); display.setCursor(1, 10); display.print("Dzuhur "); display.print(hours); display.print(":"); display.print(minutes); display.display(); doubleToHrMin(asr, hours, minutes); display.setCursor(1, 20); display.print("Asar "); display.print(hours); display.print(":"); display.print(minutes); display.display(); doubleToHrMin(maghrib, hours, minutes); display.setCursor(1, 30); display.print("Maghrib "); display.print(hours); display.print(":"); display.print(minutes); display.display(); doubleToHrMin(isha, hours, minutes); display.setCursor(1, 40); display.print("Isya "); display.print(hours); display.print(":"); display.print(minutes); display.display(); delay(5000); } void setup() { Wire.begin(); display.begin(); display.clearDisplay(); display.setContrast(25); xegg = (display.width()) / 2; yegg = (display.height()) / 2; display.setTextColor(BLACK); display.setTextSize(1); display.setCursor(22, 18); display.print("Hatem"); display.display(); delay(500); display.setCursor(24, 28); display.print("ZEHIR"); display.display(); delay(500); getDateDs1307() ; } void loop() { getDateDs1307() ; calcPrayerTimes(year, month, dayOfMonth, 39.8, 21.4, 3, -18.5, -19, fajr, sunRise, zuhr, asr, maghrib, isha); // year , month, day, Longitude, Latitude, Time Zone, Fajr Twilight, Esha Twilight unsigned long currentMillis = millis(); if (currentMillis - previousMillis > interval) { previousMillis = currentMillis; //getDateDs1307() ; printTime(); } } /*-------------------------------------------------------------------------------------*/ // PRAYER TIME (by Mahmoud Adly Ezzat, Cairo) //convert Degree to Radian double degToRad(double degree) { return ((3.1415926 / 180) * degree); } //convert Radian to Degree double radToDeg(double radian) { return (radian * (180 / 3.1415926)); } //make sure a value is between 0 and 360 double moreLess360(double value) { while (value > 360 || value < 0) { if (value > 360) value -= 360; else if (value < 0) value += 360; } return value; } //make sure a value is between 0 and 24 double moreLess24(double value) { while (value > 24 || value < 0) { if (value > 24) value -= 24; else if (value < 0) value += 24; } return value; } //convert the double number to Hours and Minutes void doubleToHrMin(double number, int &hours, int &minutes) { hours = floor(moreLess24(number)); minutes = floor(moreLess24(number - hours) * 60); } void calcPrayerTimes(int year, int month, int day, double longitude, double latitude, int timeZone, double fajrTwilight, double ishaTwilight, double &fajrTime, double &sunRiseTime, double &zuhrTime, double &asrTime, double &maghribTime, double &ishaTime) { double D = (367 * year) - ((year + (int)((month + 9) / 12)) * 7 / 4) + (((int)(275 * month / 9)) + day - 730531.5); double L = 280.461 + 0.9856474 * D; L = moreLess360(L); double M = 357.528 + (0.9856003) * D; M = moreLess360(M); double Lambda = L + 1.915 * sin(degToRad(M)) + 0.02 * sin(degToRad(2 * M)); Lambda = moreLess360(Lambda); double Obliquity = 23.439 - 0.0000004 * D; double Alpha = radToDeg(atan((cos(degToRad(Obliquity)) * tan(degToRad(Lambda))))); Alpha = moreLess360(Alpha); Alpha = Alpha - (360 * (int)(Alpha / 360)); Alpha = Alpha + 90 * (floor(Lambda / 90) - floor(Alpha / 90)); double ST = 100.46 + 0.985647352 * D; double Dec = radToDeg(asin(sin(degToRad(Obliquity)) * sin(degToRad(Lambda)))); double Durinal_Arc = radToDeg(acos((sin(degToRad(-0.8333)) - sin(degToRad(Dec)) * sin(degToRad(latitude))) / (cos(degToRad(Dec)) * cos(degToRad(latitude))))); double Noon = Alpha - ST; Noon = moreLess360(Noon); double UT_Noon = Noon - longitude; //////////////////////////////////////////// // Calculating Prayer Times Arcs & Times // ////////////////////////////////////////// // 2) Zuhr Time [Local noon] zuhrTime = UT_Noon / 15 + timeZone; // Asr Hanafi //double Asr_Alt =radToDeg(atan(2+tan(degToRad(latitude - Dec)))); double Asr_Alt = radToDeg(atan(1.7 + tan(degToRad(latitude - Dec)))); // Asr Shafii //double Asr_Alt = radToDeg(atan(1 + tan(degToRad(latitude - Dec)))); double Asr_Arc = radToDeg(acos((sin(degToRad(90 - Asr_Alt)) - sin(degToRad(Dec)) * sin(degToRad(latitude))) / (cos(degToRad(Dec)) * cos(degToRad(latitude))))); Asr_Arc = Asr_Arc / 15; // 3) Asr Time asrTime = zuhrTime + Asr_Arc; // 1) Shorouq Time sunRiseTime = zuhrTime - (Durinal_Arc / 15); // 4) Maghrib Time maghribTime = zuhrTime + (Durinal_Arc / 15); double Esha_Arc = radToDeg(acos((sin(degToRad(ishaTwilight)) - sin(degToRad(Dec)) * sin(degToRad(latitude))) / (cos(degToRad(Dec)) * cos(degToRad(latitude))))); // 5) Isha Time ishaTime = zuhrTime + (Esha_Arc / 15); // 0) Fajr Time double Fajr_Arc = radToDeg(acos((sin(degToRad(fajrTwilight)) - sin(degToRad(Dec)) * sin(degToRad(latitude))) / (cos(degToRad(Dec)) * cos(degToRad(latitude))))); fajrTime = zuhrTime - (Fajr_Arc / 15); return; }
