ue 题库（第二届UEAL第一轮主观题）
ue 题库（第二届UEAL第一轮主观题）O （2）设计一个用LED发光管构成的时分指示器，能实现时分的同步指示；O （1）设计并制作一个数字电子钟，能显示年、月、日、时、分、秒；二、條件大觀(符合為O、不符合為X、?為評審判斷)1. 基本要求
UEAL NO.1可控数字电子钟
台灣大學果漾旅團 By MOP
一、簡介
本系統共有兩個部分A和B。A部分採用Arduino UNO、Ethernet Shield (W5100晶片)和LCD Shield，走有線網路。B部分採用小e開發板實作，板上板載SSD1306主控OLED和DHT11溫溼度感測器，DHT11溫溼度感測器雖然誤差正負二度，但不改造開發板情況下以達成功能性上為訴求，走無線網路。連線上採用A部分和B部分連線到同一個無線路由器的區域網路，達成大部分的題目需求。
二、條件大觀
(符合為O、不符合為X、?為評審判斷)
1. 基本要求
O （1）设计并制作一个数字电子钟，能显示年、月、日、时、分、秒；
O （2）设计一个用LED发光管构成的时分指示器，能实现时分的同步指示；
O （3）数字电子钟与时分指示器间传输距离要求在2米以上；
O （4）具有闹钟和整点报时功能；
X （5）具有断电保持功能。
2. 发挥部分
O （1）数字电子钟与时分指示器采用无线通信方式（允许采用现成的无线模块）；
圖1. 系統方塊圖
A部分由三個板子組合而成，Ethernet Shield提供UNO主要的有線網路功能，LCD Shield提供數位電子鐘顯示功能，LCD Shield上附加的按鈕提供Analog輸入給UNO，UNO可判斷出使用者按下哪個按鍵來決定功能，以下是LCD Shield上六個按鈕的功能總表：
| 按鈕/模式 | 普通時鐘 | 鬧鐘 | 設置時鐘 | 設置鬧鐘 |
| Reset | 重置 | 重置 | 重置 | 重置 |
| Select | 切換鬧鐘 | 切換設置時鐘 | 切換設置鬧鐘 | 切換普通時鐘 |
| Up | X | X | 設置該位 1 | 設置該位 1 |
| Down | X | X | 設置該位-1 | 設置該位-1 |
| Right | X | X | 游標往右 | 游標往右 |
| Left | X | X | 游標往左 | 游標往左 |
表1. 功能鍵總表
其中只有設置模式的時候，上下左右按鈕判定為有效，可進行修改時鐘或者鬧鐘的設置，設置完畢以後切換為普通時鐘模式或者鬧鐘模式，時間將會正常行走，並每一分鐘向ESP8266 Server請求，將時分資訊傳遞給ESP8266。以上完成了A部分主要的功能需求，除了斷電保持功能未實作。
再來看B部分，由小e開發板構成，這裡只使用到OLED和DHT11溫溼度感測器部分，ESP8266主控提供了Wifi連線功能，因此可輕鬆的連上無線網路，小e開發板主要將DHT11溫溼度讀值保存，並等待UNO連線到ESP8266所架設的Server，連線成功時，UNO將時間資訊當作URL的參數傳遞給ESP8266的Server，Server解析完畢後，獲取時跟分的資訊並保存，並將資訊更新至OLED上的Analog時鐘，實現了無線通訊更新小e開發板上的時分資訊。以上就完成的大部分的要求，OLED並採用動畫呈現，除了整體電壓和電流不太能夠在降低。
四、控制流程圖 A部分
五、控制流程圖B部分
六、實體照片
圖2. 普通時鐘模式，格式為年、月、日、小時、分、秒，整點時，蜂鳴器會鳴叫10秒
七、影片
八、結語
本設計實作整個Digital時鐘和遠端控制刷新Analog時鐘，Digital時鐘採用UNO、LCD Shield和Ethernet Shield，走有線網路發送請求，給ESP8266主控的小e開發板。當小e開發板收到請求時，解析UNO送來的URL參數，更新時分資訊，同時也將結果和溫溼度感測器讀數，顯示在OLED上，溫度採用熱指數計算的方式可有效增加精準度到1度內的誤差。但其實此版本可以直接用RTC模組來實作，幾乎可以省略大部分的時鐘邏輯設計，便於開發，也可以提供斷電保持的功能，但如果要學習如何實作RTC本身的時鐘邏輯部分，此版本完整的呈現整個邏輯部分，不管是A.M./P.M.的切換，還是閏年，月份天數的計算都可完整的呈現，也是合法的顯示。設置時，如果是不合法的數值，邏輯判斷將會判定為無效，因此時鐘和鬧鐘部分不會有異常的時間顯示，下次改版仍可以RTC模塊來大幅度簡化時鐘邏輯的部分，額外的OLED動畫顯示溫濕度感測器讀數和Analog時鐘，將使實作更令人生動。
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