Электронные часы своими руками для начинающих

Как самому сделать электронные часы в ретро стиле

Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2017

Čestmír Hýbl

elbastl.sweb.cz

Введение

Не так давно я копался в коробке со старыми компонентами. Я искал что-то другое, но остановился, когда в руки попалось несколько газоразрядных индикаторов. Однажды (давно, очень давно) я добыл их из старого калькулятора.

Вспоминаю… Тридцать лет назад шесть индикаторов были маленьким сокровищем. Тот, кто мог тогда сделать с такими индикаторами часы на ТТЛ логике, считался искушенным знатоком своего дела.

Поскольку тогда же я увлекался программированием микроконтроллеров на языках высокого уровня, я решил немного поиграть. Я попытался сконструировать простые часы на цифровых газоразрядных индикаторах.

Цель конструирования

Я решил, что часы должны иметь шесть цифр, а время должно устанавливаться минимальным количеством кнопок. Кроме того, я хотел попытаться использовать несколько наиболее распространенных семейств микроконтроллеров разных производителей. Программу я намеревался писать на языке C.

Газоразрядным индикаторам для работы требуется высокое напряжение. Но иметь дело с опасным сетевым напряжением я не хотел. Часы должны были питаться безвредным напряжением 12 В.

Поскольку основной моей целью была игра, вы не найдете здесь описания механической конструкции и чертежей корпуса. При желании, вы сами сможете изменить часы в соответствии со своими вкусами и опытом.

Вот что у меня получилось:

• Индикация времени: ЧЧ ММ СС
• Индикация будильника: ЧЧ ММ —
• Режим отображения времени: 24 часа
• Точность ±1 секунда в день (зависит от кварцевого резонатора)
• Напряжении питания: 12 В
• Потребляемый ток: 100 мА

Схема часов

Для устройства с шестиразрядным цифровым дисплеем естественным решением был мультиплексный режим.

Назначение большинства элементов блок-схемы (Рисунок 1) понятно без комментариев. В определенной степени нестандартной задачей было создание преобразователя уровней ТТЛ в высоковольтные сигналы управления индикаторами. Драйверы анодов сделаны на высоковольтных NPN и PNP транзисторах. Схема позаимствована у Стефана Кнеллера (http://www.stefankneller.de).

ТТЛ микросхема 74141 содержит двоично-десятичный дешифратор и высоковольтный драйвер для каждой цифры. Возможно, заказать одну микросхему будет сложно.

(Хотя я не знаю, производятся ли они вообще кем-либо сейчас). Но уж если вы нашли газоразрядные индикаторы, 74141 могут оказаться где-то рядом :-).

Во времена ТТЛ логики альтернативы микросхеме 74141 практически не было. Так что попробуйте найти где-нибудь одну штуку1).

Индикаторам требуется напряжение порядка 170 В. Разрабатывать специальную схему для преобразователя напряжения не имеет смысла, поскольку существует огромное количество микросхем повышающих преобразователей. Я выбрал недорогую и широко доступную микросхему MC34063.

Схема преобразователя почти полностью скопирована с технического описания MC34063. К ней лишь добавлен силовой ключ T13. Внутренний ключ для такого высокого напряжения не подходит. В качестве индуктивности для преобразователя я использовал дроссель.

Он показан на Рисунке 2; его диаметр 8 мм, а длина 10 мм.

КПД преобразователя вполне хороший, а выходное напряжение относительно безопасно. При токе нагрузки 5 мА выходное напряжение падает до 60 В. R32 выполняет функцию токоизмерительного резистора.

Для питания логики используется линейный регулятор U4. На схеме и на плате есть место для резервного аккумулятора. (3.6 В – NiMH или NiCd). D7 и D8 – это диоды Шоттки, а резистор R37 предназначен для ограничения зарядного тока в соответствии с характеристиками аккумулятора. Если вы собираете часы просто для развлечения, аккумулятор, D7, D8 и R37 вам не потребуются.

Окончательная схема показана на Рисунке 3.

Кнопки установки времени подключены через диоды. Состояние кнопок проверяется установкой логической «1» на соответствующем выходе. В качестве бонусной функции к выходу микроконтроллера подключен пьезоизлучатель. Чтобы заткнуть этот противный писк, используйте маленький выключатель. Для этого вполне подошел бы и молоток, но это уж на крайний случай :-).

Перечень компонентов схемы, рисунок печатной платы и схему размещения элементов можно найти в разделе «Загрузки».

Процессор

Управлять эти несложным устройством может практически любой микроконтроллер с достаточным количеством выводов, минимально необходимое количество которых указано в Таблице 1.

Каждый изготовитель разрабатывает собственные семейства и типы микроконтроллеров. Расположение выводов индивидуально для каждого типа. Я постарался сконструировать универсальную плату для нескольких типов микроконтроллеров. На плате установлена 20-контактная панелька. С помощью нескольких проволочных перемычек вы можете адаптировать ее для разных микроконтроллеров.

Ниже перечислены микроконтроллеры, проверенные в этой схеме. Вы можете поэкспериментировать с другими типами. Преимуществом схемы является возможность использования разных процессоров.

Радиолюбители, как правило, используют одно семейство микроконтроллеров и имеют соответствующий программатор и программный инструментарий.

Вся специфика включения различных микроконтроллеров отражена в Таблицах 2…5 и на Рисунках 4…7.

Примечание: Параллельно кварцевому резонатору включен резистор 10 МОм.

Примечание: Микросхему необходимо развернуть в панельке на 180°.

Примечание: Добавьте SMD компоненты R и C к выводу RESET (10 кОм и 100 нФ).

Примечание: Добавьте SMD компоненты R и C к выводу RESET (10 кОм и 100 нФ); выводы, отмеченные звездочками, соедините с шиной питания +Ub через SMD резисторы 3.3 кОм.

Сравнив коды для разных микроконтроллеров, вы увидите, что они очень похожи. Различия имеются в доступе к портам и определению функций прерываний, а также в том, что зависит от компонентов обвязки.

Исходный код состоит из двух секций. Функция main() настраивает порты и запускает таймер, формирующий сигналы прерывания. После этого программа сканирует нажатые кнопки и устанавливает соответствующие значения времени и будильника. Там же в главном цикле текущее время сравнивается с будильником и включается пьезоизлучатель.

Вторая часть является подпрограммой обработки прерываний от таймера. Подпрограмма, которая вызывается через каждую миллисекунду (в зависимости от возможностей таймера), инкрементирует переменные времени и управляет цифрами дисплея. Кроме того, проверяется состояние кнопок.

Запуск схемы

Монтаж компонентов и настройку начинайте с источника питания. Запаяйте регулятор U4 и окружавшие его компоненты. Проверьте наличие напряжения 5 В для микросхемы U2 и 4.6 В для U1. Следующим шагом соберите высоковольтный преобразователь. Подстроечным резистором R36 установите напряжение 170 В.

Если диапазона подстройки окажется недостаточно, немного измените сопротивление резистора R33. Теперь установите микросхему U2, транзисторы и резисторы схемы драйверов анодов и цифр. Соедините входы U2 с шиной GND и последовательно подключайте по одному из резисторов R25 — R30 к шине питания +Ub. В соответствующих позициях должны зажигаться цифры индикаторов.

На последнем этапе проверки схемы соедините с землей вывод 19 микросхемы U1 – должен запищать пьезоизлучатель.

Исходные коды и откомпилированные программы вы найдете в соответствующем ZIP файле в разделе «Загрузки». После зашивки программы в микроконтроллер тщательно проверьте каждый вывод в позиции U1 и установите необходимые перемычки из проволоки и припоя.

Сверяйтесь с изображениями микроконтроллеров, приведенными выше. Если микроконтроллер запрограммирован и подключен правильно, должен заработать его генератор. Вы можете установить время и будильник.

Внимание! На плате есть место для еще одной кнопки – это запасная кнопка для будущих расширений :-).

Проверьте точность частоты генератора. Если она не укладывается в ожидаемый диапазон, слегка измените номиналы конденсаторов C1 и C2. (Припаяйте параллельно конденсаторы небольшой емкости или замените их другими). Точность хода часов должна улучшиться.

Заключение

Небольшие 8-битные процессоры вполне приспособлены для языков высокого уровня. Изначально язык C не предназначался для небольших микроконтроллеров, однако для простых приложений вы прекрасно можете использовать его.

Ассемблер лучше подойдет для сложных задач, требующих соблюдения критических времен или максимальной загрузки процессора.

Для большинства радиолюбителей подойдут как бесплатные, так и условно-бесплатные ограниченные версии компилятора C.

Закончили? Тогда настройтесь на созерцание вакуумных ламп и смотрите…

…возвращаются старые времена … 🙂

Примечание редакции

Полным аналогом SN74141 является микросхема К155ИД1, выпускавшаяся минским ПО «Интеграл».
Микросхему без труда можно найти в сети Интернет.

Загрузки

Часы своими руками: 105 фото и пошаговое описание как изготовить самодельные часы

На сегодняшний день рынок богат различными настенными часами. Казалось бы, можно каждому найти то, что подходит и под настроение, и под интерьер. Но все не так просто.

В погоне за количеством и разнообразием часто страдает качество изделий. Поэтому современные часы недолговечны и совсем не практичны, и часто в них нет души.

Поэтому призываем вас решиться и создать часы самостоятельно. В этой статье вы определенно найдете ответы на вопросы о создании часов своими силами.

Преимущества творчества перед покупкой

Во-первых, это новый опыт и новые знания. Вы разберетесь в механизмах, начнете понимать, как все работает, что немаловажно.

Также, это отличный шанс воплотить любую вашу идею, сделать персонализированную вещь, подобрать нужный размер и цветовую палитру.

В общем, создать именно то, что подходит именно вашему дому и конкретно вам.

Техники декорирования. Что выбрать?

В целом, все зависит от вас, вашей фантазии и ваших желаний.

Перечислим несколько базовых техник, к которым можно присмотреться:

• Декупаж – присоеденение рисунка или орнамента к основе, покрытие лаком;
• Квиллинг – процесс создания узора путем скручивания полосок бумаги;
• Элементы скрапбукинга – создание коллажей с использованием фотографий или рисунков ;
• Работа с эпоксидной смолой – залитие формы смолой с добавлением различных украшений (блестки, стразы, сушенные цветы);
• Роспись акриловыми красками в разнообразных стилях;
• Использование штаммов для отбивки орнамента;
• Вышивка;
• Использование деревянных заготовок.

Решите, что  вам ближе и понятнее. Возможно, с какой-то техникой вы уже знакомы, а может давно хотели попробовать себя в новом стиле – это хорошая возможность.

Основа под часы – какая она?

Обязательно проштудируйте все ваши закрома, сундуки и кладовые. Вполне возможно, вы найдете что-то, что можно использовать в дальнейшем декорировании.

А именно:

• Пуговицы, которые давно залежались, ленты и кусочки тканей (отлично подойдут для декора)
• Старые пластинки разных размеров ( чем вам не основа под часы?)
• Вырезки из журналов, газет, старые фотографии.
• Засушенные цветы и листья.
• Кусочки фанеры, которые остались после ремонта , спилы древесины, пеньки ( тоже могут послужить хорошей основой)
• Плотный картон (обратите внимание, не завалялись ли коробки из-под техники – отличный расходный материал под основу)
• Ракушки, камешки и различные мелкие детальки.

Часовые механизмы

Главный элемент любых часов. В наше время много разновидностей механизмов, они отличаются качеством используемых материалов и небольшими тонкостями.

Но, в целом, выделяют два основных вида – механический и кварцевый.

Взглянув на часы, вы быстро определите, какой механизм внутри: если секундная стрелка движется непрерывно и почти бесшумно, то это часы с механической «начинкой», если секундная стрелка дергается резко и «нервно», то это часы с кварцевым содержимым.

В чем их отличие и чему отдать предпочтение?

Кварцевый. Он сейчас распространен, так как является достаточно дешевым и при этом отличается неисправной работой. В качестве источника питания используется батарейка, которую необходимо вовремя менять.

Почему кварцевый? Потому, что для создания энергии батарейка пропускает заряд через кварцевый кристалл. Кристалл, в свою очередь, начинает вибрировать и приводит в движение все устройство, и стрелки начинают свой путь.

Механический. Считается произведением искусства, тонкой работой мастера. Именно его вы встретите в самых дорогих и элитных часах.

Суть работы в том, что всеми шестеренками и деталями управляет пружинка, которая постепенно раскручивается.

Такой механизм достаточно капризен, на его точность могут влиять и температура, и положение самих часов и прочее факторы. Поэтому считается нормой, что такие часы будут немного отставать.

Если заглянуть в творческие магазины, то вы обнаружите там наборы именно с кварцевым механизмом. Они бывают различного качества, от этого зависит и их цена. Но, в целом, это надежный вариант для творчества.

Если вы решили отдать предпочтение механической «начинке», то у вас есть два пути решения – создать механический механизм своими силами или же обратиться к мастеру, так как, в основном, такие механизмы делаются на заказ.

Вы сможете найти подобную конструкцию и в наличии, но не факт, что она будет нужного размера.

В первом случае, вам понадобиться много времени, желания и терпения, чтобы освоить мастерство. А работа мастера может обойтись вам в копеечку, вы должны быть к этому готовы.

Но если у вас механический механизм, то не стоит самостоятельно пытаться решить проблему, лучше обратиться за помощью к специалисту.

Особенности, на которые нужно обратить внимание во время творчества

Перед тем, как начать, если вы совсем зеленый новичок, полистайте фото head made часов в интернете. Присмотритесь к деталям. Это может вам помочь определиться со стилистикой, ну и непременно вдохновит вас на дальнейшее творчество.

А также не забудьте сделать отверстие в основе, чтобы оно соответствовало диаметру резьбы. И подобрать шток так, чтобы было удобно завинтить гайкой, чтобы все крепилось плотно и надежно.

Правильнее всего было бы сначала выбрать часовой механизм, а после подбирать основу с необходимой толщиной

Стрелки должны располагаться по порядку: сначала часовая, затем минутная, последняя- секундная. Проследите, чтобы стрелки не соприкасались друг с другом, иначе часы работать не будут.

Тонкости наручных часов. Как с ними быть?

Нет предела творчеству! Даже наручные часы вы сможете сделать оригинальными и эксклюзивными. Но в творческих магазинах вы вряд ли встретите нужный механизм. Для этого вам придется либо разобрать ваши старые часы, либо намеренно купить старенькие на барахолке.

Но, чтобы выполнить данную работу, вам нужно обладать специальными навыками и инструментами. Такой вид работы уже сложнее и серьезнее, так как считается ремеслом.

Если вы сомневаетесь, загляните в интернет, полистайте фотографии эскизов различных часов на руке, присмотритесь. Вполне возможно, вы решитесь освоить это искусство.

Правила пользования наручными часами

Есть стереотип, что наручные часы нужно носить только на левой руке независимо от пола. Но на самом деле это не столь важно. Вы никого не обидите, если вам гораздо комфортнее носить часы на правой руке.

У мужчин, в основном, выбор руки зависит от функциональности, удобства и сохранности часов. Для женщины важнее сочетание с другими аксессуарами. Поэтому все зависит от вас. Творческих успехов!

Фото часов своими руками

Самодельные электронные часы, элементная база — часть 2

Привет, geektimes! В первой части статьи были рассмотрены принципы получения точного времени на самодельных часах. Пойдем дальше, и рассмотрим, как и на чем это время лучше выводить.

1. Устройства вывода

Итак, у нас есть некая платформа (Arduino, Raspberry, PIC/AVR/STM-контроллер, etc), и стоит задача подключить к нему некую индикацию. Есть множество вариантов, которые мы и рассмотрим.

Сегментная индикация

Тут все просто. Сегментный индикатор состоит из обычных светодиодов, которые банально подключаются к микроконтроллеру через гасящие резисторы. Осторожно, траффик! Плюсы: простота конструкции, хорошие углы обзора, невысокая цена. Минус: количество отображаемой информации ограничено.

Конструкции индикаторов бывают двух видов, с общим катодом и общим анодом, внутри это выглядит примерно так (схема с сайта производителя). Есть 1001 статья как подключить светодиод к микроконтроллеру, гугл в помощь. Сложности начинаются тогда, когда мы захотим сделать большие часы — ведь смотреть на мелкий индикатор не особо удобно.

Тогда нам нужны такие индикаторы (фото с eBay):

Они питаются от 12В, и напрямую от микроконтроллера просто не заработают. Тут нам в помощь приходит микросхема CD4511, как раз для этого предназначенная. Она не только преобразует данные с 4-битной линии в нужные цифры, но и содержит встроенный транзисторный ключ для подачи напряжения на индикатор.

Таким образом, нам в схеме нужно будет иметь «силовое» напряжение в 9-12В, и отдельный понижающий преобразователь (например L7805) для питания «логики» схемы.

Матричные индикаторы

По сути, это те же светодиоды, только в виде матрицы 8х8. Фото с eBay:

Продаются на eBay в виде одиночных модулей либо готовых блоков, например по 4 штуки.

Управление ими весьма просто — на модулях уже распаяна микросхема MAX7219, обеспечивающая их работу и подключение к микроконтроллеру с помощью всего лишь 5 проводов.

Для Arduino есть много библиотек, желающие могут посмотреть код.

Плюсы: невысокая цена, хорошие углы обзора и яркость. Минус: невысокое разрешение. Но для задачи вывода времени вполне достаточно.

ЖК-индикаторы

ЖК-индикаторы бывают графические и текстовые. Графические дороже, однако позволяют выводить более разнообразную информацию (например график атмосферного давления).

Текстовые дешевле, и с ними проще работать, они также позволяют выводить псевдографику — есть возможность загружать в дисплей пользовательские символы.

Работать с ЖК-индикатором из кода несложно, но есть определенный минус — индикатор требует много управляющих линий (от 7 до 12) от микроконтроллера, что неудобно.

Поэтому китайцы придумали совместить ЖК-индикатор с i2c-контроллером, получилось в итоге очень удобно — для подключения достаточно всего 4х проводов (фото с eBay). ЖК-индикаторы достаточно дешевые (если брать на еБее), крупные, их просто подключать, и можно выводить разнообразную информацию. Единственный минус это не очень большие углы обзора.

OLED-индикаторы

Являются улучшенным продолжением предыдущего варианта. Варьируются от маленьких и дешевых с диагональю 1.1″, до больших и дорогих. Фото с eBay. Собственно, хороши всем кроме цены. Что касается мелких индикаторов, размером 0.9-1.1″, то (кроме изучения работы с i2c) какое-то практическое применение им найти сложно.

Газоразрядные индикаторы (ИН-14, ИН-18)

Эти индикаторы сейчас весьма популярны, видимо из-за «теплого лампового звукасвета» и оригинальности конструкции.
(фото с сайта nocrotec.com)

Схема их подключения несколько сложнее, т.к. эти индикаторы для зажигания используют напряжение в 170В.

Преобразователь из 12В=>180В может быть сделан на микросхеме MAX771. Для подачи напряжения на индикаторы используется советская микросхема К155ИД1, которая специально для этого и была создана.

Цена вопроса при самостоятельном изготовлении: около 500р за каждый индикатор и 100р за К155ИД1, все остальные детали, как писали в старых журналах, «дефицитными не являются».

Основная сложность тут в том, что и ИН-хх, и К155ИД1, давно сняты с производства, и купить их можно разве что на радиорынках или в немногих специализированных магазинах.

2. Выбор платформы

С индикацией мы более-менее разобрались, осталось решить, какую аппаратную платформу лучше использовать. Тут есть несколько вариантов (самодельные я не рассматриваю, т.к. тем кто умеет развести плату и припаять процессор, эта статья не нужна).

Arduino

Самый простой вариант для начинающих. Готовая плата стоит недорого (около 10$ на eBay с бесплатной доставкой), имеет все необходимые разъемы для программирования.

Фото с eBay: Под Arduino есть огромное количество разных библиотек (например для тех же ЖК-экранов, модулей реального времени), Arduino аппаратно совместима с различными дополнительными модулями.

Главный минус: сложность отладки (только через консоль последовательного порта) и довольно-таки слабый по современным меркам процессор (2КБайт RAM и 16МГц). Главный плюс: можно сделать много чего, практически не заморачиваясь с пайкой, покупкой программатора и разводкой плат, модули достаточно соединить друг с другом.

32-разрядные процессоры STM

Для тех кто захочет что-то помощнее, есть готовые платы с процессорами STM, например плата с STM32F103RBT6 и TFT-экраном.

Фото с eBay: Здесь мы уже имеем полноценную отладку в полноценной IDE (из всех разных мне больше понравилась Coocox IDE), однако понадобится отдельный программатор-отладчик ST-LINK с разъемом JTAG (цена вопроса 20-40$ на eBay).

Как вариант, можно купить отладочную плату STM32F4Discovery, на которой этот программатор уже встроен, и его можно использовать отдельно.

Raspberry PI

И наконец, для тех кто хочет полной интеграции с современным миром, есть одноплатные компьютеры с Linux, всем уже наверное известные Raspberry PI. Фото с eBay: Это полноценный компьютер с Linux, гигабайтом RAM и 4х-ядерным процессором на борту.

С краю платы выведена панель из 40 пинов, позволяющая подключать различную периферию (пины доступны из кода, например на Python, не говоря о C/C++), есть также стандартный USB в виде 4х разъемов (можно подключить WiFi). Так же есть стандартный HDMI.

Мощности платы хватит к примеру, не только чтобы выводить время, но и чтобы держать HTTP-сервер для настройки параметров через web-интерфейс, подгружать прогноз погоды через интернет, и так далее. В общем, простор для полета фантазии большой.

С Raspberry (и процессорами STM32) есть одна единственная сложность — ее пины используют 3-вольтовую логику, а большинство внешних устройств (например ЖК-экраны) работают «по старинке» от 5В.

Можно конечно подключить и так, в принципе заработает, но это не совсем правильный метод, да и испортить плату за 50$ как-то жалко. Правильный способ — использовать «logic level converter», который на eBay стоит всего 1-2$. Фото с eBay: Теперь достаточно подключить наше устройство через такой модуль, и все параметры будут согласованы.

ESP8266

Способ скорее экзотический, но довольно-таки перспективный в силу компактности и дешевизны решения. За совсем небольшие деньги (около 4-5$ на eBay) можно купить модуль ESP8266, содержащий процессор и WiFi на борту.

Фото с eBay: Изначально такие модули предназначались как WiFi-мост для обмена по serial-порту, однако энтузиастами было написано множество альтернативных прошивок, позволяющих работать с датчиками, i2c-устройствами, PWM и пр. Гипотетически вполне возможно получать время от NTP-сервера и выводить его по i2c на дисплей.

Для тех кто хочет подключить много различной периферии, есть специальные платы NodeMCU с большим числом выводов, цена вопроса около 500р (разумеется на eBay): Единственный минус — ESP8266 имеет очень мало памяти RAM (в зависимости от прошивки, от 1 до 32КБайт), но задача от этого становится даже интересней.

Модули ESP8266 используют 3-вольтовую логику, так что вышеприведенный конвертор уровней тут также пригодится. На этом вводный экскурс в самодельную электронику можно закончить, автор желает всем удачных экспериментов.

Вместо заключения

Я в итоге остановился на использовании Raspberry PI с текстовым индикатором, настроенным на работу с псевдографикой (что вышло дешевле чем графический экран той же диагонали). Сфоткал экран настольных часов во время написания этой статьи.

Часы выводят точное время, взятое из Интернета, и погоду которая обновляется с Яндекса, все это написано на Python, и вполне работает уже несколько месяцев. Параллельно на часах запущен FTP-сервер, что позволяет (вкупе с пробросом портов на роутере) обновить на них прошивку не только из дома, но и из любого места где есть Интернет.

Как бонус, ресурсов Raspberry в принципе хватит и для подключения камеры и/или микрофона с возможностью удаленного наблюдения за квартирой, или для управлением различными модулями/реле/датчиками. Можно добавить всякие «плюшки», типа светодиодной индикации о пришедшей почте, и так далее. PS: Почему eBay?

Как можно было видеть, для всех девайсов приводились цены или фото с ебея.

Почему так? К сожалению, наши магазины часто живут по принципу «за 1$ купил, за 3$ продал, на эти 2 процента и живу». В качестве простого примера, Arduino Uno R3 стоит (на момент написания статьи) 3600р в Петербурге, и 350р на eBay с бесплатной доставкой из Китая. Разница действительно на порядок, безо всяких литературных преувеличений.

Да, придется подождать месяц чтобы забрать посылку на почте, но такая разница в цене думаю, того стоит. Но впрочем, если кому-то надо прямо сейчас и срочно, то наверно и в местных магазинах есть выбор, тут каждый решает сам.

• diy или сделай сам
• часы для гиков
• электроника для начинающих

Набор конструктор часы на микроконтроллере

Для тренировки навыков пайки своими руками Секрет Мастера рекомендует набор конструктор сборки цифровых часов с будильником. Сердце часов микроконтроллер AT89C2051, индикатор светодиодный из четырех цифр, питание схемы  3 — 6 Вольт, размер платы 52×42 мм.

Схема к набору прилагается, на плате также присутствуют все необходимые подсказки и обозначения. Часы имеют режим звуковой индикации нового часа, а также два будильника. Конструктор не комплектуется корпусом и источником питания.

Мастер нашел подходящий корпус и обеспечил питание часов от сети 220 Вольт, придав результатам сборки практическую ценность. Смотрите пошаговую инструкцию сборки и настройки электронных часов своими руками.

Как собрать электронные часы своими руками

Электронные часы на микроконтроллере в корпусе и с блоком питания своими руками / SekretmasteraЧасы на микроконтроллере

Деталей в конструкторе немного, но при сборке надо четко следовать схеме и обозначениям на плате. Автор собрал часы в следующей последовательности (смотрите видео):

1. Установка и припайка светодиодного индикатора. Если у вас есть подходящий корпус, то возможно ножки индикатора и не стоит укорачивать.
2. Установка и припайка сборки сопротивлений, чтобы избежать неожиданностей, лучше уточнить правильность расположения электрода общего провода на маркировке сборки при помощи тестера.
3. Припайка панельки микросхемы. Правильно установите ключ панельки. Панельку припаивать рекомендую — не экономьте. Первый экземпляр часов проработал неделю и вышел из строя из-за некачественного контроллера (не повезло). Ремонт заключался в установке нового контроллера часов, что с панелькой было сделать очень просто.
4. Пайка на плату сопротивления R1 и R2.
5. Пайка на плату электролитического конденсатора С1.
6. Пайка конденсаторов С2-С4.
7. Пайка клемм питания часов.
8. Пайка звукового индикатора. Соблюдайте полярность!
9. Пайка транзистора V1. Ключ установки на плпте
10. Пайка кварцевого резонатора.
11. Пайка кнопок управления S1 и S2. Контролируйте правильность установки тестером.
12. На последнем этапе устанавливаем микроконтроллер в панельку.

Схема часовПлата собрана

Зубочисткой механически удаляются остатки флюса. Плата моется ватным тампоном смоченным спиртом или одеколоном. На плату подается напряжение +5 Вольт и проверяется работа схемы.

Настройка часов

Настройка часов осуществляются кнопками S1 и S2. Длительное нажатие на кнопку S1 переводит часы в режим настроек, в котором 9 пунктов.

Кнопка S2 также может в обычном режиме работы часов переключать набор цифр показа индикатора: час/минута или минута/секунды. Пункты режима настроек обозначены буквами латинского алфавита от А до I.

Настройка значений устанавливаемых в пункте осуществляется кнопкой S2.

Пункт А — установка времени — час;Пункт B — установка времени — минуты;Пункт С — включение «ON» или отключение «OFF» почасового сигнала (по умолчанию он включен), время подачи сигнала с 08-00 до 20-00;Пункт D — включение «ON» или отключение «OFF»первого будильника;Пункт E — установка часов первого будильника;Пункт F — установка минут первого будильника;Пункт G — включение «ON» или отключение «OFF»первого будильника;Пункт H — установка часов второго будильника;

Пункт I — установка минут второго будильника.

Пункт A настройка часовПункт В настройка минутПункт С настройка индикации часаПункт D включения будильника №1Пункт E настройка часов будильника №1Пункт F настройка минут будильника №1Пункт G включения будильника №2Пункт H настройка часов будильника №2Пункт I настройка минут будильника №2

Если будильник отключен, то пункты настройки времени срабатывания при нажатии кнопки S1 пропускаются. Характер звуков индикации смотрите на видео.

Часы заработали и естественно неплохо, чтобы они приносили пользу. Автор встроил часы в корпус от блока питания, а питание подал от USB зарядки телефона. Последовательность работ смотрите на фото и видео. В качестве корпуса применен корпус блока питания настольной лампы.

Для встраивания платы часов в корпус с платы были удалены клеммы питания и перепаяны на тыльную сторону платы звуковой индикатор и конденсатор С1.

Будьте осторожны при работе! В верхней крышке делается прямоугольное отверстие для индикатора и два отверстия для нажатия кнопок S1 и S2. Плата закреплена термоклеем.

Доработка платы часовДоработка платы часовКорпус блока питания — верхняя крышкаКорпус блока питания — нижняя крышкаСетевая вилкаСетевая вилка отделена от трансформатораСетевая вилка отделена от трансформатораВилка зафиксирована термоклеемПлата БП 5 Вольт закреплена в корпусеРазметка отверстиями для вырезания окнаПлата часов закреплена в корпусеЧасы на микроконтроллереЧасы на микроконтроллере

Попытки сделать надежное резервное питание часов удовлетворительных результатов длительного сохранения хода часов не дали. Автор не публикует варианты опробованных схем резервного питания. Рабочий ток схемы порядка 35 мА.

Стоимость конструктора смешная. Покупаем набор по следующей ссылке http://ali.pub/1sjjc6. Спасибо за внимание и успехов в сборке!

конструктор Часы электроника

Вам также может понравиться

Схемы для дома, электронника своими руками в дом

Подробности Создано: 11 октября 2019

        Итак. Жизнь сложилась так, что у меня есть домик в деревне с газовым отоплением. Жить там постоянно не получается. Домик используется как дача. Пару зим тупо оставлял включенным котел с минимальной температурой теплоносителя.
Но тут два минуса.
1.

Счета за газ просто астрономические.
2. Если возникает необходимость приехать в дом среди зимы, температура в доме в районе 12 град.
Поэтому надо было что-то выдумывать.
Сразу уточню. Наличие точки доступа WI-FI в зоне действия реле обязательно.

Но, думаю, если заморочиться, можно положить рядом с датчиком подключенный мобильник, и раздавать сигнал с телефона.

Подробнее…

Подключение датчика движения 4 контакта своими руками схема

Подробности Создано: 12 мая 2019

Схема подключение датчика движения своими руками

       Бывает что нужно установить на даче,или в доме освещение которое будет срабатывать при движение или человека или еще кого либо.

           С этой функцией хорошо справиться датчик движения, который и был заказан мной с Aliexpress. Ссылка на который будет внизу. Подключив свет через датчик движения, при прохождении человека через его поле видения, свет включается, горит 1 минуту. и снова выключается.

   В данной статье рассказываю, как же подключить такой датчик, если у него не 3 контакта, а 4 как у этого.

Подробнее…

Блок питания из энергосберегающей лампочки своими руками

Подробности Создано: 12 сентября 2017

   Когда нужно получить 12 Вольт для светодиодной ленты, или еще для каких то целей, есть вариант сделать такой блок питания из энергосберегающей лампочки своими руками.

Подробнее…

Регулятор скорости вентилятора своими руками

Подробности Создано: 14 июня 2017

    Данный регулятор позволяет плавно регулировать переменным резистором скорость вращения вентилятора.

Схема регулятора скорости напольного вентилятора вышла простейшей. Чтобы влезть в корпус от старой зарядки телефона Nokia. Туда же влезли клеммы от обычной электро розетки.

Монтаж довольно плотный, но это было обусловлено размерами корпуса..

Подробнее…

Освещение для растений своими руками

Подробности Создано: 09 июня 2017

Освещение для растений своими руками

    Бывает проблема в недостатке освещения растений, цветов или рассады,и возникает необходимость в искусственном свете для них,и вот такой свет мы сможем обеспечить на светодиодах своими руками.

Подробнее…

Регулятор яркости своими руками

Подробности Создано: 14 мая 2017

Всё началось с того,что после того как я установил дома галогенные лампы на освещение. При включении которые не редко перегорали. Иногда даже 1 лампочка в день. Поэтому и решил сделать плавное включение освещения на основе регулятора яркости своими руками,и прилагаю схему регулятора яркости.

Термостат для холодильника своими руками

Подробности Создано: 10 мая 2017

Термостат для холодильника своими руками

Всё началось с того, что вернувшись с работы и открыв холодильник обнаружил там тепло. Поворот регулятора термостата не помог — холод не появлялся.

Поэтому решил не покупать новый блок, который к тому же редкий, а сам сделать электронный термостат на ATtiny85. С оригинальным термостатом разница в том, что датчик температуры лежит на полке, а не спрятан в стенке.

 Кроме того, появились 2 светодиода — они сигнализируют что агрегат включен или температура выше верхнего порога.

Датчик влажности почвы своими руками

Подробности Создано: 30 апреля 2017

Датчик влажности почвы своими руками

Данное устройство можно использовать для автоматического полива в теплицах, цветочных оранжереях, клумбах и комнатных растениях. Ниже представлена схема, по который можно изготовить простейший датчик (детектор) влажности (или сухости) почвы своими руками. При высыхании почвы,подается напряжение,силой тока до 90мА,чего вполне хватит,включить реле.

Так же подойдет,для автоматического включения капельного полива,что бы избежать избытка влаги.

Схема питания люминесцентной лампы

Подробности Создано: 04 января 2017

Схема питания люминесцентной лампы.

Часто при выхода из строя энергосберегающих ламп,в ней сгорает схема  питания,а не сама лампа.  Как известно, ЛДС со сгоревшими нитями накала надо питать выпрямленным током сети с использованием бесстартерного устройства запуска.

При этом нити накала лампы шунтируют перемычкой и на который подают высокое напряжение для включения лампы. Происходит мгновенное холодное зажигание лампы, резким повышением напряжения на ней, при пуске без предварительного подогрева электродов.

В данной статье мы рассмотрим пуск лдс лампы своими руками.

Подробнее…

USB клавиатура для планшета

Подробности Создано: 29 декабря 2016

Как-то вдруг, чего-то взял и удумал купить для своего ПК новую клавиатуру. Желание новизны не поборимо. Поменял цвет фона с белого на чёрный, а цвет букв с красно — чёрного на белый.

Через неделю желание новизны закономерно ушло как вода в песок (старый друг лучше новых двух) и обновка была отправлена в шкаф на хранение – до лучших времён. И вот они для неё наступили, даже не предполагал, что это случиться так быстро.

И поэтому название даже лучше подошло бы не которое есть,а как подключить usb клавиатуру к планшету.

Подробнее…

Часы своими руками — 75 фото лучших идей создания настенных часов из подручных средств

Самый близкий всем символ вечности – часы. Они так настроены мастерами, что не возвращают нас назад, а считают секунды, минуты на будущее. Их носят на руках, в кармане, сумочке, они тикают дома на стене, тумбочке. О них спорят мудрецы, современные психологи, ну и владельцы: на какую руку надеть на работу, по этикету или для красоты?

Девушки чаще, чем юноши, заказывают эскизы часов на руке в виде тату. Интернет просто забит фото таких «часов» на любой вкус.

Споры о часах

Прежде чем подойти к теме изготовления нестандартных хронометров дома, несколько слов о спорах вокруг того, на каких руках носят часы мужчины и женщины.

Начнем с шутки: мужчины должны носить на правой руке, женщины – на левой, дамы в положении — в кармане, пенсионерам — все равно.

С изобретением часовой пружины хронометры стали носить на руке. Постоянно требовалось подзаводить её, а вращать головку можно только правой рукой. Многие часы сегодня тикают до года (на батарейке), и их носить можно на разных руках. И предпочтение – левой руке. Хотя о вкусах не спорят.

Но появились различные теории, например, активной руки: левши и правши. Каждому часы на такой руке будут мешать при работе.

А что мудрецы говорили? Древнейшие китайцы установили наличие энергетических мест на запястьях рук. Активируя их, можно либо улучшать состояние человека, либо ухудшать.

Одна из трех точек отвечает за сердце.  Мужская находится на левой руке, а женская – на правой. Понятно, где кому носить часы.

Подтверждают эту теорию современные следователи-криминалисты: часы останавливаются в момент смерти преступника или потерпевшего. Сердце перестает биться — механизм замирает.

А теперь вернемся к теме часовщиков-самодельщиков и расскажем о лучших вариантах тикающих поделок. И проиллюстрируем многочисленными фото часов, изготовленных своими руками.

Стильные хронометры – элемент дизайна

Часы в интерьере пригодятся практически везде. Они нужны на кухне, в спальне, детской комнате, общей зале. Для каждого такого помещения можно изготовить «их» часы и вписать в интерьер: на кухне подчеркнуть её особенность циферблатным фоном из ложек и вилок, в спальне – с романтическим уклоном, в детской – украшенным элементами флоры или фауны.

Собственноручно создать оригинальный хронометр можно с использованием отремонтированных китайских часовых корпусов из переставших ходить часов, валявшихся в кладовке. На них только стрелки свои установить из чего пожелаете.

Материала полно там же или в гараже от ремонта квартиры, велосипедов, кухонных аксессуаров – то есть из всего хлама, выбросить который руки не дошли.

Также красивым будет циферблат, связанный из кружев, интересных страниц старых журналов, да и просто обычной бумаги в стиле квиллинга. Все просто, если задуматься над тем, как сделать часы своими руками.

Из дерева

Дерево — натуральный материал, традиционно используемый для десятков видов домашних поделок. Только один пример хронометра из него.

Вырезаете на ваш вкус форму циферблата из спила дерева с интересными возрастными кольцами или остатками сучков – круглую, овальную, ромбом или иную геометрическую фигуру. Оригинально будет смотреться деревянный циферблат наборный. Покажем на круглом фоне.

Кругов-спилов вырезаете два, оба идеально, первый диаметром 20 см, второй – 22. Первый должен быть из бревна светлого цвета, второй – из темного.

Со второго электролобзиком вырезаете двухсантиметровое кольцо. Отделываете обе части циферблата тонкой наждачной шкуркой, полируете, кольцо аккуратно надеваете на основу на клей, если ложится не очень плотно.

На кольцо крепите часовые цифры. Может сделать несколько колец также из разных пород дерева. Вешайте такой хронометр, где хотите.

Символы кухни

Основа циферблата любая, форма – круглая, диаметром не менее 30 см. Стрелки сами изготовьте из пластиковых вилок и ложек.

В местах часовых отрезков плотно друг к другу укрепите круглые ячейки либо из колец из спила лобзиком, либо из мисочек игрового набора детской посуды.

В них разместите зерна кофе, риса, высушенного шиповника или боярышника, собственно, что есть под руками их пищевых продуктов. Заполните до краев и скрепите клеем.

Если такие часы намечаются не для кухни, то ячейки заполните разноцветными бусинками, шариками.

Ходики оживут

Такие часы с гирями для хода редко где увидите работающими. А найти на барахолке или даже в сараях бабушек и дедушек еще можно. Они просто заржавели от времени или их место более современные заняли.

Оживить их можно, обработав механизм антиржавчиной или смазав детали машинным маслом (не автомобильным!). Из них и делаем механические часы. Нужно вместо жестяного циферблата изготовить новый, на ваш вкус. Гирьки раскрасьте ярко.

Запустим и другие хронометры

С ходиками разобрались, как самостоятельно ремонтировать настенные часы? Можно оживить и китайские часовые механизмы на батарейках от замерших хронометров.

Многие буквально запаяны в пластик. На таких срежьте ножом часть, близкую к отсеку, где расположена батарейка. Откроется механизм. Если не видно заклинивания движущихся частей, достаточно обработать автоаэрозолью «ВД».

Она расслабляет любые соединения, а также размягчает ржавчину. Чаще других выходят из строя такие часы на кухне. Ведь газ при сгорании выделяет некий жировой налет. Достаточно смыть его в часовом механизме, и он снова заработает.