Лесен часовник със собствените си ръце. Мултифункционални часовници на китката

В това стъпка по стъпка инструкции Ще ви кажа как да направите стенен часовник със собствените си ръце.

Характеристика:

  • Големи числа (всяка цифра е приблизително равна на размера на листния лист A4).
  • Тънки стени (могат да бъдат вмъкнати в рамката за картината).
  • Автоматично регулиране в зависимост от яркостта на осветлението в стаята.
  • Избран бутон за превключване на лятото.

Стъпка 1: Необходими материали


Това, което използвах за електронни часове, монтирани на стени с голям брой.

Електроника:

  • Arduino Nano V3.0 (за съжаление, тъй като не мога да си позволя оригиналната Arduino, използвах китайския клон) - 150 рубли.
  • Цифров модул за измерване на интензивността на светлината за Arduino - 60 рубли.
  • DS3231 AT24C32 IIC-памет модул за точно време за Arduino - 60 рубли.
  • DC-DC трансдюсер LM2596, изходна мощност 1.23V-30V - 50 рубли.
  • 4 метра WS2811 LED лента 30 диода / m - 700 рубли. (Един WS2811 контролира 3 LED чип)

Общата цена на електрониката: 900 рубли.

Други материали:

  • Свиване на тръбата - 400 рубли (33 метра в асортимента)
  • 20 бр. 5 x 7 cm такса за печат - 200 рубли.
  • 3 бр. Микропревключването е 60 рубли.
  • Пояс - 50 рубли
  • Flux - 50 рубли.
  • UTP кабел (неекранирана усукана двойка)
  • LCD шрифт (http://www.dafont.com/lcd-lcd-mono.font) - безплатно.
  • Картон - безплатно в супермаркета.
  • Панел полистирол - 100 рубли.

Както и различни инструменти.

Стъпка 2: Подготовка - цифрови шаблони


  1. Изтеглете и инсталирайте шрифт за часовници
  2. Отворете дума или друга програма и създайте шаблон, както на първата снимка.
  • Размер на шрифта ~ 800,
  • Шрифт бял цвят с черен контур,
  • Сиви ивици, където ще бъдат LED ленти

Въведете шаблона и изрежете лентите от канцеларския нож (както на втората снимка)

Стъпка 3: Подготовка - рязане на картон и LED лента

Използване на цифров шаблон, изрежете картон по размер (не забравяйте да оставите място за точки между часовника и минути)

Ако вашите LED ленти идват с конектори на всеки край (като мен), изключете конектора и ги изрежете 3 броя.

Стъпка 4: свежа светодиодна лента


Използване на шаблон, разбъркайте lED лента. на картон.

Това не е непременно, но използвах молив, за да отбележа къде трябва да се поставят LED ивиците.

Много по-удобно е да ги залепите, когато видите финалната форма. Благодарение на това, забелязах, че оставих твърде много място за точки между номерата и го коригирах навреме.

Стъпка 5: Запойка LED лента


Сега започва процесът на запояване.

Пространството на LED лента за образуване на непрекъсната лента. Обърнете внимание на реда на поялни ленти на снимката. За точки използвах едно парче лента, което в средата остана с скоч.

Цветовете, които избрах:

  • Син за земя
  • Зелено за данни.
  • Червено за + 12V

Стъпка 6: Инсталиране на Arduino на PCB


Опитах се да направя скица в Fritzing, но не можах да намеря всички детайли

Така че, на първата снимка, схемата за свързване на тел, и на втория, как изглежда.

Стъпка 7: Проверете светодиода


Преди да изтеглите кода (към който нямам никаква връзка), не забравяйте да инсталирате библиотеката на заглавната част.

Ако всичко работи добре, светодиодите трябва да променят цветовете си. Ако имате някакви проблеми, първо проверете вашия скок.

Файлове

Стъпка 8: Програмирайте часовника

След известно време успях да направя часовник, който напълно организирам. Въпреки това, всеки ще намери за себе си какво може да бъде подобрено.

Кодът коментира добре, така че няма проблеми с това.

Коментират се и всички съобщения за отстраняване на грешки.

За да промените използвания цвят, трябва да промените променливата в ред 22 (int Ledcolor \u003d 0x0000ff; // използван цвят (в шестнадесетичен формат)). Можете да намерите списък с цветове в долната част на тази страница.

Здравейте Geektimes! В първата част на статията бяха разгледани принципите за получаване на точното време на домашно часовник. Нека да отидем по-далеч и да погледнем как и колко време е по-добре да се оттегли.

1. Изходни устройства

Така че, имаме определена платформа (Arduino, Raspberry, PIC / AVR / STM контролер и т.н.) и има задача за свързване на известна индикация за нея. Има много опции, които разглеждаме.

Сегментна индикация

Всичко е просто тук. Сегментният индикатор се състои от конвенционални светодиоди, които са обилно свързани с микроконтролера през уточняването на резистори.

Внимание, трафик!

Плюсове: простота на дизайна, добри ъгли на гледане, ниска цена.
Минус: броят на показаната информация е ограничен.
Проектите на индикаторите са два вида, със споделен катод и общ анод, вътре в нея изглежда така (схемата от уебсайта на производителя).

Има 1001 статия като свързване на доведе до микроконтролера, Google за помощ. Трудностите започват, когато искаме да направим голям часовник - в края на краищата, не е особено удобно да погледнете малкия индикатор. След това се нуждаем от индикатори (снимки с eBay):

Те се хранят от 12V и просто не печелят директно от микроконтролера. Тук микроцирците идва да помогне CD4511.Само за това е проектирано. Тя не само преобразува данните от 4-битова линия до желаните номера, но също така съдържа вграден транзисторен ключ за захранване на напрежението към индикатора. По този начин, ние ще трябва да имаме "мощност" напрежение в 9-12V, и отделен понижен конвертор (например L7805) за захранване на "логиката" на веригата.

Матрични индикатори

Всъщност това са същите светодиоди, само под формата на 8x8 матрица. Снимка с eBay:

Продава се на eBay под формата на единични модули или завършени блокове, например 4 броя. Управлението на тях е много просто - на модулите вече изместват микроцирците Max7219., осигурявайки тяхната работа и свързване към микроконтролер само с 5 проводника. За Arduino има много библиотеки, които искат да видят кода.
Плюсове: Ниска цена, добри ъгли на гледане и яркост.
Минус: ниска резолюция. Но за задачата на изхода на времето е достатъчно.

LCD индикатори

LCD индикаторите са графики и текст.

Графиката е по-скъпа, обаче, ви позволява да изтеглите по-разнообразна информация (например график атмосферно налягане). Текст по-евтино и е по-лесно да се работи с тях, те също така ви позволяват да изтеглите псевдографското - е възможно да качвате персонализирани символи на дисплея.

Работата с LCD индикатора от кода е лесна, но има някакъв минус - индикаторът изисква много контролни линии (от 7 до 12) от микроконтролера, което е неудобно. Ето защо, китайците измислиха комбинацията от LCD индикатора с I2C контролера, той се оказа много удобно - достатъчно, за да се свържат само 4 проводника (снимки от eBay).


LCD индикаторите са достатъчно евтини (ако поемате Ebey), големи, просто ги свържете и можете да изтеглите разнообразие от информация. Единственият минус не е много големи ъгли на гледане.

OLED индикатори

Са подобрено продължаване на предишната версия. Различни от малки и евтини диагонал 1.1, "до големи и скъпи. Снимка с eBay.

Всъщност всички, освен цената, е добра. Що се отнася до малките показатели, размера от 0.9-1.1 ", след това (с изключение на изучаването на работата с I2C) някои практическа употреба Те са трудно.

Индикатори за разреждане на газ (в-14, в-18)

Тези индикатори сега са много популярни, очевидно поради "топъл лампа звук на светлината" и оригиналността на дизайна.


(Снимки от nocrotec.com)

Диаграмата на тяхната връзка е малко по-сложна, защото Тези индикатори за запалване използват напрежение 170V. Конвертор от 12V \u003d\u003e 180V може да се направи на чипа MAX771.. Съветският микросисник се използва за захранване на напрежението на индикатори K155ID1.което е специално създадено. Цена на въпроса за независимо производство: Около 500R за всеки индикатор и 100 рубли за K155ID1, всички останали детайли, както е писано в стари списания, не са "дефицит". Основната трудност тук е, че както в XX, така и K155ID1, отдавна са отстранени от производството и е възможно да ги купуват, може би на радиолите или в няколко специализирани магазина.

2. Избор на платформа

С индикацията ние повече или по-малко измислени, остава да решим каква хардуерна платформа е по-добре да се използва. Има няколко опции (самостоятелно направени, аз не считам, защото тези, които могат да направят такса и спойка процесора, тази статия не е необходима).

Arduino.

Най-лесният вариант за начинаещи. Готовата дъска е евтина (около $ 10 на eBay с безплатна доставка), разполага с всички необходими съединители за програмиране. Снимка с eBay:

Под Arduino има огромен брой различни библиотеки (например за същите LCD екрани, модулите в реално време), хардуерът на Arduino е съвместим с различни допълнителни модули.
Основният минус: сложността на отстраняването на грешки (само чрез последователното последователно порт) и по-скоро слабо според съвременните стандартичен процесор (2KB, RAM и 16 MHz).
Main Plus: Можете да правите много неща, на практика, без да се притеснявате с запояване, закупуване на програмист и окабеляване на дъски, модулите са достатъчни, за да се свържете помежду си.

32-битови STM процесори

За тези, които искат нещо по-мощно, има готови дъски с STM процесори, като дъска с STM32F103RBT6 и TFT-екран. Снимка с eBay:

Тук вече имаме пълно отстраняване на грешки в пълноценно IDE (от всички различни харесаха CooCox Ide), но ще ви е необходим отделен програмист на Debugger ST-LINK с JTAG конектор (цена 20-40 $ на eBay). Като алтернатива можете да закупите DEM32F4Discovery Debug Board, на която този програмист вече е вграден и може да се използва отделно.

Raspberry Pi.

Накрая, за тези, които искат пълна интеграция съвременния святИма единични компютри с Linux, всички вече са известни Raspberry Pi. Снимка с eBay:

Това е пълноправен компютър с Linux, Ram Gigabyte и 4-основен процесор на борда. С ръба на дъската, панелът от 40 пинове се отстранява, което ви позволява да свържете различни периферни устройства (щифтове са достъпни от кода, например, на Python, да не говорим за C / C ++), има и стандарт USB под формата на 4 слота (WiFi може да бъде свързан). Има и стандартен HDMI.
Таблата са достатъчно например, не само за извеждане на времето, но и да запазите HTTP сървъра да конфигурирате параметрите чрез уеб интерфейса, да заредите прогнозата за времето чрез интернет и така нататък. Като цяло, пространството за фантазия е голямо.

С Maspberry (и STM32 процесори) има една единствена трудност - щифтове използват 3-волт логика и повечето външни устройства (като LCD екрани) работят "по стария начин" от 5V. Разбира се, можете да се свържете и така, по принцип, тя ще работи, но не е съвсем подходящ метод и съжалява да развалят таксата за $ 50. Правилният начин е да се използва "конвертор на нивото на логиката", което на eBay струва само 1-2 $.
Снимка с eBay:

Сега е достатъчно да свържете устройството ни чрез такъв модул и всички параметри ще бъдат последователни.

ESP8266.

Методът е по-екзотичен, а по-скоро обещаващ поради компактността и ниската цена на решенията. За много малко пари (около $ 4-5 на eBay) можете да си купите модул ESP8266, съдържащ процесора и WiFi на борда.
Снимка с eBay:

Първоначално такива модули са предназначени като WiFi-мост за обмен над сериен порт, но много алтернативни фърмуер са били написани на ентусиасти, което позволява да се работи със сензори, I2C устройства, PWM и др. Хипотетично е възможно да се получи време от NTP сървъра и го изведете от I2C на дисплея. За тези, които искат да свържат много различни периферни устройства, има специални такси за Nodemcu с голям брой заключения, емисионната цена е около 500R (разбира се на eBay):

Единственият минус - ESP8266 има много малка памет (в зависимост от фърмуера, от 1 до 32kb), но задачата на това става още по-интересна. ESP8266 Модулите използват 3-волтова логика, така че горният конвертор на ниво тук също е полезен.

По този начин встъпителната екскурзия до домашната електроника може да бъде завършена, авторът желае всички успешни експерименти.

Вместо лишаване от свобода

Накрая спрях да използвам Raspberry pi с текстов индикатор, конфигуриран да работи с псевдографски (което се е случило по-евтино от графичния екран на същия диагонал). Sfotkal екрана на работния плот, докато пишете тази статия.

Часовникът извежда точното време, взето от интернет, а времето, което се актуализира от Yandex, всичко това е написано на Python и работи няколко месеца. Успоредно с това, FTP сървърът работи на часовника, който позволява пристанището на портовете на рутера) да актуализира фърмуера върху тях не само от къщата, но и от всяка точка, където има интернет. Като бонус, Raspberry ресурсите по принцип са достатъчно за свързване на камерата и / или микрофона с възможност за отдалечено наблюдение на апартамента или за контролиране на различни модули / релета / сензори. Можете да добавите всякакви "кифлички", като например LED индикацията за изпращащата поща и т.н.

PS: Защо eBay?
Както беше възможно да се видят, цените или снимките от eBay са донесени на всички устройства. Защо така? За съжаление, нашите магазини често живеят на принципа "$ 1, закупен, за $ 3 продадени, за тези 2% и живеят". Като прост пример, Arduino Uno R3 е (по време на писането на статията) 3600R в Санкт Петербург и 350R на eBay с безплатна доставка от Китай. Разликата е наистина порядък, без никакви литературни преувеличения. Да, трябва да изчакате един месец, за да вземете парцела по пощата, но тази разлика в цената мисля, че си струва. Но ако някой трябва да е точно сега и спешно, вероятно е в местни магазини има избор, тук всеки се решава.

Гледайте концепция с големи числа

Структурно, устройството ще се състои от два дъски - една над другата. Първата такса е матрицата на светодиодите, образуващи изхвърляния от часове и минути, вторият е частта (LED контрол), логика и мощност. Този дизайн ще направи часове по-компактно (без корпус около 22 см х 9 см, дебелина 4-5 сантиметър) + ще даде възможност да закрепи матрицата в друг проект, ако нещо се обърка.

Силовата част ще бъде изградена на базата на UL2003 драйвера и транзисторските ключове. Логика - на Atmega8 и DS1307. Храна: 220V - трансформатор; 5V логика (след 7805), частта за захранване е 12V (чрез LM2576ADJ). Батерията ще бъде избрана за батерията за автономна мощност на часовника в реално време - DS1307.

Мисля, че използвам Atmega8 и DS1307 (гледате, че планирам да вися под тавана и че ако електричеството е загубено, всеки път не се изкачва по настройката), но кабелите на борда ще поемат възможността за работа на устройството и без DS1307 (за Първият път, и може би завинаги - се оказва).

По този начин, в зависимост от конфигурацията, работният алгоритъм на програмата на часовника ще бъде както следва:

Atmega8. - времемер на таймера. Работете в цикъл без паузи: Изследване на клавиатурата, корекция на времето (ако е необходимо), показване на 4 изхвърляния и сепаратор.

Atmega8 + DS1307.. Работете в контур без паузи: Изследване на клавиатурата, корекция на времето DS1307 (ако е необходимо), време за консултиране с DS1307, показване на 4 изхвърляния и сепаратор. Или друга опция - плащане с DS1307 по таймер, останалите в цикъла (не знам колко по-добре).

Сегментът е 4 червени светодиода, свързани помежду си. Една цифра - 7 сегмента с общ анод. Сегментите не планират да разделят "осем" шаблона, както се прави в обикновените показатели.

Силова част от часовника

Силата на часовника е изградена на UL2003 драйвера и транзисторските ключове VT1 и VT2.

UL2003 е отговорен за управлението на индикаторните сегменти, ключове за контролиране на заустванията.

Отделно управлява се разделител на часовника и минути (сигнал K8).

Управлението на сегментите, заустванията и сепаратора се извършва от микроконтролера на доставката на положителен потенциал (т.е. поток от + 5V) на К1-К8, Z1-Z4.

Сигнализацията на сегменти и зауствания трябва да бъде синхронно и с определена честота, за да се осигури динамичен изход от информация (часове и минути).

Transistor на BCP52 може да се използва като транзистор VT1 (BCP53).

Схема на силата на часовника с големи числа

Печатна дъска на седемизмерния индикатор за часовници с голям брой

Както казах по-рано, конструктивен часовник ще се състои от две печатни платки - индикаторна платка + логика и захранване.

Нека започнем с разработката и производството на печатната платка на индикатора.

Разработване на седемстепенен индикатор за часовници с голям брой

Отпечатаната платка на седемстепенния индикатор за часовници с голям брой във формат "Lay" е краят на статията в приложените файлове. Можем да прочетем за технологията за производство на печатни платки.

Ако сте направили всичко правилно, завършената платка ще изглежда така.

Готов печат на седемизмерния индикатор за часовници с големи числа

Сглобяване на седем индикатора

Тъй като индикаторната платка е двупосочна, първото нещо, което трябва да направите, е да извършвате преходи на междинна линия. Аз го правя с помощта на краката на ненужните части - го правя в дупките и припой от двете страни. Когато всички преходи са направени, почиствайте ги с плосък малък файл - се оказва много внимателно и красиво.

Преходите на междинния съвет на борда на индикатора

Следващата стъпка, строго говорене, сглобяване на индикатора. За което се нуждаем от пакет от червени (зелени, бели, сини) светодиоди. Например, взех ги.

Подготовка за индикатор за монтаж

Когато инсталирате диоди, не забравяйте, че правим индикатора с общ анод - т.е. "+" диодите трябва да бъдат свързани заедно. Общите аноди на печатната платка са големи медни фрагменти. Не забравяйте да обърнете внимание на анода на точката на разделяне.

Местоположението на анодите на табела за индикатор

В резултат на това след 2 часа усърдна работа трябва да бъде:

Седекментален индикатор

Цифрова част на часовника

Цифровата част на часовника с големи числа ще бъде събрана съгласно схемата:

Часовникова верига с големи числа

Схемата на часовника е доста прозрачна, така че обяснява как работи аз не виждам точката. Форматът за ценообразуване в * .Lay формат може да бъде изтеглен в края на статията. Имам предвид, че печатащата платка е предназначена главно за подробности за редактирането на повърхността.

Така че, елементът, който използвах:

1. Диоден мост DFA028 (всеки компактен за редактиране на повърхността е подходящ);
2. регулатори на напрежението LM2576ADJ в D2PAK случай, 78m05 в корпуса на HSOP3-P-2.30A;
3. BCP53 транзисторни ключове (SOT223 корпус) и BC847 (SOT23 корпус);
4. Микроконтролер на Atmega8 (TQFP);
5. Часовник в реално време DS1307 (SO8);
6. Захранване 14b 1,2A от някое старо устройство;
7. Останалите части са всякакъв тип, подходящи за инсталиране на печатна платка.

Разбира се, ако искате да приложите други части от детайлите, ще трябва да направите някои промени в печатната платка.

Обърнете внимание на степента на съпротива R3 и R4 - те трябва да са точно които са посочени в диаграмата - вече не по-малко. Това се прави, за да се гарантира, че регулаторът на напрежението LM2576ADJ е точно 12V на изхода. Ако всичко същото е възможно да се намерят такива проценти на резистори, стойността на съпротивлението R4 може да бъде изчислена по формулата:

R4 \u003d R3 (12 / 1.23-1) или R4 \u003d 8.76R3

Монтаж на цифровата част. Версия 1, без DS1307

Ако, в производството на отпечатан наблюдател, сте следвали препоръките, посочени, след това сте напомняни, че печатащата платка трябва да бъде пробита преди сглобяването, всички видими къси съединения върху нея се елиминират, а дъската е покрита с течност колофон? След това преминете към сглобяването на часовника.

Препоръчвам ви да започнете от монтажа на захранването и само след инсталирането на цифровата част. Това е обща препоръка за самостоятелно сглобяване на устройства. Защо? Само защото ако захранването е сглобено с грешка, можете да изгорите всички електронни електроника, които трябва да се захранват от това захранване.

Ако всичко е направено правилно - захранването трябва незабавно да спечели. Проверка на захранващия механизъм - Измерете напрежението при контролно-пропускателни пунктове.

Фигурата показва контролно-пропускателните пунктове, в които трябва да се провери захранващото напрежение. Ако напрежението съответства на декларираното, можете да започнете да сглобите цифрова част на часовника. В противен случай проверете инсталацията и ефективността на електрозахранващите елементи.

Контролни точки и стойности на напрежението за часовникова електрозахранване

След проверка на захранването на захранването, започваме сглобяването на цифровата част на часовника - задайте всички други елементи на печатната платка. Проверяваме KZ, особено в краката на Microcontroller на ATMEG и драйвера UL2003.

Инсталиране на цифрова част на часовника

Моля, обърнете внимание, че изпълняваме часовника, без да поставяме часовник в реално време DS1307, но трябва да се извърши цялото блокиране на този чип. В бъдеще, ако възникне нуждата, тя ще ни спести време за усъвършенстване на часовника под втората версия, където все пак ще се използва отделен, независим часовник в реално време на DS1307.

Предварителна проверка на Atmega8 микроконтролер

За да проверите коректността и изпълнението на микроконтролера, ще се нуждаем от:

1. програмист, например.
2. За интрахемално програмиране на микроконтролера.
3. Програма Avrdudeshell.

Свързваме часовника до кабела за данни. Кабел за данни Свържете се към програмиста. Програмист на компютъра, на който е инсталиран програмата AvrdudeShell. Свържете часовниците на мрежата за захранване 220V не трябва.

Успешни данни за четене от микроконтролера Avrdudeshell

Ако възникнат проблеми при четенето на феомите - проверете инсталацията - възможно е някъде, че има късо съединение или "неутроспест". Друг съвет - микроконтролер е възможно в режим на програмиране с нисък скорост, след което е достатъчно да превключите програмиста в този режим (

За тези, които са поне малко разглобени в микроконтролерите, и искат да създадат просто и полезно устройство за къщата, няма нищо по-добро от монтажа с LED индикатори. Такова нещо може да украси стаята си и може да отиде на уникален подарък, направен от собствените си ръце, от които ще придобие допълнителна стойност. Схемата работи като часовник и като термометър - режимите се превключват от или автоматично.

Електрически домашно часовник с термометър

Микроконтролер PIC18F25K22.поема всички обработка на данни и преброяване на времето, и ULN2803A.той остава хармонизирането на своите изходи с LED индикатора. Малки микроцирци DS1302. Работи като таймер на точни втори сигнали, нейната честота се стабилизира чрез стандартен кварцов резонатор 32768 Hz. Това донякъде усложнява дизайна, но няма да се налага постоянно да се настройвате и регулирате времето, което неизбежно ще бъде неизбежно или ще побързате, ако направите случаен ненауван кварцов резонатор за няколко MHz. Подобния часовник е доста проста играчка от висококачествен точен хронометър.

Ако е необходимо, температурните сензори могат да бъдат разположени далеч от основното устройство - те са свързани с него с трижилен кабел. В нашия случай, един температурен сензор е инсталиран в блока, а другият се намира навън, кабелът е около 50 cm. Когато кабелът е изпробван 5 m, той също функционира напълно добре.

Дисплеят за часовника е направен от четири големи LED цифрови индикатора. Първоначално те бяха с общ катод, но променен на общия анод в крайната версия. Можете да поставите други, а след това просто да вземете резистори от текущия лимит R1-R7 въз основа на необходимата яркост. Възможно е да го поставите на общ, с електронна част на часовника, борда, но толкова много универсален - изведнъж искате да поставите много голям светодиоден индикатор, така че те да могат да се видят на далечната дистанция. Един пример за такъв дизайн на уличния часовник е тук.

Самата електроника започва от 5 V, но за ярки светлинни светодиоди е необходимо да се използва 12 V. от мрежата, захранването се захранва чрез адаптер за трансформатор на понижаване на стабилизатора 7805 който формира напрежение стриктно 5 V. Обърнете внимание на малка зелена цилиндрична батерия - тя служи като източник резервна мощностВ случай на изчезване на мрежа от 220 V, не е необходимо да го приемате на 5 V е достатъчно литиево-йонно или Ni-MH батерия с 3.6 волта.

За случая можете да използвате различни материали - дърво, пластмаса, метал или вграждане на целия дизайн на домашно часовник в готовата промишленост, например от мултиметъра, тунера, радиото и така нататък. Ние направихме от плексиглата, защото тя лесно се обработва, ви позволява да видите вътрешността, така че всички да видя - тези часове се събират от собствените си ръце. И най-важното е, че е налице :)

Тук можете да намерите всички необходими подробности за предложеното проектиране на домашно приготвени цифрови часовници, включително диаграма, печатната платка, PIC фърмуер и

Както може да се види от името, основната цел на това устройство е да научи текущото време и дата. Но има още много други полезни функции. Идеята за неговото творение се появява след часовник с часовник с относително голям (за китка) метален корпус падна върху очите му. Мислех, че можем да вмъкнем домашно приготвени часове, възможностите на които са ограничени само от собствената си фантазия и умения. В резултат на това устройство се появява със следните функции:

1. Часовник - календар:

    Преброяване и изход към индикатора на часовете, минути, секунди, ден от седмицата, цифри, месец, година.

    Наличието на автоматична корекция на текущото време, което се извършва всеки час (максимални стойности +/- 9999 единици, 1 единица. \u003d 3.90625 ms).

    Изчисляване на деня от седмицата по дата (за сегашния век)

    Автоматичен преход към лятно и зимно време (изключено)

  • Прескочиха години

2. Две независими аларми (когато се задействат, звучи мелодия)
3. Таймер с дискретист 1 сек. (Максимално отброяване 99h 59m 59С)
4. Двуканална хронометър с дискретност на сметка 0.01 секунди. (Максимално време на сметка 99H 59M 59C)
5. Хронометър с различна 1 сек. (Максимално време за сметка 99 дни)
6. Термометър в диапазона от -5 ° C. До 55 ° C (ограничено до температурния диапазон на нормалната работа на устройството) на стъпки от 0.1 ° С.
7. Телефон четец и емулатор - DS1990 тип таблетки чрез Dallas 1-жичен протокол (50 броя памет, в която вече има няколко универсални "ключове за терен"), с възможност за преглед на ключовия код.
8. Дистанционен контролен панел на IR лъчи (само команда "Направете снимка") за цифрови фотоапарати "Pentax", "Nikon", "Canon"
9. LED фенерче
10. 7 мелодии
11. Beep в началото на всеки час (изключен)
12. Потвърждение на звука на бутоните за преса (инвалиди)
13. Контрол на напрежението на захранването с функция за калибриране
14. Цифрова настройка на яркостта на индикатора

Може би такава функционалност и е излишна, но харесвам универсални неща, добре, както и морално удовлетворение от факта, че тези часове ще бъдат направени със собствените ви ръце.

Диаграма на часовника

Устройството е изградено върху микроконтролера на ATMEGA168PA-AU. Часовникът тече върху T2 таймер, работещ в асинхронен режим от време на кварц до 32768 Hz. Микроконтролерът е почти през цялото време в режим на заспиване (индикаторът е изключен), като се събужда веднъж в секунда, за да добави всичко второ до текущото време и отново заспива. В активния режим, MK е тактист от вътрешен RC осцилатор с 8 MHz, но вътрешният пресчален се разделя на 2, в резултат на това ядрото е от 4 MHz. За показване четири едноцифрени LED цифрови седемизмерен индикатор се използват с общ анод и десетична точка. Има и 7 светодиода за състоянието, чиято назначаване е следното:
D1 знак негативни значения (минус)
D2 Знак на работен хронометър (мига)
D3 - Включена първа аларма
D4 Знак включва втора аларма
D5 е знак за звуковия сигнал в началото на всеки час
D6 знак за работен таймер (мига)
D7 Знак за напрежение с ниско захранване

R1-R8 е текущи резистори на сегментите на цифровите индикатори HG1-HG4 и D1-D7 светодиодите. R12, R13 е разделител за управление на напрежението на батерията. Тъй като напрежението на 2V часовниковото напрежение, и белият светодиод D9 изисква около 3.4-3.8V при номинален ток на консумация, тогава той не е напълно намален (но е достатъчно да не се препъне в тъмното) и следователно е свързан без ток-барелист резистор. Елементи R14, Q1, R10 са проектирани да контролират инфрачервения LED D8 (внедряване на дистанционно управление за цифрови фотоапарати). R19, \u200b\u200bR20, R21 сервира за конюгат, когато комуникира с устройства с 1-жичен интерфейс. Контролът се извършва от три бутона, които специално се нарича: режим (режим), нагоре (нагоре), надолу (надолу). Първият от тях също е предназначен да събуди mk на външно прекъсване (индикацията е включена), така че тя е свързана отделно на PD3 входа. Натискането на останалите бутони се определя с помощта на ADC и резистори R16, R18. Ако бутоните не бъдат натиснати в рамките на 16 секунди, MK заспива и индикаторът изгасва. Когато е в режим "Дистанционно управление за камера"този интервал е 32 сек., А с фенерчето е включено - 1 минута. Също така, MK може да се усуква ръчно с помощта на бутоните за управление. С работещ хълм с дискресцемерност на сметка 0.01 секунди. Устройството не влиза в режим на заспиване.

Печатна електронна платка

Устройството се събира на кръгла форма с двустранна платка в размер на вътрешния диаметър на кутията пазители. Но в производството използвах две едностранни дъски с дебелина 0.35 mm. Такава дебелина отново се стиска от двустранен стъклен фивитстолит с дебелина 1,5 mm. След това дъските се почистваха. Всичко това е направено, защото не съм имал фин двустранен фибростъкло и всеки спасен милиметър с дебелина в ограничено вътрешно пространство на купчината на часовника е много ценно и необходимостта от комбинация отхвърлена в производството на печатни проводници от Метод на LUT. Рисунката и местоположението на PCB са в приложените файлове. От едната страна са поставени индикатори и резистори на ток R1-R8. На обратната страна - всички други подробности. Има два кръстосани дупки за бели и инфрачервени светодиоди.

Контактите на бутоните и държача на батерията са изработени от гъвкава пружинна листа с дебелина 0.2 ... 0,3mm. И сервират. По-долу са следните снимки на дъската от двете страни:

Проектиране, детайли и възможната им замяна

ATMEGA168PA-AU микроконтролерът може да бъде заменен с Atmega168p-AU, Atmega168-20au. Цифрови индикатори - 4 парчета kpsa02-105 супер червен цвят светят с няколко 5.08mm номера. Направете го от същата серия KPSA02-XXX или KCSA02-XXX. (Само не е зелено - те ще се смеят слабо) други аналози на такива размери с прилична яркост са неизвестни. При HG1, HG3 връзката на катодните сегменти е различна от HG2, Hg4, защото е толкова удобна за мен за окабеляване на печатната платка. Във връзка с тях се прилага различна таблица на генератора на знака. Използвани резистори и SMD кондензатори за повърхностен монтаж на размери 0805 и 1206, светодиоди D1-D7 размер 0805. Бял и инфрачервен светодиод с диаметър 3 мм. Бордът има 13 чрез дупки, в които трябва да бъдат инсталирани джъмперите. Като температурен сензор се прилага DS18B20 с 1-жичен интерфейс. LS1 е обикновен пиезоелектричен пискер, вмъкнат в капака. Той се свързва с един контакт с дъската, използвайки пружината, инсталирана върху нея, а другата е свързана с групата на самия часовник. Кварцов резонатор от ръчни часовници.

Програмиране, фърмуер, fube

За интрахемамото програмиране на дъската има само 6 кръгла контакт (J1), тъй като пълноценният конектор не отговаря на височината. Програмистът ги свързва с използването на устройството за контакт, направено от Pld2x3 щифта и пружините, продавани върху тях, притискайки ги с една ръка до пет пъти. По-долу е приложен следната снимка.

Използвах го, тъй като в процеса на отстраняване на грешки трябваше да рефрирам MK много пъти. С един фърмуер е по-лесно да попаднете на пиаткахите тънки проводници, свързани към програмиста, и след това изчезват отново. MK е по-удобно да мига без батерия, но че захранването се получава или от външен източник + 3V, или от програмист с едно и също захранващо напрежение. Програмата е написана на асемблера в VMLAB 3.15. Изходни кодовеФърмуер за Flash и EEPROM в приложението.

Частите на предпазителите на микроконтролера на DD1 трябва да бъдат програмирани, както следва:
Cksel3 ... 0 \u003d 0010 - тактиране от вътрешния RC осцилатор 8 MHz;
Sut1 ... 0 \u003d 10 - време за стартиране: 6 ck + 64 ms;
Ckdiv8 \u003d 1 - делител на честотата до 8 е деактивиран;
CKOUT \u003d 1 - Забранено е изходният часовник на Ckout;
Bodlevel2 ... 0 \u003d 111 - контрол на напрежението на захранването е забранено;
Eesave \u003d 0 - EEPROM изтриване при програмиране на кристал е забранен;
Wdton \u003d 1 - няма постоянен таймер за наблюдение на включването;
Останалите предпазители - битовете са по-добре да не се докосват. Fuse-Bit е програмиран, ако е зададен на "0".

Изисква се EEPROM фърмуер, прикрепен в архивния дъмп.

В първите клетки EEPROM поставя първоначалните параметри на устройството. Таблицата по-долу описва целта на някои от тях, които могат да бъдат променени в разумни граници.

Мобилен адрес

Предназначение

Параметър

Забележка

Стойността на напрежението на батерията, при което има сигнал за ниско ниво

260 ($ 104) (2,6V)

коефициент за коригиране на стойностите на измереното напрежение на батерията

времеви интервал за превключване към режим на заспиване

1 единица. \u003d 1 сек

времеви интервал за превключване към режим на заспиване, когато фенерчето е включено

1 единица. \u003d 1 сек

времевия интервал за прехода към режим на заспиване, докато в режим DU за камери

1 единица. \u003d 1 сек

Ключовете на ибутън се съхраняват тук

Малки обяснения за елементи:

1 точка. Това показва степента на напрежението на батерията, при което светодиодът ще се обърне, който сигнализира ниската си стойност. Задайте 2,6V (параметър - 260). Ако имате нужда от друг, например, 2,4V, тогава трябва да напишете 240 ($ 00F0). В клетката при $ 0000, по-младият байт се въвежда съответно в $ 0001 - старши.

2 елемент. Тъй като аз не инсталирах променлив резистор за регулиране на точността на измерването на батерията на батерията поради липсата на пространство, след това въведох калибрирането на софтуера. Процедура за калибриране За точно измерване Следващ: Първоначално EEPROM в тази клетка записа коефициент 1024 ($ 400), е необходимо да се преведе устройството към активния режим и да погледне индикатора за напрежение и незабавно измерване на действителното напрежение на батерията . Корекционният коефициент (k), който трябва да бъде определен, се изчислява по формулата: K \u003d UR / UI * 1024, където Ур е истинско напрежение, измерено чрез волтметър, UI е напрежението, което измерва самото устройство. След преброяване на коефициента на "k", той се въвежда в устройството (както е направено в ръководството за употреба). След калибриране, грешката ми не надвишава 3%.

3 елемент. Тук е зададен времеви параметърът, чрез който устройството ще влезе в режим на заспиване, ако бутоните не са натиснати. Имам 16 секунди. Ако приемем, че е необходимо да заспите след 30 секунди, тогава трябва да запишете 30 ($ 26).

В 4 и 5 точки по същия начин.

6 точка. При $ 0030 се съхранява фамилен код на нула (Далас 1-Wie), след това 48-битов номер и КРС. И така 50 ключове последователно.

Настройка, функции за работа

Устройството настройва надолу калибрирането на измерването на напрежението на батерията, както е описано по-горе. Също така трябва да преместите отклонението на часовете на часовете за 1 час, изчислете и направете съответната корекционна стойност (процедурата е описана в ръководството за употреба).

Устройството се захранва от литиевата батерия CR2032 (3V) и консумира около 4 μба в режим на заспиване и в активен режим 5 ... 20 mA в зависимост от яркостта на индикатора. С ежедневна петминутна употреба на активния режим на батерията, той трябва да е достатъчно за около 2 .... 8 месеца в зависимост от яркостта. Случаят на часовника е свързан с минус батерия.

Ключовото четене беше проверено на DS1990. Емулацията е тествана върху домофовете на Metakom. Под номерата на последователността от 46 до 49 (последните 4) са зашити (всички ключове се съхраняват в EEPROM, те могат да бъдат променяни преди фърмуера) универсални ключове за домофони. Ключът, предписан на номер 49, отвори всички домофони на метаком, които се натъкнах, останалите универсални ключове нямаха шанс, взех кодовете им от мрежата.

Дистанционното управление за фотоапарата е проверено на моделите Pentax Optio L20, Nikon D3000. Canon не успя да провери.

Инструкцията на потребителя отнема 13 страници, така че не го включих в статията и доставена на приложението в PDF формат.

Архивът съдържа:
Схема B и GIF;
Пакетен модел и местоположение на елементи във формат;
Фърмуер и източници на асемблер;

Списък на радио елементи

Обозначаване Тип Номинален номер ЗабележкаРезултатМоят бележник
DD1. Mk avr 8-битов

Atmega168pa.

1 PA-AU. В преносим компютър
U2. температурен сензор

DS18B20.

1 В преносим компютър
Q1. MOSFET транзистор

2N7002.

1 В преносим компютър
C1, C2. Кондензатор30 pf.2 В преносим компютър
C3, C4. Кондензатор0.1 mkf.2 В преносим компютър
C5. Електролитен кондензатор47 μf.1 В преносим компютър
R1-R8, R17 Резистор

100 о.

9 В преносим компютър
R9. Резистор

10 COM.

1 В преносим компютър
R10. Резистор

8.2 ома.

1 В преносим компютър
R11. Резистор

300 ома.

1 В преносим компютър
R12. Резистор

2 mΩ.

1 В преносим компютър
R13. Резистор

220 COM.

1 В преносим компютър
R14. Резистор

30 com.

1 В преносим компютър
R15, R19. Резистор

4.7 COM.

2 В преносим компютър
R16. Резистор

20 COM.

1

Последни материали за раздела:

Как да готвя настърган пай с конфитюр на стъпка по стъпка рецепта с снимка
Как да готвя настърган пай с конфитюр на стъпка по стъпка рецепта с снимка

Настърган пай. Набраният пай е много популярен и вкусен деликатес, който е много лесен за приготвяне. Почти винаги такива пайове се приготвят на базата на ...

Постно моркови торта - най-вкусните рецепти за ярко домашно печене
Постно моркови торта - най-вкусните рецепти за ярко домашно печене

Тортата се издига в масата, която присъства на масата с празници и празници. Ние сме свикнали с мазнини, изобилно крем опции. Но за...

Кекс в микровълнова фурна в силиконова форма
Кекс в микровълнова фурна в силиконова форма

Тартата се пече продукти, които съдържат голямо количество захар, масло и яйца. Тя включва вкусови добавки - ябълки, cuccats, подправки, ...