Led часы своими руками. Самодельные наручные часы. Встроенный RC-генератор процессора

Пользователю, который хочет управлять техникой со смартфона, следует прежде всего обратить внимание на гаджеты Xiaomi . Почти все мобильные устройства этого китайского производителя оснащаются инфракрасными датчиками. Обладателю смартфона Xiaomi не придётся искать сторонний софт в Google Play и устанавливать его – превратить гаджет в пульт можно при помощи предустановленного приложения Mi Remote . Инфракрасные датчики есть и у моделей других производителей. Кратко расскажем о самых примечательных смартфонах с ИК-портами на Андроиде.

• 5 дюймов, Full HD
• Задняя / фронтальная камера: 20 Мпикс / 4 Мпикс
• 3 Гб / 32 Гб (расширяется до 128 Гб)
• Ёмкость аккумулятора: 2840 мАч

Цена: от 21 590 рублей

На фоне Galaxy S8 смартфон Samsung 6-го поколения выглядит устаревшим, поэтому сейчас есть шанс приобрести его по достаточно низкой стоимости.

Huawei Mate 9

• Диагональ и разрешение дисплея: 9 дюймов, Full HD
• Задняя / фронтальная камера: 12 Мпикс / 8 Мпикс
• Оперативная / встроенная память: 4 Гб / 64 Гб (память расширяется до 256 Гб)
• Ёмкость аккумулятора: 4000 мАч

Цена: от 31 048 рублей

Huawei , в отличие от двух предыдущих моделей, на момент написания статьи является новинкой рынка мобильной электроники. Гаджет был выпущен только в конце 2016 года. Главной «фишкой» аппарата Mate 9 является его производительность. Смартфон функционирует на базе процессора Kirin 960 . Представители Huawei гордо заявляют, что в настоящее время эта система является одной из самых эффективных, и щеголяют эффектной статистикой: производительность GPU новой модели на 80% выше, чем у Mate 8, при том, что потребление мощности на 15% ниже. Добавим к этому почти 6-дюймовый FullHD-дисплей и получим идеальный гаджет для игромана.

За всеми выдающимися достижениями производительности незамеченным часто остаётся другое весьма важное преимущество смартфона – у него есть ИК-порт. Датчик находится на верхнем торце с правой стороны. Приложение для ИК-порта на Mate 9 установлено производителем. Если верить отзывам пользователей, с дистанционным управлением телевизорами и кондиционерами новый гаджет от Huawei справляется на «5 с жирным плюсом».

Ulefone Vienna

• Диагональ и разрешение дисплея: 5 дюймов, Full HD
• Задняя / фронтальная камера: 13 Мпикс / 5 Мпикс
• Оперативная / встроенная память: 3 Гб / 32 Гб (память расширяется до 64 Гб)
• Ёмкость аккумулятора: 3250 мАч

Цена: от 8 038 рублей

Китайский смартфон Ulefone – лучший выбор для меломана, который ищет гаджет с превосходным звуком и по невысокой цене. Устройство не зря названо в честь музыкальной столицы Европы – «на борту» смартфона от Ulefone есть Hi-Fi аудиочип NXP Smart PA, обеспечивающий насыщенное и чистое звучание динамика даже при максимальной громкости. Кроме того, аппарат Ulefone Vienna оснащён встроенным усилителем, способным «раскачать» даже самые бюджетные наушники.

Дополнительный плюс «музыкальной шкатулки» c Андроид — наличие инфракрасного датчика, который располагается на верхнем торце почти посередине. Предустановленного ПО для дистанционного управления техникой нет – пользователю придётся скачать одно из приложений для ИК-порта в Google Play. Гаджет Ulefone Vienna совместим с любой из подобных программ – даже с приложением Mi Remote, предназначенным для смартфонов Xiaomi, он взаимодействует на «отлично».

Ulefone Vienna – бюджетный аппарат, и это ещё одно из его преимуществ. За музыкальный смартфон с инфракрасным портом покупателю не придётся отдать и 10 тыс. рублей.

LeEco LE S3

• Диагональ и разрешение дисплея: 5 дюймов, Full HD
• Задняя / фронтальная камера: 16 Мпикс / 8 Мпикс
• Оперативная / встроенная память: 3 Гб / 32 Гб (не расширяется)
• Ёмкость аккумулятора: 3000 мАч

Цена: от 10 990 рублей

LeEco LE S3 – совсем свежий китайский смартфон, который начал продаваться в России только в январе 2017 года. Гаджет имеет тонкий цельнометаллический корпус (всего 7.5 мм) и выпускается в сером, золотом и розовом цветах. Дизайн – главное из преимуществ модели LE S3. Смартфон выглядит очень презентабельно и эффектно – особенно для бюджетного сегмента, к которому он и относится. ИК-порт, размещённый на верхнем торце смартфона – не самая примечательная из конструктивных особенностей LeEco LE S3. Гаджет может похвастать дактилоскопическим датчиком , поддержкой быстрой зарядки и наличием разъёма . Стандартного разъёма 3.5 мм под наушники нет, но это проблемой не является. Смартфон комплектуется отменными наушниками со штекером Type-C, а также переходником с USB Type-C на 3.5-Jack. Стоит отметить, что LeEco LE S3 – одна из самых доступных моделей с новым типом разъёма USB на мировом рынке.

Заключение

К сожалению, ИК-порт в современных смартфонах – изыск. Даже дорогие модели могут быть лишены инфракрасного датчика. В частности, самый ожидаемый телефон весны Samsung Galaxy S8 не удастся использовать в роли пульта дистанционного управления – по крайней мере, без дополнительного оборудования. Имея большое желание приобрести смартфон с ИК-портом, стоит обратить внимание на модели китайских производителей. Xiaomi освоила IR-технологию в совершенстве, LeTV, Ulefone, Huawei, Oukitel тоже регулярно радуют своих поклонников новыми устройствами с инфракрасными датчиками. Современные гаджеты этих компаний ни с точки зрения качества, ни по функционалу не уступают флагманам Samsung и HTC двухлетней давности.

Как включить ИК порт на телефоне Xiaomi: пошаговая инструкция. Приложение для ИК порта Mi Remote и его альтернативы. Что делать, если ИК порта нет?

Наши дети никогда не узнают о том, что когда-то телевизоры были ламповыми, и управлять ими дистанционно не было никакой возможности. Чтобы добавить громкости или переключить канал, приходилось каждый раз подниматься с дивана. Сегодня в лишних телодвижениях нет необходимости, более того, можно собрать все дистанционные пульты для бытовой электроники в своем смартфоне, а пластиковые передатчики сложить в коробку и спрятать в чулане (или вынести на балкон).

В этом месте можно было бы сделать ремарку, что для реализации функции дистанционного управления бытовой техникой в смартфоне должен быть инфракрасный порт, но… на самом деле, это не совсем так. Если есть аудио разъем 3.5 мм или хотя бы microUSB, считайте, что пульт у вас в кармане. Правда, придется обзавестись дополнительным аксессуаром, но это не проблема - внешний ИК порт для телевизора можно купить за какие-то 100-300 рублей.

В публикации мы расскажем о том, как включить ИК порт для телевизора на примере телефонов Xiaomi. Аналогичным образом настраивается дистанционное управление любой бытовой техникой в смартфонах от других производителей. Специально для тех, кому нужны подробные инструкции о настройке порта в Samsung или Huawei, мы подготовим отдельные материалы.

Смартфоны с ИК портом

Встроенный инфракрасный порт есть почти во всех смартфонах Xiaomi, не только во флагманах, но и в моделях бюджетного и среднего сегмента. Узнать о том, есть в телефоне ИК порт или нет, можно в спецификациях. Кстати, в нашей базе данных легко сделать выборку телефонов, оснащенных данной функцией.

• Перейдите в .
• В «Основных фильтрах» выберите интересующего вас производителя (в нашем примере это Xiaomi, но можете выбрать любой бренд).
• Откройте дополнительные фильтры и отметьте вариант «Да» в фильтре «Только с IrDA».
• Нажмите кнопку «Новый поиск». Готово!

Дополнительно можно изменить настройки таблицы, выбрав блок «Коммуникации» или отдельно пункт «IrDA», но это не обязательно. Поиск по базе данных в любом случае сработает четко, и вы получите список телефонов с ИК портом. Если хотите увидеть больше моделей, после первой выдачи нажмите кнопку «Добавить». Если вас интересуют только бюджетные телефоны, включите фильтр «Ценовой класс» или вручную задайте диапазон цен в дополнительных фильтрах (Цена: min, Цена: max).

Как включить ИК порт Xiaomi?

Итак, убедились, что в смартфоне есть инфракрасный передатчик, осталось разобраться, как включить ИК порт и правильно его настроить. Чтобы превратить в пульт ДУ любой телефон Xiaomi, достаточно одной фирменной утилиты, которая называется Mi Remote. Это приложение для ИК порта разрабатывают и поддерживают программисты китайской компании, так что в его совместимости с вашим смартфоном можете не сомневаться.

Как правило, приложение для ИК порта в смартфоне Xiaomi уже установлено. Даже если у вас , который вышел на «голом» Андроиде, Mi Remote в нем есть. И, к слову, работает он успешно даже с очень старыми телевизорами, проверено на личном опыте.

Если по какой-то неведомой нам причине приложения для ИК порта Xiaomi в вашем телефоне нет, можно скачать Mi Remote в Google Play . Для этого достаточно перейти по предложенной выше ссылке. Заходите на страницу через свой аккаунт в Гугл, и устанавливаете бесплатное приложение на телефон.

Приложение для ИК порта Mi Remote дает вам возможность управлять не только телевизором, а вообще любой бытовой электроникой, оснащенной ИК портом. Это может быть кондиционер, аудиосистема, проектор, DVD-проигрыватель, робот-пылесос или музыкальный центр. Первым делом нужно выбрать тип устройства, для которого вы хотите включить дистанционный пульт, затем выбираете бренд из предложенного списка.

Заходим в приложение для ИК порта, нажимаем значок «+» в верхнем углу экрана, выбираем тип техники и бренд. Брендов в предложенном списке будет предостаточно, крайне маловероятно, что вашей техники в нем не окажется. Здесь есть LG, Samsung, Sony, Thompson, HiSense, Konka, Sharp, Haier, LeTV и даже такие бренды, названия которых мы видели впервые.

Пример. Вы хотите включить через ИК порт пульт для телевизора Samsung. Сначала выбираете тип устройства (телевизор), для которого вам нужен пульт дистанционного управления, а затем производителя (Samsung, Sony или что там у вас). Аналогичным образом включаем через ИК порт пульт для сплит-системы, кондиционера или музыкального центра.

Следующий шаг - включить телевизор, направить на него ИК порт и нажать на красную кнопку на экране телефона, чтобы произошло считывание информации о конфигурации системы управления. Возможно, придется повторить процедуру два или три раза, это нормально.

Далее вам будет предложено проверить ИК порт для телевизора. Для этого нужно нажать на кнопку включения/выключения на экране смартфона. Нажимаем. Если все настроили правильно, телевизор выключится. Приложение попросит подтвердить отклик устройства. После настройки на дисплее отобразится полноценный пульт ДУ со всеми кнопками. Советуем добавить его на главный экран для быстрого доступа.

Как видим, включить через ИК порт пульт дистанционного управления бытовой электроникой очень даже просто. А если вам не понравится фирменная утилита Mi Remote (к примеру, в ней может не хватать виртуальных кнопок), можете установить на смартфон универсальное приложение от сторонних разработчиков.

Приложения для ИК порта: альтернативы

Введите в строке поиска в Google Play фразу «remote control». Поиск выдаст десятки приложений для удаленного управления бытовой электроникой, причем большая часть из них будет бесплатной.

Сложно сказать, какое приложение понравится именно вам, поскольку, несмотря на общий базовый функционал, они часто сильно отличаются в деталях. Одним из лучших приложений для ИК порта считается ZaZa Remote . Программа абсолютно бесплатная. На текущий момент поддерживается более 300 000 моделей бытовой техники, от телевизоров до лампочек и вентиляторов, и более 8000 брендов. Если вашей техники в списке вдруг не оказалось, напишите разработчикам, они ее добавят. Как включить ИК порт с помощью этого приложения, вы уже знаете. Алгоритм действий такой же, как при настройке ИК порта через mi Remote.

Еще одна из популярных программ, Sure Universal Remote, предлагает встроенный медиаплеер с поддержкой всех основных форматов и дополнительные функции в виде прямой передачи медиафайлов (музыка, видео) со смартфона на SmartTV. Если у вас дома обычный телевизор, от функции не будет пользы, а если «умный», она может здорово пригодиться.

Недостатком приложения является относительно большой вес и обилие рекламы. С другой стороны, разработчики обновляют программу, добавляют новые функции, и предлагают все это бесплатно. Учитывая все это, рекламу им можно простить.

Как включить инфракрасный порт, если его нет?

Вопрос, как включить инфракрасный порт, если его нет, может показаться немного странным, но это только на первый взгляд. Если в телефоне нет встроенного порта, ситуацию легко исправить. Мы подготовим подробный материал с описанием разных ИК-передатчиков, пока же в общих чертах расскажем, что это за зверь, и с чем его едят.

ИК-передатчик - это миниатюрный аксессуар, который внешне напоминает брелок для ключей. Отличие от брелка в том, что он может излучать инфракрасные волны и подключается к смартфону. Подключение осуществляется через аудио разъем 3.5мм или через microUSB.

С помощью такого передатчика вы сможете включить через ИК порт пульт для телевизора или кондиционера даже на телефоне, который не оснащен инфракрасным портом. Очень удобная штука, особенно если учесть, что стоит такой аксессуар недорого - в китайских ИМ его можно купить за пару сотен рублей, причем некоторые ритейлеры еще и предложат вам бесплатную доставку.

На этом все. Если не получается включить ИК порт на смартфоне Xiaomi, пишите в комментариях, мы вам подскажем!

20 августа 2015 в 12:34

Самодельные электронные часы, элементная база - часть 1, измерение времени

• DIY или Сделай сам

Наверное, каждый гик, увлекающийся самодельной электроникой, рано или поздно приходит к идее сделать свои, уникальные, часы. Идея вполне неплоха, разберемся как и на чем их лучше сделать. В качестве отправной точки будем считать, что человек умеет программировать микроконтроллеры, понимает как переслать 2 байта по i2c или serial-порту, и может спаять вместе несколько проводов. В принципе, этого достаточно.

Понятно, что ключевая функция часов - измерение времени (кто бы подумал, да?). И делать это желательно максимально точно, здесь есть несколько вариантов и подводных камней.

Итак, какие доступные в «железе» способы измерения времени мы можем использовать?

Встроенный RC-генератор процессора

Самая простая идея, которая может придти в голову - это просто настроить программный таймер, и им отсчитывать секунды. Так вот, эта идея никуда не годится. Часы-то работать конечно будут, только вот точность встроенного генератора никак не регламентируется, и может «плавать» в пределах 10% от номинала. Вряд ли кому-то нужны часы, уходящие в месяц на 15 минут.

Модуль реального времени DS1307

Более правильный вариант, он же использующийся в большинстве «народных» изделий - это часы реального времени. Микросхема обменивается с микроконтроллером по I2C, требует минимума обвязки (кварц и пара резисторов). Цена вопроса около 100р за микросхему, или около 1$ на ебее за готовую плату с микросхемой, модулем памяти и разъемом для батарейки.

Схема из даташита:

Что не менее важно, микросхема выпускается в DIP-корпусе, значит припаять ее может любой начинающий радиолюбитель. Встроенная батарейка обеспечивает работу часов, даже если питание было отключено.

Казалось бы, все хорошо, если бы не одна проблема - невысокая точность. Примерная точность часовых кварцев - 20-30ppm. Обозначение ppm - parts per million, показывает число миллионных долей. Казалось бы, 20миллионных - это супер, однако для частоты в 32768Гц получается 20*32768/1000000 = ±0,65536Гц, т.е. уже полгерца. Путем несложных подсчетов видно, что генератор с такой разницей за сутки «натикает» лишних (или недостающих) 56тыс тактов, что соответствует 2 секундам в день. Кварцы бывают разные, некоторые пользователи писали и об ошибке в 5 секунд в день. Как-то не очень точно - за месяц такие часы уйдут как минимум, на минуту. Это уже приличная разница, заметная невооруженным глазом (когда любимый сериал бабушки начинается в 11.00, а часы показывают 11.05, разработчику таких часов перед родственниками будет неудобно).

Впрочем, поскольку температура в помещении более-менее стабильна, и частота кварца не будет сильно меняться, можно добавить программную коррекцию. Другой совет, даваемый на форумах, использовать часовой кварц от старых материнских плат, по отзывам, они там довольно точные.

Модуль реального времени DS3231

Мы не первые, кто задался вопросом точности, и компания Dallas пойдя навстречу пожеланиям, выпустила более совершенный модуль - DS3231. Он называется «Extremely Accurate Real Time Clock», имеет встроенный генератор с температурной коррекцией. Точность в 10 раз выше, и составляет 2ppm. Цена вопроса чуть повыше, но корпус микросхемы рассчитан под SMD-монтаж, паять не так удобно, зато можно купить на ебее готовую плату.

(фото с сайта продавца)

Точность в 6 секунд в месяц, это уже неплохой результат. Но мы пойдем дальше - в идеале, часы в 21 веке вообще не нужно подстраивать.

Радиомодуль DCF-77

Метод скорее экзотический, но для полноты картины его нельзя не упомянуть. Немногие знают, но сигналы точного времени передаются по радио еще с 70х годов. Передатчик DCF-77 расположен в Германии недалеко от Франкфурта, и на СДВ-частоте 77.5КГц передаются метки точного времени (да, у них уже 20 лет назад были настенные и настольные часы, которые не надо подстраивать).

Способ хорош тем, что схема имеет малое энергопотребление, так что сейчас производятся даже наручные часы с такой технологией. Готовую плату приема DCF-77 можно купить на ebay, цена вопроса 20$.

Многие часы и метеостанции имеют возможность приема DCF-77, проблема лишь в том, что до России сигнал практически не доходит. Карта покрытия с Википедии:

Как можно видеть, лишь Москва и Питер находятся на границе зоны приема. По отзывам владельцев, лишь иногда сигнал удается принять, что для практического применения конечно, не годится.

GPS-модуль

Если часы будут стоять недалеко от окна, то вполне реальный метод получения точного времени - GPS-модуль. Эти модули можно недорого купить на ebay (цена вопроса 10-15$). Например, Ublox NEO-6M, подключается напрямую к serial-пинам процессора, и выдает строки NMEA на скорости 9600.

Данные приходят примерно в таком формате " $GPRMC,040302.663,A,3939.7,N,10506.6,W,0.27,358.86,200804,*1A", и распарсить их даже для слабой Arduino труда не составляет. Патриоты кстати, могут приобрести более дорогой модуль Ublox NEO-7N, поддерживающий (по отзывам) как GPS так и «Глонасс».

Очевидно, что про разные часовые пояса GPS-модуль ничего не знает, так что их вычисление и смену летнего/зимнего времени, разработчику придется продумать самому. Другой минус использования GPS - относительно высокое энергопотребление (впрочем, некоторые модули можно отдельными командами переводить в «спящий режим»).

Wi-Fi

И наконец, последний (и самый очевидный на сегодняшний момент), способ получения точного времени - это брать его из Интернета. Здесь есть два подхода. Первый, и наиболее простой - использовать в качестве платы часов что-то типа Raspberry PI с Линуксом, тогда делать ничего не надо, все будет работать «из коробки». Если же хочется «экзотики» - то самым интересным вариантом является модуль esp8266.

Это недорогой (цена вопроса около 200р на ebay) WiFi-модуль может обмениваться с сервером по serial-порту процессора, при желании его можно также перепрошить (сторонних прошивок довольно много), и часть логики (например опрос сервера времени) сделать в самом модуле. Сторонними прошивками поддерживается куча всего, от Lua до C++, так что вариантов «размять мозги» вполне достаточно.

На этом тему измерения времени наверно можно закрыть. В следующей части мы поподробнее рассмотрим процессоры, и способы вывода времени.

Как видно из названия, главное предназначение данного устройства - узнавать текущее время и дату. Но оно имеет ещё множество других полезных функций. Идея его создания появилась после того, как мне на глаза попались полусломанные часы с относительно большим (для наручных) металлическим корпусом. Я подумал, что туда можно вставить самодельные часы, возможности которых ограничиваются только собственной фантазией и умением. В результате появилось устройство со следующими функциями:

1. Часы - календарь:

Отсчёт и вывод на индикатор часов, минут, секунд, дня недели, числа, месяца, года.

Наличие автоматической корректировки текущего времени, которая производится каждый час (максимальные значения +/-9999 ед., 1 ед. = 3,90625 мс.)

Вычисление дня недели по дате (для текущего столетия)

Автоматический переход на летнее и зимнее время (отключаемый)

• Учитываются високосные годы

2. Два независимых будильника (при срабатывании звучит мелодия)
3. Таймер с дискретностью 1 сек. (Максимальное время отсчета 99ч 59м 59с)
4. Двухканальный секундомер с дискретностью счета 0,01 сек. (максимальное время счета 99ч 59м 59с)
5. Секундомер с дискретностью счета 1 сек. (максимальное время счета 99 суток)
6. Термометр в диапазоне от -5°С. до 55°С (ограничен температурным диапазоном нормальной работы устройства) с шагом 0,1°С.
7. Считыватель и эмулятор электронных ключей - таблеток типа DS1990 по протоколу Dallas 1-Wire (память на 50 штук, в которой уже имеется несколько универсальных ”ключей-вездеходов”) с возможностью побайтного просмотра кода ключа.
8. Дистанционный пульт управления на ИК лучах (реализована только команда "Сделать снимок") для цифровых фотокамер "Pentax", "Nikon", "Canon"
9. Светодиодный фонарик
10. 7 мелодий
11. Звуковой сигнал в начале каждого часа (отключаемый)
12. Звуковое подтверждение нажатия кнопок (отключаемое)
13. Контроль напряжения батареи питания с функцией калибровки
14. Цифровая регулировка яркости индикатора

Может такая функциональность и избыточна, но мне нравятся универсальные вещи, ну и плюс моральное удовлетворение от того, что данные часы будут сделаны своими руками.

Принципиальная схема часов

Устройство построено на микроконтроллере АТmega168PA-AU. Часы тикают по таймеру Т2, работающему в асинхронном режиме от часового кварца на 32768 Гц. Микроконтроллер почти всё время находится в спящем режиме (индикатор при этом выключен), просыпаясь раз в секунду, чтобы добавить эту самую секунду к текущему времени и снова засыпает. В активном режиме МК тактируется от внутреннего RC осциллятора на 8 МГц, но внутренний прескалер делит её на 2, в итоге ядро тактируется от 4 МГц. Для индикации используется четыре одноразрядных светодиодных цифровых семисегментных индикатора c общим анодом и децимальной точкой. Так же имеется 7 статусных светодиодов, назначение которых следующее:
D1- Признак отрицательного значения (минус)
D2- Признак работающего секундомера (мигает)
D3- Признак включенного первого будильника
D4- Признак включенного второго будильника
D5- Признак подачи звукового сигнала в начале каждого часа
D6- Признак работающего таймера (мигает)
D7- Признак низкого напряжения батареи питания

R1-R8 - токоограничительные резисторы сегментов цифровых индикаторов HG1-HG4 и светодиодов D1-D7. R12,R13 – делитель для контроля напряжения батареи. Поскольку напряжение питания часов 3V, а белому светодиоду D9 требуется около 3,4-3,8V при номинальном токе потребления, то он светится не в полную силу (но её хватает, чтобы не споткнуться в темноте) и поэтому подключен без токоограничительного резистора. Элементы R14, Q1, R10 предназначены для управления инфракрасным светодиодом D8 (реализация дистанционного управления для цифровых фотокамер). R19, R20, R21 служат для сопряжения при общении с устройствами, имеющими интерфейс 1-Wire. Управление осуществляется тремя кнопками, которые я условно назвал: MODE (режим), UP (вверх), DOWN (вниз). Первая из них также предназначена для пробуждения МК по внешнему прерыванию (при этом индикация включается), поэтому она подключена отдельно на вход PD3. Нажатия остальных кнопок определяется при помощи АЦП и резисторов R16,R18. Если кнопки не нажимаются в течении 16 сек, то МК засыпает и индикатор гаснет. При нахождении в режиме “Пульт ДУ для фотокамер” этот интервал составляет 32 сек., а при включенном фонарике - 1 минуту. Также МК можно усыпить вручную, используя кнопки управления. При запущенном секундомере с дискретностью счета 0,01 сек. устройство не переходит в спящий режим.

Печатная плата

Устройство собрано на двухсторонней печатной плате круглой формы по размеру внутреннего диаметра корпуса наручных часов. Но при изготовлении я использовал две односторонние платы толщиной 0,35 мм. Такую толщину опять же получил отслоив её от двухстороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Платы затем склеил. Все это делалось потому что, у меня не было тонкого двухстороннего стеклотекстолита, а каждый сэкономленный миллиметр толщины в ограниченном внутреннем пространстве корпуса часов очень ценен, да и отпала надобность совмещения при изготовлении печатных проводников методом ЛУТ. Рисунок печатной платы и расположение деталей находятся в прилагаемых файлах. На одной стороне размещены индикаторы и токоограничительные резисторы R1-R8. На обратной - все остальные детали. Имеются два сквозных отверстия для белого и инфракрасного светодиодов.

Контакты кнопок и держатель батареи выполнены из гибкой пружинящей листовой стали толщиной 0,2…0,3мм. и залужены. Ниже приведены фото платы с двух сторон:

Конструкция, детали и их возможная замена

Микроконтроллер ATmega168PA-AU можно заменить на ATmega168P-AU, ATmega168V-10AU ATmega168-20AU. Цифровые индикаторы - 4 штуки KPSA02-105 суперяркие красного цвета свечения с высотой цифры 5,08мм. Mожно поставить из этой же серии KPSA02-xxx или KCSA02-xxx. (только не зеленые – они будут слабо светиться) Другие аналоги подобных размеров с достойной яркостью мне неизвестны. У HG1, HG3 соединение катодов сегментов отличается от HG2, HG4, потому что мне так было удобнее для разводки печатной платы. В связи с этим для них в программе применена различная таблица знакогенератора. Используемые резисторы и конденсаторы SMD для поверхностного монтажа типоразмеров 0805 и 1206, светодиоды D1-D7 типоразмера 0805. Белый и инфракрасный светодиоды диаметром 3мм. На плате имеется 13 сквозных отверстий, в которые необходимо установить перемычки. В качестве температурного датчика применён DS18B20 c интерфейсом 1-Wire. LS1 – обычная пьезоэлектрическая пищалка, вставляется в крышку. Одним контактом она соединяется с платой при помощи пружинки, установленной на ней, другим соединяется с корпусом часов самой крышкой. Кварцевый резонатор от наручных часов.

Программирование, прошивка, фьюзы

Для внутрисхемного программирования на плате имеются только 6 круглых контактных пятачка (J1), так как полноценный разъем не уместился по высоте. К программатору их подключал, используя контактное устройство, сделанное из штыревой вилки PLD2x3 и напаянных на них пружинками, прижимая их одной рукой к пятачкам. Ниже прилагается фото приспособления.

Я использовал его, так как в процессе отладки приходилось много раз перепрошивать МК. При разовой прошивке проще подпаять к пятачкам тонкие провода, подключенные к программатору, а после снова отпаять. МК удобнее прошивать без батареи, но чтобы питание поступало либо от внешнего источника +3V, либо от программатора c таким же напряжением питания. Программа написана на ассемблере в среде VMLAB 3.15. Исходные коды, прошивки для FLASH и EEPROM в приложении.

FUSE-биты микроконтроллера DD1 должны быть запрограммированы следующим образом:
CKSEL3...0 = 0010 - тактирование от внутреннего RC осциллятора 8 МГц;
SUT1...0 =10 - Start-up time: 6 CK + 64 ms;
CKDIV8 = 1 - делитель частоты на 8 отключён;
CKOUT = 1 - Output Clock on CKOUT запрещен;
BODLEVEL2…0 = 111 - контроль напряжения питания отключён;
EESAVE = 0 - стирание EEPROM при программировании кристалла запрещено;
WDTON = 1 - Нет постоянного включения Watchdog Timer;
Остальные FUSE – биты лучше не трогать. FUSE–бит запрограммирован, если установлен в “0”.

Прошивка EEPROM прилагаемым в архиве дампом обязательна.

В первых ячейках EEPROM размещается начальные параметры устройства. В приведённой ниже таблице описывается назначение некоторых из них, которые можно менять в разумных пределах.

	Адрес ячейки	Назначение	Параметр	Примечание
		Величина напряжения батареи, при которой происходит сигнал о её низком уровне	260($104) (2,6V)
		коэффициент для коррекции значения измеренного напряжения батареи
		интервал времени на переход в режим сна		1 ед. = 1 сек
		интервал времени на переход в режим сна при включенном фонарике		1 ед. = 1 сек
		интервал времени на переход в режим сна при нахождении в режиме ДУ для фотокамер		1 ед. = 1 сек
		Здесь хранятся номера IButton ключей

Небольшие пояснения по пунктам:

1 пункт. Здесь указывается величина напряжения на батарее, при которой загорится светодиод, сигнализирующий о её низком значении. Я поставил 2,6V (параметр - 260). Если нужно другое, например 2,4V, то надо записать 240($00F0). В ячейку по адресу $0000 заносится младший байт, соответственно в $0001 – старший.

2 пункт. Поскольку я не установил на плату переменный резистор для подстройки точности измерения напряжения батареи питания ввиду отсутствия места, то я ввел программную калибровку. Порядок калибровки для точного измерения следующий: изначально в данной ячейке EEPROM записан коэффициент 1024($400), необходимо перевести устройство в активный режим и посмотреть на индикаторе напряжение, и тут же замерить вольтметром реальное напряжение на батарее. Коэффициент коррекции (К), который необходимо выставить, вычисляется по формуле: K=Uр/Uи*1024 где Uр – реальное напряжение, измеренное вольтметром, Uи – напряжение которое, измерило само устройство. После подсчёта коэффициента ”K” его заносят в устройство (как это делается сказано в инструкции по эксплуатации). После калибровки у меня погрешность не превысила 3%.

3 пункт. Здесь задается параметр времени, через которое устройство перейдет в спящий режим, если кнопки не нажимаются. У меня стоит 16 сек. Если допустим надо, чтобы засыпало через 30 сек, то надо записать 30($26).

В 4 и 5 пунктах аналогично.

6 пункт. По адресу $0030 хранится код семейства нулевого ключа (dallas 1-Wire), затем его 48 битный номер и CRC. И так 50 ключей последовательно.

Настройка, особенности работы

Настройка устройства сводится к калибровке измерения напряжения батареи, как описано выше. Также необходимо засечь отклонение хода часов за 1 час, посчитать и внести соответствующее значение коррекции (процедура описана в инструкции по эксплуатации).

Устройство питается от литиевой батареи CR2032 (3V) и потребляет в режиме сна примерно 4 мкА, а в активном режиме 5…20 мА в зависимости от яркости индикатора. При ежедневном пятиминутном использовании активного режима батареи должно хватить примерно на 2….8 месяцев в зависимости от яркости. Корпус часов соединен с минусом батареи.

Считывание ключей проверялось на DS1990. Эмуляция проверена на домофонах ”МЕТАКОМ”. Под порядковыми номерами от 46 до 49(последние 4) прошиты (все ключи хранятся в EEPROM, их можно изменять перед прошивкой) универсальные ключи для домофонов. Ключ, прописанный под номером 49 открывал все домофоны ”МЕТАКОМ”, которые мне попадались, остальные универсальные ключи тестировать не довелось, их коды я взял из сети.

Дистанционное управление для фотокамер проверялось на моделях Pentax optio L20, Nikon D3000. Canon не удалось заполучить для проверки.

Инструкция пользователя занимает 13 страниц, поэтому я не стал её включать в статью, а вынес в приложение в формате PDF.

Архив содержит:
Схема в и GIF;
Рисунок печатной платы и расположение элементов в формате ;
Прошивка и исходники на ассемблере;

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
DD1	МК AVR 8-бит	ATmega168PA	1	PA-AU		В блокнот
U2	Датчик температуры	DS18B20	1			В блокнот
Q1	MOSFET-транзистор	2N7002	1			В блокнот
С1, С2	Конденсатор	30 пФ	2			В блокнот
С3, С4	Конденсатор	0.1 мкФ	2			В блокнот
С5	Электролитический конденсатор	47 мкФ	1			В блокнот
R1-R8, R17	Резистор	100 Ом	9			В блокнот
R9	Резистор	10 кОм	1			В блокнот
R10	Резистор	8.2 Ом	1			В блокнот
R11	Резистор	300 Ом	1			В блокнот
R12	Резистор	2 МОм	1			В блокнот
R13	Резистор	220 кОм	1			В блокнот
R14	Резистор	30 кОм	1			В блокнот
R15, R19	Резистор	4.7 кОм	2			В блокнот
R16	Резистор	20 кОм	1

С динамической индикацией. По работе часов претензий нет: точный ход, удобные настройки. Но один большой минус - в дневное время плохо видно светодиодные индикаторы. Для решени проблемы перешёл на статическую индикацию и более яркие светодиоды. Как всегда в программном обеспечение огромное спасибо Soir. В общем предлагаю вашему вниманию большие уличные часы со статической индикацией, функции настройки остались как и в прежних часах.

В них два дисплея - основной (снаружи на улице) и вспомогательный на индикаторах - в помещении, на корпусе прибора. Высокая яркость достигается применением ультраярких светодиодов , с рабочим током 50мА, и микросхем-драйверов .

Схема электронных часов для улицы на ярких светодиодах

Для прошивки контроллера с файлами и используйте следующие настроки фузов:

Печатные платы часов, блока управления и внешнего модуля, в формате LAY, .

Особенности данной схемы часов:

- Формат отображения времени 24-х часовый.
- Цифровая коррекция точности хода.
- Встроенный контроль основного источника питания.
- Энергонезависимая память микроконтроллера.
- Имеется термометр, измеряющий температуру в диапазоне -55 - 125 градусов.
- Возможен поочередный вывод информации о времени и температуре на индикатор.

Нажатие на кнопку SET_TIME переводит индикатор по кругу из основного режима часов (отображение текущего времени). Во всех режимах удержанием кнопок PLUS/MINUS производится ускоренная установка. Изменения настроек через 10 секунд от последнего изменения значения запишутся в энергонезависимую память (EEPROM) и будут считаны оттуда при повторном включении питания.

Ещё один большой плюс предложенного варианта - изменилась яркость, теперь в солнечную погоду яркость прекрасная. Уменьшилась количество проводов с 14 до 5. Длина провода до основного (уличного) дисплея - 20 метров. Работой электронных часов доволен, получились полнофункциональные часы - и днем, и ночью. С Уважением, Soir–Александрович.