Hodiny s velkými LED indikátory. Perfektní hodinky. LED hodiny na ATtiny2313 a DS1307

Fotografie ukazuje prototyp, který jsem sestavil, abych odladil program, který bude celé toto zařízení spravovat. Druhý arduino nano v pravém horním rohu layoutu nesouvisí s projektem a trčí tam jen tak, nemusíte tomu věnovat pozornost.

Něco málo k principu fungování: Arduino vezme data z časovače DS323, zpracuje je, pomocí fotorezistoru určí úroveň osvětlení, poté vše odešle do MAX7219 a ten zase rozsvítí potřebné segmenty pomocí požadovaný jas. Pomocí tří tlačítek můžete také nastavit rok, měsíc, den a čas podle potřeby. Na fotografii indikátory zobrazují čas a teplotu, která je odebírána z digitálního teplotního čidla

Hlavním problémem v mém případě je, že 2,7palcové indikátory mají společnou anodu a museli se za prvé nějak spřátelit s max7219, který je určen pro indikátory se společnou katodou, a za druhé vyřešit problém s jejich napájení, protože pro žhavení potřebují 7,2 voltů, které samotný max7219 nemůže poskytnout. Když jsem na jednom fóru požádal o pomoc, dostal jsem odpověď.

Řešení na snímku obrazovky:


Na výstupy segmentů z max7219 je připojen mikroobvod, který invertuje signál a na každý výstup je připojen obvod tří tranzistorů, které by měly být připojeny ke společné katodě displeje, které také invertují jeho signál a zvyšují Napětí. Získáme tak možnost připojit displeje se společnou anodou a napájecím napětím vyšším než 5 voltů k max7219

Připojil jsem na test jeden indikátor, vše funguje, nic nekouří

Začněme sbírat.

Okruh jsem se rozhodl rozdělit na 2 části z důvodu obrovského množství propojek ve verzi, kterou oddělovaly mé křivé tlapky, kde bylo vše na jedné desce. Hodiny se budou skládat ze zobrazovací jednotky a napájecí a řídicí jednotky. Bylo rozhodnuto shromáždit nejdříve to druhé. Prosím estéty a zkušené radioamatéry, aby neomdlévali kvůli krutému zacházení s díly. Nemám chuť si kvůli LUT kupovat tiskárnu, takže to dělám po staru - cvičím na papíře, vrtám dírky podle šablony, kreslím fixem cesty, pak leptám.

Princip uchycení indikátorů zůstal stejný jako na.

Polohu indikátorů a komponentů označujeme pomocí šablony z plexiskla vyrobené pro pohodlí.

Proces značkování

Poté pomocí šablony vyvrtáme otvory na správných místech a vyzkoušejte všechny komponenty. Všechno perfektně sedí.

Kreslíme cesty a leptáme.

koupání v chloridu železitém

Připraveno!
kontrolní panel:


indikační deska:

Ovládací deska dopadla skvěle, dráha na zobrazovací desce nebyla kriticky vyžraná, lze ji opravit, je čas pájet. Tentokrát jsem přišel o panenství SMD a zařadil do obvodu součástky 0805. Přinejmenším byly na místo připájeny první odpory a kondenzátory. Myslím, že se v tom zdokonalím, bude to jednodušší.
K pájení jsem použil koupené tavidlo. Pájení s ním je radost nyní používám lihovou kalafunu pouze na cínování.

Zde jsou hotové desky. Ovládací deska má slot pro arduino nano, hodiny, dále výstupy pro připojení k desce displeje a senzorům (fotorezistor pro automatický jas a digitální teploměr ds18s20) a napájecí zdroj s nastavitelným výstupním napětím (pro velká sedmisegmentová zařízení) a pro napájení hodin a Arduina, na desce displeje jsou montážní patice pro displeje, patice pro max2719 a uln2003a, řešení pro napájení čtyř velkých sedmisegmentových zařízení a hromada propojek.

zadní ovládací deska

Zadní zobrazovací deska:

Příšerná instalace smd:

Zahájení

Po zapájení všech kabelů, tlačítek a senzorů je čas vše zapnout. První spuštění odhalilo několik problémů. Poslední velký indikátor se nerozsvítil a zbytek slabě svítil. S prvním problémem jsem se vypořádal připájením nohy SMD tranzistoru a s druhým - úpravou napětí produkovaného lm317.
JE TO ŽIVÉ!

Sedmisegmentové indikátory jsou v dnešní době zařízení, která zobrazují digitální informace. V elektrických spotřebičích se tyto prvky používají poměrně často. Pokud k nim připojíte modulátor, můžete z indikátorů vyrobit zajímavé elektronické hodiny. Pro podrobnější pochopení této problematiky je nutné prostudovat hlavní typy zařízení. Důležité je také seznámit se s modely, které jsou na trhu dostupné.

Jednomístné modely

Jednomístný sedmisegmentový indikátor (schéma je uveden níže) se v naší době vyznačuje svou jednoduchostí. Kontakty modelů jsou zpravidla instalovány v paralelním pořadí. V tomto případě se používají nejběžnější LED. Vyrobit elektronické hodinky z jednociferných ukazatelů je celkem jednoduché. V v tomto případě Bude vyžadováno napájení 30 V.

Je třeba také vzít v úvahu, že modulátor pro tento typ indikátorů lze použít pouze jako jednokanálový. Důležité je, aby samotný regulátor byl vyveden přes dvojitý adaptér. V tomto případě jsou rezistory pro hodinky vhodné pro pulzní i inerciální typy. Sedmisegmentový indikátor je přímo připojen přes vodič. Musí odolat maximálnímu napětí alespoň 35 V. V tomto případě musí být parametr proudu 5 A.

Dvoumístné modifikace

Dvoumístné modifikace jsou dnes zcela běžné. LED se v tomto případě nejčastěji používají červeného typu. Na trhu však najdete i jiné možnosti. Síla záře těchto indikátorů závisí na výrobci. Jejich kontakty jsou zpravidla měděného typu.

V tomto případě se rezistory používají hlavně jako pulzní rezistory. Abyste pochopili, jak vyrobit hodiny v praxi, musíte si předem připravit modulátor a také převodník pro zařízení. V první řadě se vybírá pouzdro na hodinky. V tomto případě je důležité nainstalovat na modulátor sedmisegmentové indikátory. Samotný regulátor by měl být umístěn na straně. K napájení je připojen přes tetrodu. Také pro lepší vodivost mnoho odborníků doporučuje použít zesilovač. V tomto případě je zdroj vhodný pro 15 V. Na konci práce zbývá pouze zafixovat vodič.

Tříbitová zařízení

Tříbitová zařízení mají velký výkon. LED jsou v tomto případě rezonančního typu a na trhu jsou obvykle prezentovány v bílé barvě. Pro připojení indikátorů se používají rezistory inerciálního typu. Abyste mohli z trojmístné modifikace vyrobit hodiny, budete muset najít kvalitní modulátor. V tomto případě bude sedmisegmentový indikátor ovládán pomocí tlačítkového regulátoru.

V tomto případě musí tetrody odolat prahovému napětí 15 V. Jejich vodivost závisí na frekvenci kondenzátorů. Při sestavování hodinek mnoho odborníků doporučuje osadit převodníky s tyristorem. V tomto případě lze zdroj použít bez zesilovače. Pro připojení indikátorů budete potřebovat vodiče. Pro bezpečné použití zařízení musí být izolováno.

Indikátory řady E 10561

Sedmisegmentový LED indikátor této řady je jiný zvýšený parametr disperze. V tomto případě jsou čísla viditelná velmi jasně. LED v takových zařízeních se zpravidla používají asynchronního typu. Současně se vyskytují i ​​rezonanční modely. Pro připojení zařízení k regulátoru budete potřebovat výkonné odpory. V tomto případě se používají měniče s tyristory.

Prahová frekvence těchto zařízení by neměla překročit 3 Hz. V tomto případě se obvykle používají napájecí zdroje při 30 V. V takové situaci indikátor jmenovitý proud by měla být umístěna na 12 A. To vše vám umožní úspěšně zapnout indikátor. Zařízení je připojeno přímo přes kontakty. V některých případech může být tetroda v obvodu umístěna za převodníkem. V tomto případě můžete doufat v prahové napětí 15 V.

Vlastnosti modelů řady E 15461

Sedmisegmentové ukazatele této řady patří do dvoumístné třídy. V tomto případě jsou LED diody v zařízeních rezonančního typu. Pro připojení modelu jsou použity měděné kontakty. Výroba hodin je v tomto případě poměrně jednoduchá. Modulátor pro tyto účely může být použit jako jednokanálový. V tomto případě jsou rezistory vybrány s průměrným výkonem. Musí odolat napětí minimálně 20 V.

Napájecí zdroje pro tyto účely lze použít z osobního počítače. Je třeba také poznamenat, že tyto ukazatele jsou poměrně kompaktní. Jejich jas lze navíc upravit pomocí modulátorů. K tomu budete muset dodatečně nainstalovat převodník. Pro zvýšení výkonu žhavení se používají otočné ovladače. Zesilovače jsou v tomto případě instalovány poměrně zřídka.

Připojení E-Series 10578

Indikátory této řady jsou k dispozici s rezonančními LED. Jejich nastavení je poměrně jednoduché a dokážou jasně zobrazovat čísla. Je třeba také vzít v úvahu, že jejich rozptylový parametr je velmi vysoký. Tak je nainstalujte elektronická zařízení dá se to udělat docela jednoduše. Tyto modely se zpravidla používají v mikrovlnných troubách. Jsou však vhodné i pro stopky. V tomto případě je modulátor instalován s expandérem. Vícekanálové modifikace jsou přitom běžnější. Zesilovače pro zařízení jsou vhodné pouze pro nízkoimpedanční typy. Kromě toho je třeba vzít v úvahu, že frekvence modelu závisí na napájecím zdroji. Pokud budeme uvažovat 20 V zařízení, pak výše uvedený parametr bude kolem 4 Hz.

Schéma indikátoru řady E 10509

Sedmisegmentové ukazatele tohoto typu se může pochlubit vysokou citlivostí. Přitom se pro ně hodí rezonanční LED. Na trhu jsou nejčastěji prezentovány v červené a modré barvy. Rezistory pro připojení modelu se používají především jako pulzní. Aktivně se však používají také inerciální analogy domácí přístroje. V tomto případě musí být tetrody schopny odolat maximálnímu napětí 30 V.

Kontaktní systém se v tomto případě obvykle volí pro dva vodiče. Zesilovač pro sestavení hodinek bude potřebovat nízkoimpedanční typ. To vše je nutné k tomu, abychom se vyrovnali s velkým negativní odpor. V této situaci však hodně závisí na nainstalovaném modulátoru.

Aplikace indikátorů řady E 22563

Indikátory tohoto typu jsou dnes velmi populární. Tyto modely lze nainstalovat na elektronická zařízení. Zároveň jsou zařízení tohoto typu žádaná i v průmyslovém sektoru. V tomto případě jsou LED diody instalovány na střední výkon. navíc kontaktní systémy Na trhu je široká škála produktů.

Modely jsou obvykle připojeny k modulátoru přes tetrody. Převodníky jsou vhodné s frekvencí alespoň 4 Hz. Navíc je třeba vzít v úvahu, že parametr rozptylu LED záře závisí na výkonu napájecího zdroje. Pokud vezmeme v úvahu nejjednodušší hodiny s modulátorem řady PP20, pak jsou vybrány pro 20 V.

Model chromatického rezistoru

Sedmisegmentové indikátory na chromatických rezistorech jsou poměrně vzácné. Modulátory v tomto případě mohou být použity pouze jednokanálového typu. Je třeba také vzít v úvahu, že při připojení zařízení je nutné instalovat zesilovače. To vše stabilizuje parametr prahového napětí v obvodu. V tomto případě lze použít napájecí zdroje z osobní počítače. Je také důležité vzít v úvahu, že citlivost systému závisí na typu tetrod.

Použití optických modulátorů

Optické modulátory se obvykle používají s indikátory rezonančního typu. Tyto konfigurace jsou přitom často instalovány na elektrické spotřebiče. V tomto případě se používají především regulátory rotačního typu. Tlačítkové možnosti jsou však poměrně vzácné. Pro tyto systémy jsou vhodné rezistory asynchronního typu. Modulátory jsou přímo připojeny k obvodu přes převodníky.

Tyto elektronické hodinky postavené na mikrokontroléru Atmega8 jsou vybaveny snadno čitelným LED displej, budík s funkcí snooze, funkce pro obnovení provozu po výpadku proudu.

Specifikace hodinek

• formát zobrazení času: hodiny, minuty;
• budík s funkcí snooze;
• jednoduché ovládání pomocí 2 tlačítek;
• podpora provozu na baterie;
• napájecí napětí: 7…12V / 0,2 A;
• rozměry dvou desek plošných spojů: 60×21 mm, 58×44 mm.

Schematické schéma hodin je znázorněno na obrázku níže. Hodinový obvod musí být napájen konstantní napětí v rozsahu 7…12V. Může to být jakýkoli s proudovým zatížením alespoň 200 mA.

Na konektor CON5 desky můžete připojit bzučák s generátorem, který bude fungovat jako zvukový signál budík Na svorky SA1 a SA2 plošného spoje jsou připojena tlačítka, která slouží k zadávání nastavení a ovládání hodin.

Nastavení času a budíku

Stiskem tlačítka SA1 se dostaneme do nabídky hodin „Set1“, kde máme možnost nastavit aktuální čas a dalším krátkým stisknutím tlačítka SA1 se dostaneme do nabídky nastavení času budíku „Set2“.

Pro výběr a změnu nastavení použijte tlačítko SA2. Po zvolení jak v režimu nastavení času, tak v režimu nastavení budíku, začne na displeji blikat první číslice, poté můžete tlačítkem SA2 nastavit desítky hodin.

Opětovné stisknutí SA1 způsobí, že druhá číslice začne blikat a pomocí SA2 můžete nastavit jednotky hodin. Další dvě stisknutí SA1 vám umožní nastavit desítky minut a jednotky minut. Při nastavování hodin a minut se vždy nastavuje pouze jedna číslice. Pátým stisknutím SA1 se hodiny vrátí zpět normální operace. Taky dlouho Instalační postup není dokončen žádným stisknutím tlačítka.

Když hodiny běží, dlouhým stisknutím tlačítka SA2 se budík zapne/vypne. Když je budík aktivován, na několik sekund se zobrazí čas začátku. Stav alarmu je indikován tečkou umístěnou ve čtvrté číslici. Když je alarm aktivní, tento indikátor se rozsvítí.

Po zapnutí budíku jej můžete stisknutím libovolného tlačítka na cca 5 minut vypnout a aktivuje se funkce opakovaného buzení. Tato skutečnost je indikována blikající tečkou na čtvrté číslici indikátoru. Po 5 minutách se budík znovu rozezní. Opětovným stisknutím libovolného tlačítka jej lze odložit o dalších 5 minut atd.

Signál alarmu je zcela vypnut po dlouhém stisku tlačítka SA2 nebo asi minutě a půl bez reakce uživatele.

Provoz hodin byl testován v Proteus:

Pokud se během provozu hodinek ukáže, že hodinky výrazně zaostávají nebo spěchají, můžete zkusit snížit nebo zvýšit hodnotu kondenzátoru C1.

(34,7 Kb, stažení: 1 652)

Kidar 1. března 2013 v 08:35

Ideální hodinky

• DIY nebo Udělej si sám

Ideální hodiny pro domácnost: poctivé a přesné, jednoduché a složité, chytré a citlivé, ne velké ani malé, s magickým nastavením, které vyhovuje přání každého člověka bez tlačítek a matoucích algoritmů nastavení, skromné ​​a nevyžadující pozornost, pohodlně viditelný ve dne i v noci, s univerzálním napájením, snadno měnit barvu pouzdra a indikace podle prostředí a nálady, nerozbije se při pádu, snadná výroba, bílá.

Stalo?

První televize byly černobílé, pak se objevily barevné.
S elektronické hodinky všechno je naopak, jsou zbarvené od narození: žlutá, zelená, červená a teprve nedávno - modrá. Černobílé hodiny s ohněm přes den nenajdete.
A nyní se splnil dlouhodobý sen. Původní názvy byly „bílé hodiny“ nebo „konec barvy“. V procesu tvorby designu se nám podařilo většinu nedostatků zbavit elektronické hodinky: nepřesnost pohybu, přítomnost tlačítek, složité algoritmyřízení, nedostatek automatický jas. Hodinky se tak staly téměř „ideálními“.

Pro zachování přesnosti hodin je nutné dosáhnout stabilních kmitů křemenného rezonátoru a rychle kompenzovat odchylku odečtu od referenčního času.
Stability je dosaženo hardwarovými metodami a kompenzace se provádí programově nebo ručně z externí zdroje přesný časový signál: rozhlasové stanice, internet, satelity navigačních systémů.
Tyto hodinky používají poslední metoda. Protože UTC (Universal Time Coordinated Time) je vysílán v signálu z navigačních satelitů, není třeba „nastavovat ručičky“ hodin. Posun UTC stačí zadat pouze jednou.

Myšlenka byla testována v předchozím vývoji ukazujícím čas pomocí vícebarevných záblesků: lampy času a kostky. „Kouzelná hůlka“ z kostky – právě jsem dostal nové oblečení, jinak byl starý lesklý povlak opotřebovaný a z magnetu začaly odpadávat vodní kámen.
„Lampa“ vydrží v horku a chladu, dešti, sněhu a kouři déle než rok a stále se ani na vteřinu neodchýlila.
Nyní je čas na obvyklý způsob ukazování času. Snem bylo použít velký bílý LED indikátor, který by poskytoval dobrou viditelnost v místnosti.

Po poměrně velkém modulu GL8088s použitém v kostce padla tentokrát volba na malý přijímač signálu satelitní systém polohovací modul Gms-g6a- oči a uši hodinek pro komunikaci s Kosmem. Dvojice těchto modulů byla zakoupena pro experiment při vytváření hodinek.
Čipset: MT3333.
33 sledovacích kanálů a 99 vyhledávacích kanálů GPS systémy, GLONASS a Galileo.
Citlivost sledování: -165 dBm.
Citlivost detekce: -148 dBm.
Čas startu teplý/studený: 1/35 sec.
Napájecí napětí: 3,0...4,3 V.
Spotřeba proudu při zachycení/sledování (pro Upit.=3,3V): 35/29 mA.
Rozměr: 16x16x2,1 mm.
Hmotnost: 1 gram.

Kromě vynikajícího původu a vynikajících technických údajů, tento přijímač má důležitou vlastnost - přítomnost čipové antény zabudované do desky. Ne všichni radioamatéři jsou odborníky na navrhování a výrobu antén, takže tato vlastnost modulu usnadňuje dosažení pozitivního výsledku.
Tato konstrukce má omezení v podobě zakázaného pásma při rozložení desky a maximální vzdálenosti od velkých rádiových komponent, ale to jsou všechno maličkosti.
Zkušení vývojáři mohou ve svých hodinkách použít další modul: Gmm-g3, který má stejné vlastnosti, ale jeho rozměry jsou zmenšeny na 11,5 x 13 x 2,1 mm kvůli absenci antény. Takto malé rozměry vám umožní nainstalovat modul o několik milimetrů výše a umístit anténu v podobě tištěného vodiče nebo v samostatné verzi úplně nahoře na desce s plošnými spoji, čímž se ještě více přiblíží Space .
Dodatek 23.08.13. K dispozici je nový GPS modul Gmm-r1. Také bez vestavěné antény. Mezi rozdíly: pouze GPS dokáže zachytit, ale tělo se ještě zmenšilo, 9,7 x 10 x 2,1 mm.

Modul Gms-g6a na rozdíl od přijímače použitého v projektu „kostka“ neprošel žádnými úpravami. Všechny zprávy „out of the box“ - bez změny rychlosti a deaktivace nepoužívaných linek.
Výchozí rychlost portu RS-232 je 9600 bps. Tato rychlost je vhodná pro práci, ale doba přenosu dlouhé zprávy trvá značnou dobu a blíží se vteřině – kdy je již nutné začít pracovat s další informací. Program proto tentokrát nečeká na konec zpráv. Potřebné hodnoty jsou jednoduše „vytaženy“ z toku informací a zpracovány. Ve srovnání s určením polohy je snazší získat časové informace a modul začne poskytovat potřebná data ještě před zobrazením množství viditelné satelity. Program rozděluje satelity na vaše a naše, ale hodiny ukazují celkový počet viditelných zařízení, což sdružuje vesmírné skupiny k provedení jednoho úkolu.

Mozkem hodin je mikrokontrolér PIC16F688 v malém balení pro povrchovou montáž. Operační program je řízen do paměti ovladače pomocí fragmentu čipu ROM s ultrafialovým vymazáním KS573RF2. Mikroobvod lze připojit pružnými jehlami ke kontaktním ploškám pro programování nebo jej lze jednoduše připájet. Při instalaci přijímače je nutné pod něj umístit izolační fólii, protože pod ním vede několik drah.

Nastavte to a zapomeňte na to.
Stejně jako v předchozím vývoji mělo být jediné tlačítko původně zodpovědné pouze za provádění korekcí vzhledem k UTC přijímanému ze satelitů.
Ale později, jak se design vyvíjel, tlačítko začalo získávat nové úkoly.
Bylo rozhodnuto nahradit tlačítko unipolárním Hallovým senzorem TLE4905L, který reaguje na magnetické pole „kouzelné hůlky“.
Toto je již třetí možnost, jak nahradit klasiku mechanické tlačítko. V „lampě“ tlačítko jako třída chybělo a korekce byla provedena zkratováním výstupů regulátoru v „kostce“ roli tlačítka hrál jazýčkový spínač.
Ale jazýčkový spínač je křehká skleněná konstrukce, která má podle dnešních standardů velké rozměry, takže „ideální hodiny“ využívají moderní verzi – Hallův senzor.
Časové úpravy lze snadno provést. Před připojením napájení musíte přivést „kouzelnou“ hůlku nebo magnet (magnetismus je také kouzlo) k senzoru umístěnému v horní části indikátoru minutových jednotek. Po zapnutí napájení začnou korekční hodiny odpočítávat. Po dosažení požadovaná hodnota magnet je odstraněn, korekce je zapamatována a to je potvrzeno blikáním indikátoru. Je-li čas kola 23 hodin, není učiněno žádné rozhodnutí, režim korekce času se opustí.

Pro mnoho lidí nebude potřeba provádět žádné úpravy. Standardně jsou hodinky nastaveny na moskevský čas, dělící tečky neblikají, čtvrtminutová indikace je vypnutá – vše je známé.
Zvyky lidí jsou ale různé, a tak můžete pomocí kouzelné hůlky změnit provozní režim hodin. Když je magnet zvednutý, hodiny začnou střídavě ukazovat různé možnosti indikace. Magnet stačí vyjmout v okamžiku, kdy se předvede požadovaná možnost ovládání. Akce podobná práci počítačová myš: Po uvolnění tlačítka se příkaz spustí. Pokud se režim indikace změnil oproti tomu, co bylo nastaveno dříve, je to zaznamenáno do paměti krátkým bliknutím celého indikátoru. Pokud během cyklu nedojde k žádnému rozhodnutí, všechny segmenty se zapnou před vyjmutím kouzelné hůlky.

Režimy zobrazení:
- počet viditelných satelitů C = GPS + GLONASS, deaktivujte opakovaným mávnutím „kouzelné“ hůlky;
- indikace čtvrtminuty (tečka nahoře): zapnuto/vypnuto;
- režim zobrazení času: 24/12 hodin;
- dělící tečky: neblikat/neblikat;
- nastavení jasu: automatické/manuální;
- osm úrovní maximální jas pro ruční a automatické režimy práce.

Tabulka zapojení indikátorů, která zohledňuje vlastnosti uspořádání desky plošných spojů, pomohla zkrátit čas na přípravu symbolických informací pro názvy kanálů. Segment, který je potřeba zapnout, je označen číslem 1. Dále je v poloautomatickém režimu dán výsledek: výraz ve tvaru A954 AAAA, což v řeči indikátoru znamená „zapnout osm svislé čáry”.

Sen vyrobit hodinky s bílým ukazatelem byl velký a dlouhý. Nejprve hledání v obchodech a na internetu a poté se pokuste sami vytvořit indikátor. Červený 7segmentový ukazatel byl rozebrán, světlovod ponechán na místě a LED diody byly nahrazeny bílými. Ale velikost 0,56 palce je pro místnost stále malá.

Ve velkých indikátorech je instalováno několik bílých LED diod za sebou, aby rovnoměrně osvětlovaly světlovod segmentu. Výsledkem je, že i řetězec dvojice LED diod musí používat napětí větší než 7 Voltů, které přesahuje obvyklých 5 Voltů. Nebyla touha použít měnič napětí.
A tak se stal zázrak. Řekl jsem o problému příteli z práce, který nakupuje komponenty na eBay. Neuplynula ani hodina, než našel potřebné LED diody: bílé, palec a čtvrt, se společnou anodou, fungující na 4 volty – přesně to, co potřeboval! O několik dní později je přivedl domů. Patří mu velké díky!
Indikátor byl bez kořenů; jediným identifikačním znakem na něm byl symbol „B“. Detailní popis Nemohl jsem to najít, musel jsem použít data ze stránky nákupu. Pokud rozumím angličtině, tak tam došly, ale kdo si chce hodinky sestavit, něco podobného si najde pomocí parametrů uvedených ve schématu.
Čtyři indikátory umístěné vedle sebe a určují rozměry hodinek:šířka 96 mm, výška 34 mm, hloubka 16 mm, bez napájecího konektoru. Testy ukázaly, že čísla jsou perfektně viditelná ve dne při proudu 5 mA segmentem. V noci lze tuto hodnotu snížit 10krát. Malou nevýhodou indikátoru je, že při nízkých proudech bílá barva začíná získávat různé odstíny, zřejmě je to kvůli vlastnostem fosforu.

Existuje výraz „minuta se zdá jako věčnost“. Tato fráze s největší pravděpodobností vznikla po příchodu hodinek, které nemají indikaci sekund: člověk vidí, jaká minuta ubíhá, ale neví, kdy skončí. Pro lepší pochopení místa v čase zavedly ideální hodinky čtvrtminutovou indikaci – jde o tečku, která svítí nad jedním ze čtyř ukazatelů. Tato funkce je nová a stále neobvyklá. Lidé, kteří se nechtějí ztratit v čase, si ji mohou zapnout. Možností zobrazení sekund bylo několik, ale zvítězil nápad jednoho kolegy – stačí otočit ukazatel a pak už nikdo potřebné body začínají být užitečné. Za dobrý nápad navíc v jeho karmě!
V režimu čtvrtminutového zobrazení stačí člověku jediný pohled k určení času s přesností na 15 sekund. Pokud spočítáte počet záblesků, když dělící body blikají, bude k dispozici sekundová přesnost. Dělicí body jsou vyrobeny ze dvou bílých LED a instalovány dokončením krytu. Jsou připojeny místo jednoho nevyužitého segmentu ukazatele desítek hodin.

V elektronických hodinkách je důležité mít automatické nastavení jas. Setkal jsem se s tím u prastarých hodin na K145IK1901, pak jsem je musel upravit, abych uklidnil zelený reflektor.
Mezi moderní patří světelné senzory MAX44007, MAX9635, APDS-9300, které vám umožňují opustit kanál ADC v ovladači.
Na dosah byl ale pouze analogový senzor APDS-9002 (řada 9002...9007) se všemi z toho vyplývajícími důsledky. Tady to vidíte - malý zlatý obdélníček v pravé horní části ukazatele desítek minut, kousek napravo od něj zčerná tělo Hallova senzoru - je potřeba k němu přivést magnet.

Senzor perfektně reaguje na jakoukoli změnu jasu, a to i ze žárovky. Zřejmě v souvislosti s tím se objevují zastánci napájení žárovek z usměrněného a vyhlazeného napětí.
Lampy denní světlo, mající nízkofrekvenční tlumivky v silovém obvodu také silně pulzují, což vysvětluje zákaz jejich použití při práci na obráběcích strojích - stroboskopický efekt.
Proto je v obvodu světelného senzoru instalován kondenzátor velká kapacita, který tyto pulsace poněkud vyhlazuje.
Na oscilogramech: napětí na zatěžovacím rezistoru s odporem 1 kOhm.
Vlevo je zářivka, vpravo žárovka. Dole s filtračním kondenzátorem o kapacitě 4,7 μF, nahoře - bez kondenzátoru.

Slunce poskytuje nejrovnoměrnější úroveň osvětlení a pouze mraky se snaží modulovat toto světlo.
Umístění světelného senzoru pod fólii poněkud snižuje jeho výstupní signál, ale ADC regulátoru si poradí s příchozím napětím.

Zvláštností hodinek je statický režim činnosti indikátorů. Dynamický režim se mi nelíbí, takže cenou za nechuť je nárůst počtu případů.
Ovladač MBI5026 je vhodný pro ovládání dvou sedmisegmentových indikátorů. Při použití desky s plošnými spoji se mikroobvod s možností malého pouzdra dokonale hodí mezi svorky jakéhokoli indikátoru. Pomocí tří signálních vodičů řidič ovládá 16 segmentů. Pokud je potřeba 32 LED, pak se přidá jeden čip a jeden řídicí signál.
Proud segmenty se nastavuje pomocí jediného rezistoru. V hodinách tento variabilní digitální potenciometr AD8400 „otáčí“ mikrokontrolérem v závislosti na okolním osvětlení. Nejvhodnější hodnota byla 50 kOhm, ale bylo k dispozici pouze 100 kOhm.

Metoda „Potěmkinových vesnic“ je široce používána ve městech při rekonstrukcích domů, kdy se obnovuje fasáda budovy směřující do ulice, a zadní konec zůstává v celé své „slávě“. Tato technika byla použita u těchto hodinek.
Indikátor má bílou fasádu a vzhled elektronické komponenty umožňuje amatérům, kteří studují podsvětí života, pochopit princip fungování hodinek. Pro ochranu před vlhkostí jsou díly potaženy vrstvou transparentního laku.

Na přání může být strana elektronických součástek pokryta průhlednou/neprůhlednou deskou nebo tenkým měkkým samolepicím materiálem, který zbyl z dimenzování vozu.

Na přední straně indikátoru je nalepena bílá fólie, která snižuje viditelnost handicapovaných tento moment segmenty a vytváří čisté pozadí. Pokud si přejete, můžete ponechat původní černé pozadí přední plochy, pak se hodiny, stejně jako televizory, stanou černobílými.

Kromě toho, že by ideální hodinky ukazovaly přesný čas, měly by být v souladu s okolím. K tomu pomáhá i metoda Potěmkinových vesnic. Na boční plochy pouzdra jednoduše a rychle nalepíte fólii v barvě, která nejlépe odpovídá situaci. bílá barva přední plocha ladí se vším, ale můžete použít i průsvitnou filtrační fólii a číslice pak budou vybarveny vaší oblíbenou barvou. Operace změny obrázku trvá několik minut: sloupněte starý, přilepte nový, ořízněte přebytek. Brzy se pravděpodobně objeví sedmisegmentové RGB indikátory, barvu záření pak lze na jednom z řídících kanálů zvolit během pár sekund.
Při výrobě hodinek je nutné před nalepením pouzdra srovnat horní a spodní stranu pájených indikátorů na rovnou plochu brusným papírem, liší se však výškou o zlomky milimetru. Přední strana indikátorů se nastavuje při pájení na rovném povrchu stolu. Po nalepení přední fólie jsme přesvědčeni, že přední plocha nevypadá příliš dobře z toho důvodu, že při plnění indikačních světlovodů vznikly různě hluboké prohlubně a fólie tuto vadu nedokáže zakrýt. V tomto případě by to bylo nepostřehnutelné, ale v našem případě to není vhodné. Sejmeme fólii, položíme konstrukci na stůl a pomocí brusného papíru dvou různých ráží uvedeme stav přední plochy do podoby odpovídající názvu hodinek. Bylo děsivé provést tuto operaci na vzácném indikátoru, ale vše skončilo úspěšně: hloubka světlovodů byla dostatečná k odstranění malé části.
Další jemností při montáži je vytvoření úhledného výstupního otvoru pro dělicí body. K tomu pomáhá plastelína a trubička malého průměru. Vše je vyplněno plastelínou volný prostor kolem LED a měkkou trubičkou z izolace drátu se vytvoří otvor požadovaného průměru. Tato operace Je vhodné provést, když indikátor svítí.

Bolestí hlavy vývojáře je kromě designového těla také napájecí zdroj (PSU).
V Nedávno existuje trend k používání portu Počítač USB pro nabíjení mnoha nositelných zařízení. USB výstup počítače lze tedy považovat za nejuniverzálnější zdroj energie v naší době. Úkolem vývojáře je mírnit apetit zařízení a nepřekračovat možnosti USB portu.
Aby výrobci nebyli závislí na počítači, spustili výrobu síťových zdrojů, které mají USB konektor s výstupním napětím 5 Voltů.
Použitím moderní komponenty je možné výrazně snížit proud odebíraný zařízením, a tedy i rozměry napájecího zdroje. Pulzní režim provozu umožňuje zmenšit jeho rozměry na velikosti nedosažitelné v době „lampy“.

„Ideální hodiny“ lze napájet buď z USB konektoru počítače – přímo nebo přes prodlužovací kabel, nebo ze síťového zdroje např. A1265: rozměr 26x26x28 mm bez zástrčky, vstupní napětí 100... 240 V, výstup: 5 V x 1 A.
Naštěstí jsem se před připojením k hodinám rozhodl tento zdroj rozebrat. V důsledku toho na uvnitř desky s síťová zástrčka byla objevena „tučná“ kapka pájky. Na nízkonapěťové straně obvodové desky byl kus kovu přilepený k odříznutému vedení z USB konektoru. Budoucí život tohoto bloku si lze snadno představit. Velký pozdrav výrobci!
Před připojením hodinek jsem zkontroloval napětí zdroje: 5,35 V naprázdno a 5,33 V při zátěži 40 mA. Nevhodné - překročení maximálního napětí. Budeš to muset otevřít a něco utáhnout. Bylo obtížné najít jednu kopii, která produkuje 5,05/4,95 V za stejných podmínek. V tomto okamžiku je třeba věnovat pozornost.
Miniaturní velikost moderních napájecích zdrojů umožňuje montáž hodin na stěnu.
Možnost 1. Zásuvka - napájecí zdroj s USB konektorem - hodiny.
Možnost 2. Na zeď, skrytí zdroje v montážní krabici. Ve zdi bude malý obdélníkový otvor, do kterého se zasune USB konektor hodinek. Je nutné zajistit ochranu a odstavení „jen pro případ požáru“ elektrického vedení skrytého napájecího zdroje.

Pokud pro napájení používáte USB konektor notebooku, musíte jej připájet při pájení napájecího konektoru hodinek. správnou orientaci. Při úpravách jsem o této možnosti nepřemýšlel a dopadlo to jako vždy.
Hodiny lze nainstalovat do auta, malá velikost usnadňuje to.
Klasické pouzdro na hodinky nikdo nezrušil.
Případně můžete hodiny umístit do okna připevněním k jednomu ze skel nebo rámu.
Obecně to může být dokonce přenosná možnost: pořízená z domova, zapojená do konektoru v práci nebo v letovisku.

Pro radioamatéry, kteří si chtějí zapojení zjednodušit, lze použít dynamickou indikaci.
Ovladače pro běžné katodové indikátory MAX7219/MAX7221 nebo MAX6950/MAX6951.
Pro společnou anodu lze použít STLED316S.
Světelné senzory lze použít s digitální výstup, což vám umožní zredukovat několik dalších prvků z diagramu.

Při nastavování zařízení se objevil malý problém. V této verzi hodinek jsem se rozhodl nepřipojovat přijímač k počítači, ale dělat vše pouze pomocí textový popis. Ale na papíře to bylo hladké. Ovladač nechtěl snímat signály z GPS přijímače. Navíc nejen signály vysílané přes RS-232, ale vůbec nereagovaly na změny signálu z přijímače.
Hodiny jsem musel připojit k osciloskopu a přes malý převodník k portu RS-232 počítače.
Přijímač byl naživu a každou sekundu rozdával zprávy, které měl. Je úžasné, kolik se toho do tak malého přijímače vejde. velká písmena a čísla!

Příklad zpráv přicházejících každou sekundu:
$GPGGA,124541,000,5551,3636,N,04834,2565,E,1,5,2,72,161,8,M,1,4,M,*69


$GNRMC,124541,000,A,5551,3636,N,04834,2565,E,0,43,334,91,130213,A*75
$GPVTG,334,91,T,M,0,43,N,0,79,K,A*38

$GPGGA,124542,000,5551,3636,N,04834,2564,E,1,5,2,72,161,8,M,1,4,M,*6B
$GNGSA,A,3,02,04,29,,2,90,2,72,0,99*1D
$GNGSA,A,3,81,88,,2,90,2,72,0,99*19
$GPGSV,3,1,11,23,84,113,13,66,275,17,30,41,076,16,37,114,*71
$GPGSV,3,2,11,20,33,168,04,26,275,24,07,20,223,02,18,320,27*7A
$GPGSV,3,3,11,32,16,150,31,15,054,29,08,021,19*44
$GLGSV,2,1,08,73,79,100,71,64,149,74,39,206,80,29,041,*66
$GLGSV,2,2,08,81,15,011,19,88,12,318,18,70,12,140,65,05,317,*6A
$GNRMC,124542,000,A,5551,3636,N,04834,2564,E,0,35,334,91,130213,A*76
$GPVTG,334,91,T,M,0,35,N,0,65,K,A*34

Je možná jedna linka GSA
$GPGGA,033345,000,5551,3525,N,04834,2534,E,1,5,3,11,102,9,M,1,4,M,*69
$GPGSA,A,3,06,16,03,07,08,3,26,3,11,0,98*0A
$GPRMC,033345,000,A,5551,3525,N,04834,2534,E,0,35,286,26,200213,A*6E
$GPVTG,286,26,T,M,0,35,N,0,65,K,A*30

Výzkum této problematiky ukázal následující.
Při vývoji byl výkon přijímače: 4,15 V uveden na horní hranici pracovního rozsahu: 4,3 V, takže úroveň výstupní „jedničky“ byla zachycena pětivoltovým regulátorem.
V praxi se ukázalo, že uvnitř přijímače je stabilizátor napětí a úroveň „1“ přijímače je 2,7 V - u ovladače není splněn parametr VIH.
Musel jsem provést úpravu: miniaturní převodník úrovně se dvěma tranzistory v pouzdře SOT23 a dvojicí rezistorů velikosti 0603. Příloha projektu tištěný spoj oprava byla provedena.
Dělat montáž tak malých dílů za chodu je velká radost! Sebemenší neobratný pohyb nebo náhodné kýchnutí vede k teleportaci prvků do neznáma. Proto bylo zapotřebí několik dalších dílů, než je uvedeno na schématu zapojení.
V souvislosti s těmito událostmi se v další verze hodin lze napájecí napětí přijímače bezpečně snížit na 3...3,3 V např. instalací dvou sériových diod do silového obvodu, místo aktuálně používané. Je pouze nutné počítat s tím, že pokud je přijímač přepnut do režimu snížené spotřeby, nelze použít omezovač napětí na diodě, protože napětí v tomto případě stoupne nad maximální přípustnou hodnotu. V tomto případě potřebujete klasický lineární stabilizátor 3...3,3 V v pouzdře SOT-23.
Volitelně lze použít modul PA6B vhodný pro piny s horní hranicí napájecího napětí 5 V. Mezi rozdíly: jiný čipset, výška pouzdra 4 mm, je potřeba poslat signál na vstup „Enable“ (zavřete kolíky 2 a 1), méně kanálů, ale pro hodinky je to docela vhodné, protože citlivost je podobná.
Převodník úrovní lze vyrobit pomocí jednoho tranzistoru a dvojice odporů, nebo lze použít specializovaný převodník jako MC74VHC1GT125. Bez převodníku se obejdete tak, že u všech prvků kromě bílých LED uděláte napájecí napětí 3,3 V.

Připojení přijímače k ​​počítači mě zachránilo v jiné situaci. Jak se ukázalo, přijímač ne vždy produkuje dvě $GNGSA linky. Pokud například po zapnutí hodinek nebudou žádné družice některého ze souhvězdí, bude pouze jeden řádek.
Obecně platí, že ze všech různých dat přicházejících z přijímače potřebují hodiny velmi málo.

Dalším směrem práce je přidání budíku k hodinám. Místo tlačítek můžete použít
Čip MGC3130, který analyzuje změny charakteristik elektrické pole při pohybu rukou na vzdálenost až 15 cm Poté můžete nastavit čas budíku a změnit provozní režim hodinek bez kouzelného proutku – pouhým přejetím prstů, což hodinkám jen přidá na dokonalosti.

Nyní o Proč vznikla myšlenka přesných hodinek?.
Stávající systémy sběru informací o rádiových kanálech obsahují centrální bod a vzdálené objekty s přijímačem a vysílačem.
Ideální hodiny eliminují potřebu vysílače na centrálním místě a přijímačů na vzdálená místa pomocí přesné časové synchronizace.
Místo jasového kanálu je zde zpožďovací kanál pro začátek vysílání: 0...59 sec - každou minutu budík vysílače. U každého objektu je čas přenosu nastaven vzhledem k začátku minuty s přesností na 1 sekundu. Výsledkem je, že každý objekt má individuální čas zahájení přenosu dat, který je rozdělen na každou minutu.
Systém sběru informací se zjednodušuje, zlevňuje a zkvalitňuje a spolehlivost jeho provozu.
Hodiny v této aplikaci lze také výrazně zjednodušit.
1. Nastavte indikátor na červenou, což vám umožní použít napětí 3,3 V.
2. Hodiny a minuty se stávají zbytečnými, stačí znát jen vteřiny.
3. Sekundy mohou být zobrazeny jako tečka na maticovém LED indikátoru 8x8.
4. Můžete použít pouze tři LED diody - „začátek minuty“, sekundové pulsy, „zapnuto“. Alternativně: jeden RGB LED.

Doufám, že článek pomůže při studiu obvodů elektronických hodin se synchronizací času a při používání moderní komponenty, a bude také tlačit dál samovýroba a vylepšení „ideálních“ hodinek.
Pomoci -

Tento článek je o jednoduché hodinky dne 7 segmentový indikátor. Celkově je tento článek takříkajíc vzpomínkou, abych nezapomněl. Při pohledu dopředu, abych neztrácel čas milovníků Arduina, vás budu informovat, že srdcem hodinek je mikrokontrolér PIC16F873A a ciferník je 7segmentový 4místný indikátor s výškou symbolu 30 mm.

Proč je tento článek vzpomínkou, ale protože hodinky byly vyrobeny asi před 1 rokem a práce začaly ještě dříve. Byly vyrobeny pro respektované. Začaly se ale používat poměrně nedávno a téměř okamžitě se našla chyba, která je otravovala. Proto se u mě na den doslova zastavili, aby si to znovu problikli.

A tak. Srdcem hodinek je mikrokontrolér PIC16F873A od Microchip. Začal jsem programovat na těchto ovladačích. Ale nedosáhl jsem velkého úspěchu, naučil jsem se psát pouze v picbasic pro a nesnášel jsem vyrušování. Něco se však přece jen povedlo. PIC se zde používá jako kontrolér pro výstup informací, čas je počítán čipem DS1307 - hodinami reálného času. Někdo se bude smát, že jeden vrchol stačí, ale to není můj případ. Informace se zobrazují na poměrně velkém 7segmentovém 4místném indikátoru se společnou katodou. (všechny datové listy budou na odkazu na konci článku). Provedena změna jasu indikátoru v závislosti na osvětlení. No, jak bychom se bez toho mohli obejít zbytečná funkce budík, je to tady. Špatně, okamžitě ukážu fotografii produktu a pak pokračuji:

Nahoře je natažena fólie vystřižená z antistatického sáčku, protože bílé prázdné segmenty opravdu žírají do očí. A shora můžete vidět oko fotorezistoru. Vodiče vlevo jsou datový kabel programátoru. Nyní se podívejme na diagram (lze kliknout):

A rovnou deska plošných spojů:

V návrhu vše odpovídá obvodu, kromě proud omezujících odporů indikátoru mám osazeno 240 Ohm a SMD tranzistory připájené ze základní desky. Křemen pro DS1307 je také připájen ze základní desky spolu s držákem baterie. Nyní bych pravděpodobně nepoužil DS1307 jako počítadlo času, protože je velmi náročný na zemnící kabely a je vysoce náchylný na teplotní posun. Ale co je hotovo, je hotovo. Deska je jednostranná s oboustrannou montáží. Velikost desky zapadá do velikosti indikátoru. A posledním „shnilým vrcholem“ tohoto projektu je stabilizátor napájení - MCP1701AT-5002I z mikročipu. Má to sladkou i hořkou stránku. Chladnou stránkou je pokles napětí na ní asi 0,3 - 0,6 V (např přesný údaj musíte se podívat do datasheetu), což znamená, že můžete použít zdroj energie počínaje usb výstup PC a staré mobilní nabíječky. Horší je, že vstupní napětí by nemělo být vyšší než 10 V, napájení z routerů již nefunguje. Hodinky se ovládají pouze dvěma tlačítky. No, tady je fotka desky: