Pamätám si... Pred tridsiatimi rokmi bolo šesť ukazovateľov malým pokladom. Každý, kto potom dokázal vyrobiť hodiny na TTL logike s takýmito indikátormi, bol považovaný za sofistikovaného odborníka vo svojom odbore.

Žiara indikátorov vypúšťania plynu sa zdala teplejšia. Po pár minútach som bol zvedavý, či tieto staré lampy budú fungovať a chcel som s nimi niečo urobiť. Teraz je veľmi jednoduché vyrobiť takéto hodiny. Stačí si vziať mikrokontrolér ...

Od tej doby som mal rád programovanie mikrokontrolérov v jazykoch vysoký stupeň Rozhodol som sa trochu hrať. Snažil som sa konštruovať jednoduché hodiny o digitálnych indikátoroch vypúšťania plynu.

Účel dizajnu

Rozhodol som sa, že hodiny by mali mať šesť číslic a čas by sa mal nastavovať minimálnym počtom tlačidiel. Tiež som chcel vyskúšať a použiť niekoľko bežnejších rodín mikrokontrolérov rôznych výrobcov. Chcel som napísať program v C.

Indikátory vybitia vyžadujú na svoju činnosť vysoké napätie. Ale zaobchádzanie s nebezpečnými sieťové napätie Nechcel som. Hodiny museli byť napájané nezávadným 12V.

Keďže mojím hlavným cieľom bolo hrať, nenájdete tu popisy mechanického prevedenia a nákresy puzdra. Ak si želáte, môžete si sami zmeniť hodiny podľa svojho vkusu a skúseností.

To som urobil:

• Časová indikácia: HH MM SS
• Indikácia alarmu: HH MM --
• Režim zobrazenia času: 24 hodín
• Presnosť ±1 sekunda za deň (v závislosti od kremenného rezonátora)
• Napájacie napätie: 12V
• Prúdový odber: 100 mA

Schéma hodín

Pre zariadenie so šesťbit digitálny displej prirodzeným riešením bol režim multiplexu.

Účel väčšiny prvkov vývojového diagramu (obrázok 1) je jasný bez komentára. Do určitej miery neštandardnou úlohou bolo vytvorenie TTL prevodníka úrovne na riadiace signály vysokonapäťových indikátorov. Anódové budiče sú vyrobené na vysokonapäťových tranzistoroch NPN a PNP. Schéma je požičaná od Stefana Knellera (http://www.stefankneller.de).

TTL čip 74141 obsahuje BCD dekodér a vysokonapäťový ovládač pre každú číslicu. Môže byť ťažké objednať jeden čip. (Aj keď neviem, či ich teraz skutočne niekto vyrába.) Ale ak nájdete indikátory vypúšťania plynu, 74141 môže byť niekde nablízku :-). V časoch TTL logiky prakticky neexistovala alternatíva k čipu 74141. Skúste teda niekde nájsť jednu vec.

Indikátory vyžadujú napätie asi 170 V. Nemá zmysel vyvíjať špeciálny obvod pre menič napätia, pretože existuje veľké množstvo boost konvertorové čipy. Vybral som si lacný a široko dostupný čip MC34063. Obvod prevodníka je takmer úplne skopírovaný z technický popis MC34063. Len sa k tomu pridalo vypínač T13. Vnútorný kľúč na to vysoké napätie nesedí. Ako indukčnosť pre menič som použil tlmivku. Je znázornené na obrázku 2; jeho priemer je 8 mm a jeho dĺžka je 10 mm.

Účinnosť prevodníka je celkom dobrá a výstupné napätie relatívne bezpečné. Pri zaťažovacom prúde 5 mA výstupné napätie klesne na 60 V. R32 funguje ako rezistor snímania prúdu.

Na napájanie logiky sa používa lineárny regulátor U4. Na schéme a na tabuli je miesto pre záložná batéria. (3,6 V - NiMH alebo NiCd). D7 a D8 sú Schottkyho diódy a rezistor R37 slúži na obmedzenie nabíjacieho prúdu podľa charakteristík batérie. Ak si staviate hodinky len tak pre zábavu, nebudete potrebovať batériu, D7, D8 ani R37.

Konečný obvod je znázornený na obrázku 3.

Obrázok 3

Tlačidlá nastavenia času sú pripojené cez diódy. Stav tlačidiel sa kontroluje nastavením logickej „1“ na príslušnom výstupe. Ako bonus je na výstup mikrokontroléra pripojený piezo žiarič. Ak chcete zastaviť toto nepríjemné škrípanie, použite malý spínač. Na to by sa celkom hodilo kladivo, ale toto je extrémny prípad :-).

Zoznam komponentov obvodu, obrázok vytlačená obvodová doska a rozloženie prvkov nájdete v sekcii Na stiahnutie.

CPU

Toto jednoduché zariadenie dokáže ovládať takmer každý mikrokontrolér s dostatočným počtom pinov, ktorých minimálny požadovaný počet je uvedený v tabuľke 1.

Stôl 1.

Funkcia závery Jedlo 2 Kremenný rezonátor 2 Manažment anód 6 Ovládač 74141 4 Vstup tlačidlom 1 Piezo bzučiak 1 Celkom 16

Každý výrobca vyvíja svoje vlastné rodiny a typy mikrokontrolérov. Umiestnenie záverov je pre každý typ individuálne. Snažil som sa navrhnúť univerzálnu dosku pre niekoľko typov mikrokontrolérov. Doska má 20-pinovú päticu. Pomocou niekoľkých drôtových prepojok ho môžete prispôsobiť rôznym mikrokontrolérom.

Mikrokontroléry testované v tomto obvode sú uvedené nižšie. Môžete experimentovať s inými typmi. Výhodou schémy je možnosť využitia rôznych procesorov. Rádioamatéri spravidla používajú jednu rodinu mikrokontrolérov a majú vhodný programátor a softvérové ​​nástroje. Mikrokontroléry iných výrobcov môžu spôsobovať problémy, preto som vám dal možnosť vybrať si procesor z vašej obľúbenej rodiny.

Všetky špecifiká zahrnutia rôznych mikrokontrolérov sú uvedené v tabuľkách 2 ... 5 a na obrázkoch 4 ... 7.

Tabuľka 2

Freescale Typ MC68HC908QY1 Kremenný rezonátor 12 MHz Kondenzátory C1, C2 22 pF Program freescale.zip (Pozri sekciu na stiahnutie) nastavenie —

Poznámka: Paralelne s kremenným rezonátorom je zapojený odpor 10 MΩ.

Tabuľka 3

mikročip Typ PIC16F628A Kremenný rezonátor 32,768 kHz Kondenzátory C1, C2 22 pF Program pic628.zip (Pozri sekciu na stiahnutie) nastavenie Int. 4 MHz generátor - I/O RA6, MCLR OFF, WDT OFF, LVP OFF, BROUT OFF, CP OFF, PWRUP OFF

Poznámka: Mikroobvod musí byť v zásuvke otočený o 180°.

Tabuľka 4

Atmel Typ ATtiny2313 Kremenný rezonátor 12 MHz Kondenzátory C1, C2 15 pF Program attiny.zip (Pozri sekciu na stiahnutie) nastavenie sq oscilátor 8 MHz, RESET ON

Poznámka: Pridajte SMD súčiastky R a C na kolík RESET (10 kΩ a 100 nF).

Tabuľka 5

Atmel Typ AT89C2051 Kremenný rezonátor 12 MHz Kondenzátory C1, C2 22 pF Program at2051.zip (Pozri sekciu na stiahnutie) nastavenie --

Poznámka: Pridajte SMD komponenty R a C na kolík RESET (10 kΩ a 100 nF); pripojte kolíky označené hviezdičkami k napájacej zbernici +Ub cez 3,3 kΩ SMD odpory.

Porovnaním kódov pre rôzne mikrokontroléry zistíte, že sú si veľmi podobné. Rozdiely existujú v prístupe k portom a definícii funkcií prerušenia, ako aj v tom, čo závisí od komponentov zväzku.

Zdrojový kód pozostáva z dvoch častí. Funkcia hlavné() nakonfiguruje porty a spustí časovač, ktorý generuje signály prerušenia. Potom program prehľadá stlačené tlačidlá a nastaví zodpovedajúce hodnoty času a budíka. Priamo tam v hlavnej slučke aktuálny čas sa porovná s budíkom a zapne sa piezožiarič.

Druhá časť je rutina prerušenia časovača. Podprogram, ktorý sa volá každú milisekundu (v závislosti od možností časovača), zvyšuje časové premenné a manipuluje s číslicami na displeji. Okrem toho sa kontroluje stav tlačidiel.

Beh po okruhu

Inštalácia a nastavenie komponentov začína napájaním. Spájkujte regulátor U4 a okolité komponenty. Skontrolujte 5V pre U2 a 4,6V pre U1. ďalši krok zostavte vysokonapäťový menič. Trimmerový odpor R36 nastavte napätie na 170 V. Ak rozsah nastavenia nestačí, mierne zmeňte odpor odporu R33. Teraz nainštalujte čip U2, tranzistory a odpory obvodu anódy a číslicového ovládača. Pripojte vstupy U2 na zbernicu GND a jeden z odporov R25 - R30 zapojte do série s napájacou zbernicou +Ub. V príslušných polohách by sa mali rozsvietiť čísla indikátorov. V poslednej fáze testovania obvodu pripojte kolík 19 čipu U1 k zemi - piezožiarič by mal pípnuť.

Zdrojové kódy a skompilované programy nájdete v príslušnom súbor ZIP v sekcii Na stiahnutie. Po flashovaní programu do mikrokontroléra starostlivo skontrolujte každý kolík v polohe U1 a nainštalujte potrebné drôtové a spájkovacie prepojky. Pozrite si obrázky mikrokontroléra vyššie. Ak je mikrokontrolér správne naprogramovaný a pripojený, jeho generátor by mal fungovať. Môžete nastaviť čas a budík. Pozor! Na doske je miesto ešte na jeden gombík - to je náhradný gombík pre budúce nadstavce :-).

Skontrolujte presnosť frekvencie generátora. Ak nie je v očakávanom rozsahu, mierne zmeňte hodnotu kondenzátorov C1 a C2. (Spájajte malé kondenzátory paralelne alebo ich nahraďte inými). Presnosť hodín by sa mala zlepšiť.

Záver

Malé 8-bitové procesory sú celkom vhodné pre jazyky na vysokej úrovni. Jazyk C nebol pôvodne určený pre malé mikrokontroléry, ale pre jednoduché aplikácie môžete ho dokonale využiť. Assembler je vhodnejší pre zložité úlohy, ktoré vyžadujú kritické načasovanie alebo maximálne využitie procesora. Pre väčšinu amatérov budú stačiť freeware aj shareware obmedzené verzie kompilátora C.

Programovanie v C je rovnaké pre všetky mikrokontroléry. Musíte poznať funkcie hardvéru (registre a periférie) zvoleného typu mikrokontroléra. Pozor na bitové operácie – jazyk C nie je prispôsobený na manipuláciu s jednotlivými bitmi, čo je vidieť na príklade originálu pri ATtiny.

Hotovo? Potom sa nalaďte na kontempláciu vákuových trubíc a uvidíte ...

...staré časy sa vracajú... :-)

Redakčná poznámka

Úplným analógom SN74141 je mikroobvod K155ID1, vyrobený softvérom Minsk "Integral".
Čip sa dá ľahko nájsť na internete.

20. augusta 2015 o 12:34 hod

Domáce elektronické hodiny, elementová základňa- časť 1, meranie času

• DIY alebo DIY

Pravdepodobne každý geek, ktorý má rád domácu elektroniku, skôr či neskôr príde s myšlienkou vyrobiť si vlastné jedinečné hodinky. Nápad je to celkom dobrý, poďme prísť na to, ako a na čom ich vylepšiť. Ako východiskový bod budeme predpokladať, že človek vie, ako programovať mikrokontroléry, rozumie, ako poslať 2 bajty cez i2c alebo sériový port, a dokáže spájať niekoľko vodičov dohromady. V zásade to stačí.

Je jasné že kľúčová funkcia hodiny - meranie času (kto by to bol povedal, že?). A je žiaduce to urobiť čo najpresnejšie, existuje niekoľko možností a úskalí.

Aké metódy merania času dostupné v hardvéri teda môžeme použiť?

CPU vstavaný RC oscilátor

Najjednoduchší nápad, ktorý vám môže napadnúť, je jednoducho nastaviť softvérový časovač a nechať ho odpočítavať sekundy. No tento nápad nefunguje. Hodiny budú samozrejme fungovať, iba presnosť vstavaného generátora nie je žiadnym spôsobom regulovaná a môže „plávať“ v rámci 10% nominálnej hodnoty. Je nepravdepodobné, že niekto potrebuje hodiny, ktoré trvajú 15 minút mesačne.

Modul reálneho času DS1307

Viac správna možnosť, ktorý sa používa aj vo väčšine „ľudových“ produktov – ide o hodiny reálneho času. Mikroobvod komunikuje s mikrokontrolérom cez I2C, vyžaduje minimálne viazanie (kremeň a pár rezistorov). Emisná cena je asi 100 rubľov za čip alebo asi 1 $ na eBay za hotovú dosku s mikroobvodom, pamäťovým modulom a konektorom batérie.

Diagram z údajového listu:

Nemenej dôležité je, že mikroobvod sa vyrába v balení DIP, čo znamená, že ho môže spájkovať každý začínajúci rádioamatér. Vstavaná batéria udržuje hodiny v chode, aj keď je napájanie vypnuté.

Zdalo by sa, že všetko je v poriadku, nebyť jedného problému – nízkej presnosti. Približná presnosť hodinového kremeňa je 20-30 ppm. Označenie ppm – časti na milión, vyjadruje počet častí na milión. Zdalo by sa, že 20 miliónov je super, avšak pre frekvenciu 32768 Hz to vyjde 20 * 32768 / 1000000 = ± 0,65536 Hz, t.j. už pol vtáka. Jednoduchými výpočtami je možné vidieť, že generátor s takýmto rozdielom za deň „klikne“ navyše (alebo chýba) 56 tisíc cyklov, čo zodpovedá 2 sekundám za deň. Quartz je iný, niektorí užívatelia písali o chybe 5 sekúnd denne. Nejako to nie je veľmi presné - za mesiac takéto hodiny zostanú aspoň minútu. To je už slušný rozdiel, viditeľný voľným okom (keď obľúbená séria babičky začína o 11:00 a hodiny ukazujú 11:05, vývojár takýchto hodiniek bude pred príbuznými nepríjemný).

Keďže je však teplota v miestnosti viac-menej stabilná a frekvencia kremeňa sa príliš nezmení, môžete pridať softvérovú korekciu. Ďalšou radou poskytnutou na fórach je použiť starý kremeň základné dosky, podľa recenzií sú tam celkom presné.

Modul reálneho času DS3231

Nie sme prví, ktorí položili otázku presnosti, a Dallas, ktorý splnil želania, vydal pokročilejší modul - DS3231. To sa nazýva " Mimoriadne presné Hodiny reálneho času“, má vstavaný generátor s korekciou teploty. Presnosť je 10-krát vyššia a je 2 str./min. Cena emisie je o niečo vyššia, ale puzdro mikroobvodu je určené na montáž SMD, spájkovanie nie je také pohodlné, ale na eBay si môžete kúpiť hotovú dosku.

(foto zo stránky predajcu)

Presnosť 6 sekúnd za mesiac je už dobrý výsledok. Ale pôjdeme ďalej – ideálne je, ak hodiny v 21. storočí netreba nastavovať vôbec.

Rádiový modul DCF-77

Metóda je pomerne exotická, no pre úplnosť ju treba spomenúť. Málokto vie, ale presné časové signály sa vysielajú rádiom už od 70. rokov. Vysielač DCF-77 sa nachádza v Nemecku pri Frankfurte a presné časové značky sa vysielajú na frekvencii VHF 77,5 kHz (áno, už mali nástennú resp. stolové hodiny ktoré nie je potrebné upravovať).

Metóda je dobrá, pretože obvod má nízku spotrebu energie, takže rovnomerný náramkové hodinky s touto technológiou. Hotovú prijímaciu dosku DCF-77 si môžete kúpiť na ebay, emisná cena je 20 dolárov.

Mnoho hodín a meteorologických staníc má schopnosť prijímať DCF-77, jediným problémom je, že signál prakticky nedosahuje Rusko. Mapa pokrytia z Wikipédie:

Ako vidíte, len Moskva a Petrohrad sú na hranici oblasti recepcie. Podľa recenzií majiteľov sa dá len niekedy prijímať signál, ktorý za praktické uplatnenie samozrejme ze to nesedi.

GPS modul

Ak hodiny nie sú ďaleko od okna, potom je to celkom reálna metóda získanie presného času - GPS-modul. Tieto moduly sa dajú lacno kúpiť na eBay (emisná cena 10-15 USD). Napríklad Ublox NEO-6M sa pripája priamo k sériovým pinom procesora a vydáva reťazce NMEA rýchlosťou 9600.

Dáta prichádzajú približne v nasledujúcom formáte „$GPRMC,040302.663,A,3939.7,N,10506.6,W,0.27,358.86,200804,*1A“ a analyzovať ich ani pre slabé Arduino nie je ťažké. Patrioti si mimochodom môžu zakúpiť drahší modul Ublox NEO-7N, ktorý podporuje (podľa recenzií) GPS aj Glonass.

Je zrejmé, že modul GPS nevie nič o rôznych časových pásmach, takže vývojár bude musieť premyslieť ich výpočet a zmenu letného / zimného času. Ďalšie mínus Používanie GPS- relatívne vysoká spotreba energie (niektoré moduly sa však dajú uviesť do "režimu spánku" samostatnými príkazmi).

WiFi

A nakoniec, posledný (a momentálne najzrejmejší) spôsob, ako získať presný čas, je získať ho z internetu. Sú tu dva prístupy. Prvým a najjednoduchším je použiť niečo ako Raspberry PI s Linuxom ako dosku s hodinami, potom nemusíte robiť nič, všetko bude fungovať hneď po vybalení. Ak chcete „exotiku“ – tak najzaujímavejšou možnosťou je modul esp8266.

Jedná sa o lacný (emisná cena okolo 200 r na ebay) WiFi modul, ktorý dokáže komunikovať so serverom cez sériový port procesora, v prípade potreby ho možno aj preflashovať (existuje pomerne veľa firmvéru tretích strán), a časť logiky (napríklad dopytovanie časového servera) sa vykonáva v samotnom module. Firmvér tretej strany veľa všetkého je podporované, od Lua po C ++, takže existuje pomerne veľa možností, ako si „natiahnuť mozog“.

V tejto chvíli možno tému merania času zrejme uzavrieť. V ďalšej časti sa bližšie pozrieme na procesory, a spôsoby zobrazenia času.

S dynamickým displejom. Neexistujú žiadne sťažnosti týkajúce sa práce hodiniek: presný kurz, pohodlné nastavenia. Ale jedno veľké mínus je, že LED indikátory sú cez deň ťažko viditeľné. Aby som problém vyriešil, prepol som na statickú indikáciu a jasnejšie LED diódy. Ako vždy in softvérĎakujem veľmi pekne Soir. Vo všeobecnosti dávam do pozornosti veľké vonkajšie hodiny so statickou indikáciou, funkcie nastavenia zostali rovnaké ako v predchádzajúcich hodinách.

Majú dva displeje - hlavný (vonku na ulici) a pomocný na indikátoroch - v interiéri, na skrinke zariadenia. vysoký jas dosiahnuté použitím ultrajasných LED diód s pracovným prúdom 50 mA a čipov ovládačov.

Schéma elektronických hodín pre ulicu na jasných LED

Na flashovanie ovládača súbormi a použite nasledujúce nastavenia poistiek:

Dosky plošných spojov hodín, riadiacej jednotky a externý modul, vo formáte LAY, .

Vlastnosti tejto schémy hodín:

- 24-hodinový formát zobrazenia času.
- Digitálna korekcia presnosti zdvihu.
- Zabudované ovládanie hlavného napájacieho zdroja.
- Energeticky nezávislá pamäť mikrokontroléra.
- K dispozícii je teplomer, ktorý meria teplotu v rozmedzí -55 - 125 stupňov.
- Na indikátor je možné striedavo vydávať informácie o čase a teplote.

Stlačením tlačidla SET_TIME sa ukazovateľ v kruhu prepne z hlavného režimu hodín (zobrazuje aktuálny čas). Vo všetkých režimoch podržte stlačené tlačidlá PLUS/MINUS rýchla inštalácia. Zmeňte nastavenia po 10 sekundách od posledná zmena hodnoty sa zapíšu do energeticky nezávislej pamäte (EEPROM) a budú sa odtiaľ načítavať znovu povoliť výživa.

Ďalším veľkým plusom navrhovanej možnosti je, že sa zmenil jas, teraz za slnečného počasia je jas vynikajúci. Počet vodičov sa znížil zo 14 na 5. Dĺžka vodiča k hlavnému (vonkajšiemu) displeju je 20 metrov. S prácou elektronických hodiniek som spokojný, ukázali sa ako plne funkčné hodinky - denné aj nočné. S pozdravom Soir-Aleksandrovich.

Pozor! Na poradí pridávania štítkov záleží! Začnite pridávať to najdôležitejšie. Vždy, keď je to možné, použite existujúce značky

Veľké LED hodiny

Úvod.

Všetko to začalo takto. Na dači som mal starý mechanický budík (vyrobený v ZSSR), ktorý mal problémy s mechanikou. Rozhodol som sa postaviť elektronické hodinky. Prvým problémom je, ktorý ukazovateľ zvoliť. VLI a GRI nie sú vhodné kvôli veľkým teplotným rozdielom v krajine. LCD zmizne z rovnakého dôvodu. Zvyšky led indikátor. Už ma nebaví pozerať sa na malé čísla na ukazovateľoch a veľké sedemsegmentové jednotky sú vzácne a drahé. Bolo rozhodnuté vyrobiť indikátor s výškou číslic 50 mm zo samostatného zelené LED diódy.

Na ukazovateľ sme prišli, ale treba ho nejako riadiť. V tomto prípade by hodiny mali bežať aj pri dlhšom výpadku prúdu. Urobíme to na čipe ATTiny2313 MK a čipe RTC DS1307, ktorý má tiež zabudovaný regulátor výkonu a umožňuje pripojenie batérie.

1. Indikátor.

Urobíme, ako som povedal, zo samostatných zelených LED s priemerom 5 mm. Tu je schéma indikátora:

Tu nie je veľmi čo vysvetľovať. Sú potrebné odpory obmedzujúce prúd, diódy krásna kresbačíslic. V každom obdĺžniku na diagrame by mala byť jedna číslica (schéma je rovnaká pre všetkých), v strede - oddeľujúca dvojbodka.

2. Hlavná časť.

Obvod, ako som povedal, na ATTiny2313 a DS1307. Tu je:

Tu sú už potrebné vysvetlenia. Na pravej strane sú dve duálne sedemsegmentové a dve LED diódy - vnútorný okruh malý indikátor s OA. Prečo dva ukazovatele? Veľký indikátor v noci jasná žiara môže prekážať pri spánku (hodiny budú blízko postele), takže indikáciu je možné prepnúť na malý indikátor prepínačom SW1. V polohe "Noc." funguje malý ukazovateľ, v polohe "Deň". - veľký. Mám tento malý indikátor z práčka, na sporáku je pinout. 3V batéria, CR2032. Tranzistory Q1-Q4 je možné nahradiť akýmikoľvek inými tranzistormi PNP s nízkym výkonom, ako je KT315. Q6-Q9 - na PNP s CE prúdom najmenej 1A, Q5 - na NPN s kolektorovým prúdom najmenej 0,4A. Napájanie môže byť ľubovoľné s napätím 9-20V, polarita nie je dôležitá, môžete dokonca začať meniť. Prúd nie menší ako 1A. Stabilizátor U4 musí byť nainštalovaný na radiátore. Mimochodom, čím nižšie je vstupné napätie, tým ľahšie bude stabilizátor žiť. Mám tento BP:

Teraz prejdime k montáži.

3. Montáž.

Ideme do obchodu a kupujeme diely.

Vyrobíme dosky a začneme spájkovať. Spájkovať 88 LED, rovnaký počet rezistorov a 44 diód nie je jednoduché, ale stojí to za to.

Teraz všetko spojíme drôtmi. Používam káble a konektory PLS/PBS. Pomôžu vám tieto obrázky:

Teraz blikáme MK. Tu sú poistky:

A zahŕňajú:

Tlačidlá a konektory, ktoré som použil, sú:

4. Telo.

Puzdro som vyrobil z preglejky a lišty 20 * 40, vybrúsil a nalakoval. Vzadu som dal dva upevňovacie prvky na upevnenie na stenu.

Mimochodom, na utesnenie okienok indikátorov som použil fóliu zo zelených fliaš, vyzerá krásne a chráni pred slnečným žiarením.

Teraz nejaké fotky:

Nie je to tak dávno, čo bolo potrebné mať v dome hodiny, ale iba elektronické, pretože nemám rád analógové hodiny, pretože tikajú. Mám dosť skúseností s spájkovaním a leptaním obvodov. Po prelúskaní internetu a prečítaní nejakej literatúry som sa rozhodol vybrať si toho najviac jednoduchý obvod lebo nepotrebujem budík.

Vybral som si túto schému, pretože je jednoduchá vyrobte si hodinky vlastnými rukami

Začnime, čo teda potrebujeme, aby sme si vyrobili hodiny vlastnými rukami? No, samozrejme, ruky, schopnosť (ani nie skvelá) čítať obvody, spájkovačka a detaily. Tu úplný zoznamčo som použil:

Quartz na 10 MHz - 1 ks, mikrokontrolér ATtiny 2313, odpory 100 Ohm - 8 ks, 3 ks. 10 kOhm, 2 x 22 pF kondenzátory, 4 tranzistory, 2 tlačidlá, LED indikátor 4-bitový KEM-5641-ASR (RL-F5610SBAW/D15). Inštaláciu som vykonal na jednostranný textolit.

Ale v tejto schéme je chyba.: celkom slušné zaťaženie dostávajú výstupy mikrokontroléra (ďalej MK), ktoré sú zodpovedné za riadenie výbojov. Aktuálne v celková suma je hodne prekročený z maximálneho prúdu portu, ale pri dynamickej indikácii sa MC nestihne prehriať. Aby MK nezlyhal, pridávame do vybíjacích obvodov odpory 100 Ohm.

V tejto schéme je indikátor riadený podľa princípu dynamickej indikácie, podľa ktorej sú segmenty indikátora riadené signálmi z príslušných výstupov MC. Frekvencia opakovania týchto signálov je viac ako 25 Hz a preto sa zdá, že žiara čísel indikátorov je nepretržitá.

Digitálne hodinky vyrobené podľa vyššie uvedenej schémy, môže zobrazovať iba čas (hodiny a minúty), zatiaľ čo sekundy sú zobrazené bodkou medzi segmentmi ktorý bliká. Na ovládanie pracovného režimu hodín poskytuje ich štruktúra tlačidlové spínače, ktoré ovládajú nastavenie hodín a minút. Tento obvod je napájaný 5V zdrojom. Pri výrobe dosky plošných spojov bola do obvodu zahrnutá 5V zenerova dióda.

Keďže mám napájanie 5V, zenerovu diódu som z obvodu vylúčil.

Na výrobu dosky sa použil obvod pomocou žehličky. Teda tlačený obvod vytlačené na atramentová tlačiareň pomocou lesklého papiera je možné ho prevziať z moderných lesklých časopisov. Po vyrezaní textolitu správne veľkosti. Dostal som veľkosť 36 * 26 mm. Takéto malá veľkosť z dôvodu, že všetky diely sú vybrané v SMD puzdre.

Doska bola leptaná pomocou chloridu železitého (FeCl3). Z časového hľadiska trvalo leptanie asi hodinu, keďže kúpeľ s poplatkom bol na krbe, teplo ovplyvňuje čas leptania, nepoužíva sa meď v doske. S teplotou to ale nepreháňajte.

Kým prebiehal proces leptania, aby som si nelámal hlavu a nenapísal firmvér pre hodiny, išiel som na internet a našiel som pod túto schému firmvéru. Ako flashovať MK sa dá nájsť aj na internete. Použil som programátor, ktorý flashuje len MK od ATMEGA.

A konečne je naša tabuľa pripravená a môžeme začať spájkovať naše hodiny. Na spájkovanie potrebujete 25 W spájkovačku s tenkým hrotom, aby ste nepopálili MK a ostatné časti. Spájkovanie vykonávame opatrne a najlepšie od prvého spájkovania všetkých nôh MK, ale iba samostatne. Pre tých, ktorí sa nevyznajú, vedzte, že diely vyrobené v SMD puzdre majú na svojich vývodoch cín pre rýchle spájkovanie.

A takto vyzerá doska s priletovanými časťami.