Китайские часы конструктор настройка
Обновлено: 01.05.2024
1. Принципиальная электрическая схема, используемые детали и принцип работы
Изменением емкости конденсаторов можно в небольших пределах изменять частоту тактового генератора и соответственно точность хода часов. На рисунке 2 показан вариант схемы тактового генератора с возможностью регулировки погрешности часов.
Узел начального сброса служит для установки внутренних регистров микроконтроллера в начальное состояние. Он служит для подачи после подключения питания на 1 вывод МК единичного импульса длительностью не менее 1 мкс (12 периодов тактовой частоты).
Состоит из RC цепочки, образуемой резистором R1 и конденсатором C1.
Схема ввода состоит из кнопок S1 и S2. Программно сделано так, что при одиночном нажатии любой из кнопок в динамике раздается одиночный сигнал, а при удержании двойной.
Модуль индикации собран на четырехразрядном семисегментном индикаторе с общим катодом DS1 и резистивной сборке PR1.
Резистивная сборка представляет собой набор резисторов в одном корпусе:
Звуковая часть
схемы представляет собой схему собранную на резисторе R2 10кОм, pnp
транзисторе Q1 SS8550(выполняющего роль усилителя) и пьезоэлемента LS1.
Питание подается через разъем J1 с подключенным параллельно сглаживающим конденсатором C4. Диапазон питающих напряжений от 3 до 6В.
2. Сборка конструктора
Сборка трудностей не вызвала, на плате подписано, куда какие детали паять.
После этого очередь за звуковым пьезоэлементом и транзистором. В
транзисторе главное установить правильной стороной и не перепутать
выводы:
В последнюю очередь припаиваю индикатор и разъем питания:
3. Установка текущего времени, будильников и ежечасового сигнала.
После включения питания дисплей находится в режиме ("ЧАСЫ:МИНУТЫ") и отображает время по умолчанию 12:59. Ежечасный звуковой сигнал включен. Оба будильника включены. Первый установлен на время срабатывания 13:01, а второй – 13:02.
При каждом кратковременном нажатии на кнопку S2 дисплей будет переключаться между режимами ("ЧАСЫ:МИНУТЫ") и ("МИНУТЫ:СЕКУНДЫ").
При длительном нажатии кнопки S1 происходит вход в меню настроек, состоящее из 9 подменю, обозначенных буквами A, B, C, D, E, F, G, H, I. Подменю переключаются кнопкой S1, значения изменяются кнопкой S2. После подменю I следует выход из меню настроек.
А: Установка показаний часов текущего времени
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю B.
B: Установка показаний минут текущего времени
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для перехода в подменю С.
C: Включение ежечасного звукового сигнала
По умолчанию включено (ON) – каждый час с 8:00 до 20:00 подается звуковой сигнал. При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в подменю D.
D: Включение\выключение первого будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю E и F пропускаются.
E: Установка показаний часов первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю F.
F: Установка показаний минут первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для перехода в подменю С.
G: Включение\выключение второго будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю H и I пропускаются и происходит выход из меню настроек.
H: Установка показаний часов второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю I.
I: Установка показаний минут второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для выхода из меню настроек.
Коррекция секунд
В режиме ("МИНУТЫ:СЕКУНДЫ") необходимо удержать кнопку S2 для обнуления секунд. Далее коротким нажатием на кнопку S2 запустить отсчет секунд.
4. Общие впечатления от часов.
Плюсы:
+ Низкая цена
+ Легкая сборка, минимум деталей
+ Удовольствие от самостоятельной сборки
+ Достаточно низкая погрешность (у меня за сутки отстали на несколько секунд)
Минусы:
- После отключения питания не держит время
- Отсутствие какой либо документации, кроме схемы (данная статья частично решила этот минус)
- Прошивка в микроконтроллере защищена от считывания
5. Дополнительно:
Интересно, припаять детали на готовую печатную плату это считается радиолюбительство? Будем думать что да)) По крайней мере для новичков и чайников, которые гордо поглядывают на собранный недавно светодиодный мультивибратор, лежащий на почётном месте в комнате и подумывая - а не замахнутся ли на что-то микроконтроллерное, родителям на радость - друзьям на зависть! Для таких случаев как раз прекрасно пойдёт конструктор "Электронные часы с будильником и отсчётом секунд" который продают на Алиэкспрессе за пару сотен рублей. Ну а меня они заинтересовали, так как планирую взять их в подарок сыну на День Рождения 4 года. Пусть вникает в радиодело с малых лет))
Схема часов на AT89C2051
Устройство представляет из себя электронные часы с функцией будильника, секундомера, функцией обратного отсчета и счетчика. Микроконтроллер AT89C2051 используется в основе конструкции, что позволило сильно уменьшить количество деталей. Кроме микросхемы, тут имеется кварц, буззер, 7 транзисторов динамической индикации и кучка резисторов обвязки. Программировать ничего не надо - контроллер поставляется уже прошитый.
Характеристики электронных часов
- Модель: YL-6 C51
- Разрядность: шесть LED цифр
- Рабочее напряжение: 7-12 В
- Потребление тока: 10-20 мА
- Размер платы: 92 х 50 мм
- Погрешность менее 1 секунды за 24 часа
- Особенности: будильник, секундомер, обратный отсчет и счетчик.
Обратите внимание на высокую точность хода - в домашних условиях нелегко откалибровать кварцевый генератор до такого значения. Эти часы имеют почти 500 отзывов покупателей (90% отличных), что говорит о многом! Вот несколько фото готовых часов от тех кто купил их и успешно запустил:
Ссылку на страницу давать не будем, такой набор продаётся у нескольких продавцов, так что выбирайте сами используя запрос типа C51 Digital Electronic Clock Suite DIY Kits Six 6 Bits Electronic Parts and Components Electronic Production. Примерная цена $3.6, а найти наиболее выгодный вариант вам поможет приложение для проверки цен и рейтинга продавцов на Али.
Форум по обсуждению материала КОНСТРУКТОР С АЛИ: LED ЧАСЫ С СЕКУНДАМИ
Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.
Обзор электромагнитного пистолета из китайского набора для самостоятельной сборки.
В каком направлении течет ток - от плюса к минусу или наоборот? Занимательная теория сути электричества.
Элементы и батареи Li-Ion, Li-Po и LiFePO4 - особенности каждого типа литиевых аккумуляторов и основные различия.
Собирался сделать себе небольшие настольные часы. Часов в доме и так хватает, но в темное время суток чтобы узнать время нужно включить свет и т.п. Значит нужны были часы на светодиодном индикаторе с яркими крупными цифрами. На сайте Алиэкспресс нашел DIY набор- конструктор С51, подходящий по параметрам и цене. Он состоит из готовой печатной платы и радиодеталей которые надо распаять по схеме.
Фото, набор С51
Напряжение питания часов 3-6 Вольт, токопотребление составляет 40мА. Таким образом их можно запитать хоть от USB, аккумуляторной батареи от мобильного телефона, зарядного устройства сотового телефона или от любого подходящего источника питания.
В этой статье описано как своими руками сделать и настроить светодиодные часы с будильником.
Весь процесс изготовления посмотреть в видео:
Распайка печатной платы часов.
Основным элементом часов является микросхема AT89C2051-24PC фирмы ATMEL. Она устанавливается на переходную колодку, припаянную к печатной плате. Размер самой печатной платы 52х42 мм, размер светодиодного экрана 52х20 мм.
Распайка элементов несложная-на печатной плате хорошо показаны места установки деталей и их условные обозначения
Схема
Очередность распайки элементов у меня была такая-сначала паяем резисторы, конденсаторы и другие компоненты схемы кроме контроллера и светодиодного индикатора. В конце распаиваем микросхему и экран часов.
Сборка светодиодных часов.
После пайки надо проверить печатную плату(нет ли случайного попадания припоя на соседние контактные дорожки). Размеры платы небольшие, может случиться и такое.
Если все нормально подаем питание через клеммник. У меня часы пошли сразу. Цифры на экране засветились ярко, замигали две точки посередине (индикация секунды). Осталось придумать корпус для часиков. Нашел упаковочную пластмассовую коробочку с прозрачной крышкой (от каких-то сувениров). Сбоку просверлил отверстие и установил разъем для «джека» зарядного устройства. Внутри коробки будет аккумулятор от старого сотового телефона. По размеру прозрачной крышки вырезал из черного картона заготовку и установил ее внутри. В картоне вырезаем окошко по размеру светодиодного индикатора и два отверстия для толкателей кнопок настройки часов. На кнопки надеваем трубочки удлинители из стержня шариковой ручки. Из пенопласта вырезаем кусочек для фиксации аккумулятора и печатной платы, устанавливаем внутри коробки и закрываем крышкой. Крышку по бокам я заклеил кусочком прозрачного скотча. Все конструкция готова.
Настройка часов.
Осталось провести настройку часов. Это делается кнопками S1, S2. Продолжительное нажатие кнопки S1 приводит в меню настроек, оно состоит из девяти подменю- A, B, C, D, E, F, G, H, I. Вид настроек выбирается кнопкой S1, а сами значения кнопкой S2.
Виды настроек часов.
А-часы\ В-минуты\ С-сигнал каждого часа\ D-первый будильник On\Of\ E-первый будильник, часы\ F-первый будильник, минуты\ G-второй будильник, On\Of\ Н-второй будильник, часы\ I-второй будильник, минуты
При сбое питания настройки часов не сохраняются это можно исключить с помощью аккумулятора от старого сотового телефона( его хватает на сутки) .
Зарядное устройство от старого сотового телефона и аккумулятор от него же бесплатно. Зато в доме появился новый полезный гаджет.На базе этих часиков можно при желании сделать еще несколько полезных устройств.
К слову сказать я тоже купил себе конструктор С51, и даже собрал его. А при помощи советов из комментариев к обзору мне удалось решить проблему "несбрасываемости" часов при отключении питания (спасибо всем, кто помогал советами). Писать еще один обзор на тот же конструктор не вижу смысла, просто приложу несколько фоток моих С51 под спойлером
В общем зацепила меня тема. Решил вспомнить, как это держать паяльник, и заказл себе еще несколько конструкторов. Один из которых я получил буквально за две недели, и назвал его Часы iПаяльник
В комплекте ремешок, элементы корпуса и набор радиодеталей
И небольшой мануал
Часы построены на базе чипа DS1302 ( даташит )
Я вообще не электронщик. Знаю что такое транзистор, диод и т.п. но совершенно не понимаю ничего в микросхемах, и не умею читать даташит. Судя по всему DS1302 - это часовая микросхема, отвечает за время. Так же в комплекте есть второй чип STC15L204EA ( даташит ), могу только предполагать, что он делает. Но что бы меня не заклевали спецы, я лучше просто промолчу о том, чего не знаю, и напишу для таких же чайников как я сам: Часы работают на двух микросхемах :)
А так же на трех резисторах (10кОм каждый), трех конденсаторах и одном кварце. В комплекте оказался один лишний резистор ))
Схема - двухсторонняя, отверстия металлизированные. Дорожки очень тонкие (по моим меркам).
Сразу оговорюсь, что кроме предыдущего опыта по сборке конструктора С51, что то работающее в последний раз я собирал, когда мне было лет эдак 12, и был это то-ли транзисторный приемник из ЮТ, то-ли цветомузыка из конструктора, который был выписан по почте наложенным платежом из техники молодежи. Гы, по сути это были прародители онлайн покупок.
Но что то я отвлекся. Вернемся к нашим часам.
Начинаем сборку. Я начал с микросхем. Хотя обычно удобнее начинать с мелких деталей, с последующим переходом к более крупным. Будьте внимательны, на плате первая нога микросхемы отмечена отверстием, окаймленным "квадратной! дорожкой. А на самой микросхеме первая нога отмечена кругом.
Паяю как умею. Припой - не знаю марки, давно очень лежит (проаолочка 0,8 мм с канифолью внутри), и похоже олово окислилось снаружи, при пайке становится каким то рыхловатым, паяется не очень хорошо. Не эластичное. Прошлую поделку паял другим припоем, так получалось намного аккуратнее
Каких то 30 минут - и часы готовы. По крайней мере схема собрана. Вставляем батарейку, и.
Ничего не происходит :(
Ну что же, так бывает. Без поллитры не обойтись. По сути даже пробовать не надо было, пока плата не отмыта спиртом от остатков флюса! Изопропилового спирта у мен нет, но дома нашелся питьевой медицинский спирт
Тщательно протираем плату спиртом, и.
На табло появляются какие то циферки :)
Но счастье было не долгим. При попытке настроить часы (установить время) часы начинают глючить, цифры мигают, а потом все потухает и не подает признаков жизни.
Я же говорил, что без поллитры не обойтись! Протереть оказалось не достаточно. Нужно отмыть схему более основательно. А для этого мне понадобится ультразвуковая ванночка, в которой я искупал свою схему в чистом медицинском спирте
Кому интересно, вот ванночка
Работает честно, покупал со скидкой за 25$, сейчас продается за 30.
Писать отдельный обзор про ванночку не хочется. Напишу только несколько слов и фоток под спойлером
Ванночка честная, с настоящим пьезо элементом (а не с вибромоторчиком, как в подделках). Работает исправно, чистит отменно. Перечистил ювелирку всех родственников. Имеет два режима. Выключается сам по таймеру.
Промыл пару раз схему, и до кучи еще и С51, после доработки что бы смыть остатки флюса
После купания сушка феном, и вот теперь часы включились, и больше не мигали и не глючили (наивный, я так думал, глюки еще ждали меня впереди)
Настроил часы я быстро, по инструкции установил время. Надо сказать, начинка довольно бедная. Есть только часы и минуты. Нет ни секунд, ни будильников, ни даты. Нет ничего, кроме времени. Время включается на 5 секунд нажатием левой кнопки. И часы сами отключаются (для экономии батареи).
Настройка простая. Что бы сбросить время, нужно очень синхронно нажать обе кнопки. И на часах застынут 12:00. Нажимаем левую кнопку на две секунды - часы замигали. Правой устанавливаем часы. Опять жмем левую - мигают минуты. Правой устанавливаем минуты. Жмем еще раз левую - настройка закончена. Секунды стартую с момента сброса (синхронного нажатия обоих кнопок). Если нажать не синхронно - ничего не получится.
После настройки я перешел к сборке корпуса.
Обратите внимание, какие тоненькие "мостики" на средних деталях часов. Будьте аккуратны (если захотите повторить мой подвиг). При попытке силой нанизать деталь на винтик (а отверстия там маленькие, винтик сам собой не вставить, приходится прилагать усилия или вкручивать его) можно нечаянно ее сломать
Ну, не велика потеря. несколько капель суперклея, и часы все таки собраны (склеянная деталь внутри, и поломки почти не видно)
Первое впечатление - часы прикольные. Прикольные - ну как бы "фрик" среди часов. Этакий электропанк (по аналогии со стимпанком).
Жалко, что телефона нет в этих часах. Но и это решаемо установкой стороннего плагина
А теперь перейдем к сюрпризу.
Все наверное видели, как механические или кварцевые часы могут стоять? Стрелки не двигаются, и застыли в одном положении. Но я никогда не видел, что бы стояли электронные часы. Табло горит (включается при нажатии на кнопку на 5 секунд и гаснет, так и задумано). Но время - не меняется! Господа электронщики, можете как то прокомментировать это? Часы стоят, не идут. "Точки" разделители между часами и минутами мигают в такт, одно мигание равно одной секунде. Но сами часы стоят. Прошел час - а время не сдвинулось ни на минуту.
Ну в общем то я расстроился. Не то, что бы я собирался носить эти часы (разве что на хеллуин одеть), но все равно обидно, когда потратил столько времени - а часы стоят.
А потом они пошли. Пошли сами по себе, ни с того ни с сего. И с тех пор исправно работают (уже неделю). Разве так бывает.
Ну и напоследок еще несколько фото часов под спойлером
Надеюсь, обзор был интересен, а может даже полезен.
С удовольствием послушаю, что скажут об устройстве часов спецы (то, что за колебания отвечает два кондера и кварц я уже знаю из обзора С51).
Перечень инструментов и материалов
- набор С51 ( ссылка на набор с али );
- отвертка;
- ножницы;
- паяльник;
- кембрик;
- аккумуляторная батарея от сотового телефона;
- соединительные провода;
- коробка с прозрачной крышкой;
- картон черного цвета от упаковки;
- зарядное устройства от сотового телефона.
Шаг первый. Распайка печатной платы часов.
Основным элементом часов является микросхема AT89C2051-24PC фирмы ATMEL. Она устанавливается на переходную колодку, припаянную к печатной плате. Размер самой печатной платы 52х42 мм, размер светодиодного экрана 52х20 мм.
Распайка элементов несложная-на печатной плате хорошо показаны места установки деталей и их условные обозначения. В процессе сборки часов очень пригодилась приспособление «третья рука» которую я описывал ранее.
Очередность распайки элементов у меня была такая-сначала паяем резисторы, конденсаторы и другие компоненты схемы кроме контроллера и светодиодного индикатора. В конце распаиваем микросхему и экран часов.
Шаг второй. Сборка светодиодных часов.
После пайки надо проверить печатную плату(нет ли случайного попадания припоя на соседние контактные дорожки). Размеры платы небольшие, может случиться и такое.
Если все нормально подаем питание через клеммник. У меня часы пошли сразу. Цифры на экране засветились ярко, замигали две точки посередине (индикация секунды). Осталось придумать корпус для часиков. Нашел упаковочную пластмассовую коробочку с прозрачной крышкой (от каких-то сувениров). Сбоку просверлил отверстие и установил разъем для «джека» зарядного устройства. Внутри коробки будет аккумулятор от старого сотового телефона. По размеру прозрачной крышки вырезал из черного картона заготовку и установил ее внутри. В картоне вырезаем окошко по размеру светодиодного индикатора и два отверстия для толкателей кнопок настройки часов. На кнопки надеваем трубочки удлинители из стержня шариковой ручки. Из пенопласта вырезаем кусочек для фиксации аккумулятора и печатной платы, устанавливаем внутри коробки и закрываем крышкой. Крышку по бокам я заклеил кусочком прозрачного скотча. Все конструкция готова.
Шаг третий. Настройка часов.
Осталось провести настройку часов. Это делается кнопками S1,S2. Продолжительное нажатие кнопки S1 приводит в меню настроек, оно состоит из девяти подменю- A, B, C, D, E, F, G, H, I. Вид настроек выбирается кнопкой S1, а сами значения кнопкой S2.
Виды настроек часов.
А-часы\ В-минуты\ С-сигнал каждого часа\ D-первый будильник On\Of\ E-первый будильник, часы\ F-первый будильник, минуты\ G-второй будильник, On\Of\ Н-второй будильник, часы\ I-второй будильник , минуты
При сбое питания настройки часов не сохраняются это можно исключить с помощью батарейки на 3В и пары диодов.
Сделать самостоятельно такой часы по силам любой начинающему и это не приведет к большим затратам времени и финансов.
На весь работу пошло пару часов свободного времени и 73 рубля ( набор часов с Алиэкспресс 73р .). Зарядное устройство от старого сотового телефона и аккумулятор бесплатно. Зато в доме появился новый полезный гаджет.
Читайте также: