• Hodinky s LED indikací to udělají sami. Udělej si sám elektronické hodiny

    20. srpna 2015 ve 12:34 hodin

    Domácí elektronické hodiny, základna prvků - část 1, měření času

    • DIY nebo DIY

    Pravděpodobně každý geek, který má rád domácí elektroniku, dříve nebo později přijde s myšlenkou vyrobit si vlastní jedinečné hodinky. Nápad je to docela dobrý, pojďme přijít na to, jak a na čem je vylepšit. Jako výchozí bod budeme předpokládat, že člověk ví, jak programovat mikrokontroléry, rozumí tomu, jak poslat 2 bajty přes i2c nebo sériový port, a dokáže připájet několik vodičů dohromady. V zásadě to stačí.

    Je jasné, že klíčovou funkcí hodinek je měření času (koho by to napadlo, že?). A je žádoucí to udělat co nejpřesněji, existuje několik možností a úskalí.

    Jaké metody měření času dostupné v hardwaru tedy můžeme použít?

    CPU vestavěný RC oscilátor

    Nejjednodušší nápad, který vás může napadnout, je jednoduše nastavit softwarový časovač a nechat jej odpočítávat sekundy. No, tenhle nápad nefunguje. Hodiny samozřejmě budou fungovat, pouze přesnost vestavěného generátoru není nijak regulována a může „plavat“ v rozmezí 10% jmenovité hodnoty. Je nepravděpodobné, že by někdo potřeboval hodiny, které trvají 15 minut měsíčně.

    Modul reálného času DS1307

    Správnější možností, která se používá i ve většině „lidových“ produktů, jsou hodiny reálného času. Mikroobvod komunikuje s mikrokontrolérem přes I2C, vyžaduje minimum vazby (quartz a dvojice rezistorů). Emisní cena je asi 100 rublů za čip nebo asi 1 $ na ebay za hotovou desku s mikroobvodem, paměťovým modulem a konektorem baterie.

    Diagram z datasheetu:

    Neméně důležité je, že mikroobvod se vyrábí v balení DIP, což znamená, že jej může pájet každý začínající radioamatér. Vestavěná baterie udržuje hodiny v chodu i po vypnutí napájení.

    Zdálo by se, že je vše v pořádku, nebýt jednoho problému – nízké přesnosti. Přibližná přesnost hodinkového křemene je 20-30 ppm. Označení ppm – části na milion, udává počet částí na milion. Zdálo by se, že 20 miliontin je super, nicméně pro frekvenci 32768 Hz to vyjde 20 * 32768 / 1000000 = ± 0,65536 Hz, tzn. už půl péro. Jednoduchými výpočty lze vidět, že generátor s takovým rozdílem za den „nakliká“ navíc (nebo chybí) 56 tisíc cyklů, což odpovídá 2 sekundám za den. Quartz je jiný, někteří uživatelé psali o chybě 5 sekund denně. Nějak to není příliš přesné - za měsíc takové hodiny zbudou alespoň minutu. To už je slušný rozdíl, patrný pouhým okem (když babiččina oblíbená série začíná v 11:00 a hodiny ukazují 11:05, bude vývojář takových hodinek před příbuznými nepříjemný).

    Protože je ale teplota v místnosti víceméně stabilní a frekvence křemene se příliš nezmění, můžete přidat softwarovou korekci. Další rada uváděná na fórech je používat hodinový quartz ze starých základních desek, tam jsou podle recenzí celkem přesné.

    Modul reálného času DS3231

    Nejsme první, kdo položil otázku přesnosti, a Dallas, který splnil přání, vydal pokročilejší modul - DS3231. Jmenuje se „Extremely Accurate Real Time Clock“ a má vestavěný teplotně korigovaný oscilátor. Přesnost je 10krát vyšší a je 2 ppm. Cena emise je o něco vyšší, ale pouzdro mikroobvodu je určeno pro montáž SMD, pájení není tak pohodlné, ale můžete si koupit hotovou desku na eBay.


    (foto z webu prodejce)

    Přesnost 6 sekund za měsíc je již dobrý výsledek. Půjdeme ale dále – v ideálním případě se hodiny v 21. století nemusí seřizovat vůbec.

    Rádiový modul DCF-77

    Metoda je spíše exotická, ale pro úplnost je třeba ji zmínit. Málokdo ví, ale přesné časové signály byly vysílány rádiem již od 70. let. Vysílač DCF-77 se nachází v Německu u Frankfurtu a na frekvenci 77,5KHz VLF se přenášejí přesné časové značky (ano, už před 20 lety měli nástěnné a stolní hodiny, které nebylo nutné upravovat).

    Metoda je dobrá, protože obvod má nízkou spotřebu energie, takže se nyní vyrábějí i náramkové hodinky s touto technologií. Hotovou přijímací desku DCF-77 můžete koupit na ebay, emisní cena je 20 $.

    Mnoho hodin a meteostanic má schopnost přijímat DCF-77, jediný problém je, že signál prakticky nedosahuje Rusko. Mapa pokrytí z Wikipedie:

    Jak vidíte, na hranici přijímacího prostoru leží pouze Moskva a Petrohrad. Podle majitelů se signál podaří přijmout jen někdy, což se ovšem pro praktické využití nehodí.

    GPS modul

    Pokud hodiny nejsou daleko od okna, pak velmi reálnou metodou pro získání přesného času je modul GPS. Tyto moduly lze levně koupit na ebay (emisní cena 10-15 $). Například Ublox NEO-6M se připojuje přímo k sériovým pinům procesoru a vydává řetězce NMEA rychlostí 9600.

    Data přicházejí přibližně v následujícím formátu „$GPRMC,040302.663,A,3939.7,N,10506.6,W,0.27,358.86,200804,*1A“ a jejich parsování i pro slabé Arduino není obtížné. Patrioti si mimochodem mohou pořídit dražší modul Ublox NEO-7N, který podporuje (podle recenzí) GPS i Glonass.

    Je zřejmé, že modul GPS neví nic o různých časových pásmech, takže vývojář bude muset přemýšlet nad jejich výpočtem a změnou letního / zimního času. Další nevýhodou použití GPS je poměrně vysoká spotřeba (některé moduly však lze uvést do „režimu spánku“ samostatnými příkazy).

    WiFi

    A konečně poslední (a v tuto chvíli nejzřejmější) způsob, jak zjistit přesný čas, je vzít si jej z internetu. Jsou zde dva přístupy. První a nejjednodušší je použít něco jako Raspberry PI s Linuxem jako desku s hodinami, pak nemusíte nic dělat, vše bude fungovat hned po vybalení. Pokud chcete „exotiku“ – pak nejzajímavější možností je modul esp8266.

    Jedná se o levný (emisní cena cca 200r na ebay) WiFi modul, který umí komunikovat se serverem přes sériový port procesoru, na přání lze i přeflashovat (existuje poměrně hodně firmwaru třetích stran), a část logiky (například dotazování časového serveru) se provádí v samotném modulu. Spousta všeho je podporována firmwarem třetích stran, od Lua po C ++, takže existuje dostatek možností, jak si „protáhnout mozek“.

    V tuto chvíli lze asi téma měření času uzavřít. V příštím díle se blíže podíváme na procesory, a způsoby zobrazení času.

    Hodiny se sedmisegmentovým LED indikátorem na čipu K145IK1911

    Historie těchto hodinek objevujících se na webu se mírně liší od jiných schémat na webu.

    Běžný den volna, jdu na poštu, přehrabuji se a jdu k naší čtečce Fedorenko Eugene, poslal schéma hodin, s popisem a se všemi fotografiemi.

    Krátce o schématu obvod elektronických hodin jejich ruce provedeno na čipu K145IK1911, a čas je zobrazován na sedmi segmentových LED ukazatelích.A stejně tak jeho článek.Díváme se na všechno.

    Schéma hodin:


    Chcete-li obrázek zvětšit, jednoduše jej zvětšíte kliknutím a uložte si počítač.

    Není to tak dávno, co jsem stál před úkolem buď koupit nové hodinky, nebo si nové sám sestavit. Požadavky na hodiny byly jednoduché – displej měl ukazovat hodiny a minuty, neměl chybět budík a jako zobrazovací zařízení měly sloužit LED sedmisegmentové indikátory. Nechtěl jsem hromadit spoustu logických mikroobvodů a nechtěl jsem se zapojit do programování ovladačů. Volba byla učiněna na základě rozvoje sovětského elektronického průmyslu - čip K145IK1901.

    V té době to nebylo v obchodě, ale byl tam analog ve 40kolíkovém balení - K145IK1911. Název pinů tohoto mikroobvodu se neliší od předchozího, rozdíl je v číslování.



    Nevýhodou těchto mikroobvodů je, že fungují pouze s vakuovými fluorescenčními displeji. Pro zajištění dokování s LED indikátorem bylo nutné sestrojit přizpůsobovací obvod na polovodičových klávesách.

    Jako ovladače strun - J1-J7 lze použít tranzistory KT3107 s písmenným indexem I, A, B. Pro ovladače pro výběr segmentů D1-D4, KT3102I, nebo KT3117A, KT660A, jakož i jakýchkoli dalších s maximálním napětím kolektor-emitor alespoň 35 V a kolektorovým proudem odejde alespoň 100 mA. Proud indikačních segmentů je regulován odpory v kolektorových obvodech řadových budičů.



    K oddělení číslic hodin a minut se používá tečka blikající s frekvencí 1 Hz.

    Tato frekvence je přítomna na výstupu čipu Y4 po zahájení časování. Toto schéma také poskytuje možnost zobrazovat na displeji místo hodin a minut - minut a sekund. Přepnutí do tohoto režimu se provádí stisknutím tlačítka "Second". Návrat k časové indikaci hodin a minut se provede po stisku tlačítka "Zpět". Tento čip poskytuje možnost nastavit dva alarmy současně, ale v tomto schématu není druhý alarm použit jako zbytečný. Jako zvukový emitor byl použit piezo výškový reproduktor s vestavěným generátorem, s napájecím napětím 12V. Signál alarmu se odebírá z výstupu Y5 mikroobvodu. Pro zajištění přerušovaného zvuku je signál modulován frekvencí 1 Hz, sloužící k označení druhého rytmu (tečky). Pro podrobnější studium funkčnosti mikroobvodu K145IK1901 (11) se můžete obrátit na dokumentaci, kterou lze nedávno snadno najít na internetu. Mikroobvod musí být napájen záporným napětím -27V ± 10%. Podle experimentů zůstává mikroobvod funkční i při napětí -19V a přesnost hodin není vůbec ovlivněna.

    Schéma hodin je znázorněno na obrázku výše. V obvodu byly použity čipové rezistory velikosti 1206, které mohou výrazně zmenšit rozměry zařízení. Jako sedmisegmentový indikátor je vhodný každý se společnou anodou.

    No, v tuto chvíli skončil článek.Který bude dále rozvíjen a doplňován.A jeho autorovi Evgeny Fedorenkovi vyjadřuji vděčnost za všechny dotazy a dávám i jeho mail.Pište na Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro zobrazení musíte mít povolený JavaScript.

    Jak již z názvu vyplývá, hlavním účelem tohoto zařízení je zjistit aktuální čas a datum. Má ale mnohem více užitečných funkcí. Myšlenka na jeho vytvoření se objevila poté, co jsem narazil na polorozbité hodinky s poměrně velkým (na náramkové hodinky) kovovým pouzdrem. Napadlo mě, že bych tam mohl vložit podomácku vyrobené hodinky, jejichž možnosti omezuje pouze moje vlastní fantazie a zručnost. Výsledkem je zařízení s následujícími funkcemi:

    1. Hodiny - kalendář:

      Počítání a výstup na ukazatel hodiny, minuty, sekundy, den v týdnu, den, měsíc, rok.

      Přítomnost automatického nastavení aktuálního času, které se provádí každou hodinu (maximální hodnoty +/-9999 jednotek, 1 jednotka = 3,90625 ms.)

      Výpočet dne v týdnu z data (pro aktuální století)

      Automatické přepínání na letní a zimní čas (přepínatelné)

    • Počítají se přestupné roky

    2. Dva nezávislé budíky (při spuštění zazní melodie)
    3. Časovač s rozlišením 1 sec. (Maximální doba odpočítávání 99h 59m 59s)
    4. Dvoukanálové stopky s rozlišením počítání 0,01 sec. (maximální doba počítání 99h 59m 59s)
    5. Stopky s rozlišením počítání 1 sec. (maximální doba počítání 99 dní)
    6. Teploměr v rozsahu od -5°С. až 55°С (omezeno teplotním rozsahem běžného provozu zařízení) v krocích po 0,1°С.
    7. Čtečka a emulátor elektronických klíčů - tablety typu DS1990 podle protokolu Dallas 1-Wire (paměť na 50 kusů, ve kterých je již více univerzálních "terénních klíčů") s možností zobrazení klíče kód bajt po bajtu.
    8. IR dálkové ovládání (implementován je pouze příkaz „Vyfotit snímek“) pro digitální fotoaparáty „Pentax“, „Nikon“, „Canon“
    9. LED svítilna
    10. 7 melodií
    11. Zvukový signál na začátku každé hodiny (přepínatelný)
    12. Zvukové potvrzení stisknutí tlačítka (přepínatelné)
    13. Řízení napětí baterie s funkcí kalibrace
    14. Nastavení jasu digitálního indikátoru

    Možná je taková funkčnost nadbytečná, ale mám rád univerzální věci, no, plus morální zadostiučinění z toho, že tyto hodinky budou vyráběny ručně.

    Schematické schéma hodin

    Zařízení je založeno na mikrokontroléru ATmega168PA-AU. Hodiny tikají na časovači T2, který pracuje v asynchronním režimu z hodinového quartz na 32768 Hz. Mikrokontrolér je téměř po celou dobu v režimu spánku (indikátor nesvítí), jednou za sekundu se probudí, aby se právě tato sekunda přidala k aktuálnímu času a znovu usne. V aktivním režimu je MK taktován z interního RC oscilátoru na 8 MHz, ale interní předdělička to dělí 2, ve výsledku je jádro taktováno od 4 MHz. K indikaci slouží čtyři jednomístné LED digitální sedmisegmentové indikátory se společnou anodou a desetinnou tečkou. K dispozici je také 7 stavových LED diod, jejichž účel je následující:
    D1- Znaménko záporné hodnoty (mínus)
    D2- Znamení běžících stopek (blikání)
    D3- Znamení zapnutí prvního alarmu
    D4- Signalizace zapnutého druhého budíku
    D5- Signál zvukového signálu na začátku každé hodiny
    D6- Značka běžícího časovače (blikající)
    D7- Známka nízkého napětí baterie

    R1-R8 - proud omezující odpory segmentů digitálních indikátorů HG1-HG4 a LED D1-D7. R12, R13 - dělič pro řízení napětí baterie. Vzhledem k tomu, že napájecí napětí hodin je 3V a bílá LED D9 potřebuje při jmenovitém odběru proudu cca 3,4-3,8V, nesvítí v plné síle (stačí ale neklopýtat ve tmě) a proto je připojeno bez odporu omezujícího proud. Prvky R14, Q1, R10 jsou určeny pro ovládání infračervené LED D8 (implementace dálkového ovládání pro digitální fotoaparáty). R19, ​​​​R20, R21 se používají pro párování při komunikaci se zařízeními, která mají rozhraní 1-Wire. Správa se provádí třemi tlačítky, která jsem podmíněně nazval: MODE (režim), UP (nahoru), DOWN (dolů). První z nich je určen i k probuzení MK externím přerušením (v tomto případě se rozsvítí indikace), proto se připojuje samostatně na vstup PD3. Stisk zbývajících tlačítek je určen pomocí ADC a rezistorů R16, R18. Pokud nejsou tlačítka stisknuta do 16 sekund, pak MK usne a indikátor zhasne. Když je v režimu "Dálkové ovládání pro kamery" tento interval je 32 sekund a se zapnutou baterkou - 1 minuta. MK lze také uspat ručně pomocí ovládacích tlačítek. Když stopky běží s rozlišením počítání 0,01 sec. Zařízení nepřejde do režimu spánku.

    Tištěný spoj

    Zařízení je sestaveno na oboustranné desce plošných spojů kulatého tvaru podle velikosti vnitřního průměru pouzdra hodinek. Ale při výrobě jsem použil dvě jednostranné desky o tloušťce 0,35 mm. Tato tloušťka byla opět získána odloupnutím z oboustranného sklolaminátu o tloušťce 1,5 mm. Desky pak slepené. To vše bylo provedeno proto, že jsem neměl tenký oboustranný sklolaminát a každý ušetřený milimetr tloušťky v omezeném vnitřním prostoru pouzdra hodinek je velmi cenný a nebylo potřeba kombinovat při výrobě tištěných vodičů pomocí LUT metoda. Výkres PCB a umístění dílů jsou v přiložených souborech. Na jedné straně jsou indikátory a proud omezující odpory R1-R8. Na zadní straně jsou všechny ostatní detaily. Jsou zde dva průchozí otvory pro bílé a infračervené LED.

    Tlačítkové kontakty a držák baterie jsou vyrobeny z pružného ocelového plechu o tloušťce 0,2…0,3 mm. a pocínované. Níže jsou fotografie desky z obou stran:

    Design, díly a jejich možná výměna

    Mikrokontrolér ATmega168PA-AU lze nahradit ATmega168P-AU, ATmega168V-10AU ATmega168-20AU. Digitální indikátory - 4 kusy KPSA02-105 supersvítivá červená záře s výškou číslic 5,08 mm. Lze dodat ze stejné řady KPSA02-xxx nebo KCSA02-xxx. (pouze ne zelené - budou slabě svítit) Jiné analogy podobných velikostí se slušným jasem jsou mi neznámé. U HG1, HG3 se zapojení segmentových katod liší od HG2, HG4, protože mi to vyhovovalo pro rozložení DPS. V tomto ohledu je pro ně v programu použita jiná tabulka generátoru znaků. Použité odpory a kondenzátory SMD pro povrchovou montáž velikosti 0805 a 1206, LED D1-D7 velikost 0805. Bílé a infračervené LED o průměru 3mm. Na desce je 13 průchozích otvorů, do kterých je potřeba nainstalovat propojky. Jako teplotní senzor se používá DS18B20 s 1-Wire rozhraním. LS1 - klasický piezoelektrický bzučák, vložený do krytu. Jedním kontaktem je spojena s deskou pomocí na ní nainstalované pružiny, druhým je spojena s pouzdrem hodinek samotným krytem. Quartzový rezonátor z náramkových hodinek.

    Programování, firmware, pojistky

    Pro in-circuit programování je na desce pouze 6 kulatých kontaktních ploch (J1), protože plnohodnotný konektor se na výšku nevešel. Připojil jsem je k programátoru pomocí kontaktního zařízení vyrobeného z kolíkové zástrčky PLD2x3 a na nich připájených pružin a jednou rukou jsem je přitiskl k záplatám. V příloze je fotografie zařízení.

    Použil jsem to, protože během procesu ladění jsem musel mnohokrát přeformátovat MK. S jednorázovým firmwarem je snazší připájet tenké dráty připojené k programátoru k záplatám a pak je znovu připájet. Výhodnější je flashovat MK bez baterie, ale tak, aby napájení bylo buď z externího + 3V zdroje nebo z programátoru se stejným napájecím napětím. Program je napsán v assembleru v prostředí VMLAB 3.15. Zdrojové kódy, firmware pro FLASH a EEPROM v aplikaci.

    Bity FUSE mikrokontroléru DD1 musí být naprogramovány následovně:
    CKSEL3...0 = 0010 - taktování z interního RC oscilátoru 8 MHz;
    SUT1...0 =10 - Doba spouštění: 6 CK + 64 ms;
    CKDIV8 = 1 - dělič frekvence 8 je deaktivován;
    CKOUT = 1 - Výstupní hodiny na CKOUT zakázány;
    BODLEVEL2…0 = 111 - řízení napájecího napětí deaktivováno;
    EESAVE = 0 - mazání EEPROM během programování čipu je zakázáno;
    WDTON = 1 - Žádná trvalá aktivace Watchdog Timer;
    Zbytek FUSE - bitů je lepší nechat nedotčený. Bit FUSE je naprogramován, pokud je nastaven na "0".

    Je vyžadováno flashování EEPROM s výpisem obsaženým v archivu.

    První buňky EEPROM obsahují počáteční parametry zařízení. Níže uvedená tabulka popisuje účel některých z nich, které lze v rozumných mezích změnit.

    adresa buňky

    Účel

    Parametr

    Poznámka

    Velikost napětí baterie, při které se objeví signál o její nízké úrovni

    260 (104 USD) (2,6 V)

    koeficient pro korekci hodnoty naměřeného napětí baterie

    časový interval spánku

    1 jednotka = 1 sec

    časový interval pro přepnutí do režimu spánku při zapnuté svítilně

    1 jednotka = 1 sec

    doba pro přechod do režimu spánku v režimu dálkového ovládání fotoaparátu

    1 jednotka = 1 sec

    Zde jsou uložena čísla kláves IButton

    Malé upřesnění k bodům:

    1 položka. Ta udává velikost napětí na baterii, při které se rozsvítí LED dioda signalizující její nízkou hodnotu. Nastavil jsem 2,6V (parametr - 260). Pokud potřebujete něco jiného, ​​například 2,4V, musíte napsat 240 ($ 00F0). Nízký bajt se zadává do buňky na adrese $0000, respektive horní bajt se zadává do $0001.

    2 bod. Protože jsem na desku neosadil proměnný rezistor pro úpravu přesnosti měření napětí baterie z důvodu nedostatku místa, zavedl jsem softwarovou kalibraci. Postup kalibrace pro přesné měření je následující: zpočátku je v této buňce EEPROM zaznamenán koeficient 1024 (400 $), musíte zařízení uvést do aktivního režimu a podívat se na napětí na indikátoru a okamžitě změřit skutečné napětí na baterii voltmetrem. Korekční faktor (K), který je třeba nastavit, se vypočítá podle vzorce: K \u003d Up / Ui * 1024 kde Up je skutečné napětí naměřené voltmetrem, Ui je napětí naměřené samotným zařízením. Po výpočtu koeficientu "K" se zadá do zařízení (jak je to provedeno v návodu k použití). Po kalibraci moje chyba nepřesáhla 3 %.

    3 bod. Zde můžete nastavit dobu, po které zařízení přejde do režimu spánku, pokud nestisknete žádné tlačítko. Mám 16 sec. Pokud předpokládáme, že je nutné, aby usnul za 30 sekund, pak je nutné zapsat 30 (26 $).

    V odstavcích 4 a 5 je to obdobné.

    6 bodů. Adresa $0030 ukládá nulový kód rodiny klíčů (dallas 1-Wire), poté jeho 48bitové číslo a CRC. A tak 50 klíčů v sérii.

    Nastavení, vlastnosti práce

    Nastavení zařízení spočívá v kalibraci měření napětí baterie, jak je popsáno výše. Dále je nutné detekovat odchylku hodin po dobu 1 hodiny, vypočítat a zadat příslušnou korekční hodnotu (postup je popsán v návodu k použití).

    Zařízení je napájeno lithiovou baterií CR2032 (3V) a v režimu spánku spotřebuje asi 4 μA a v aktivním režimu 5 ... 20 mA v závislosti na jasu indikátoru. Při každodenním pětiminutovém používání aktivního režimu by baterie měla vydržet cca 2 .... 8 měsíců v závislosti na jasu. Pouzdro hodinek je připojeno k mínusu baterie.

    Čtení klíče bylo testováno na DS1990. Emulace byla testována na interkomech METAKOM. Pod sériovými čísly od 46 do 49 (poslední 4) blikají (všechny klíče jsou uloženy v EEPROM, lze je před blikáním změnit) univerzální klíče pro interkomy. Klíč registrovaný na čísle 49 otevřel všechny interkomy METAKOM, na které jsem narazil, zbytek univerzálních klíčů jsem neměl šanci otestovat, vzal jsem jejich kódy ze sítě.

    Dálkové ovládání pro fotoaparáty bylo testováno na modelech Pentax optio L20, Nikon D3000. Canon se nepodařilo získat ke kontrole.

    Uživatelská příručka zabírá 13 stran, proto jsem ji do článku nevložil, ale vložil do přílohy ve formátu PDF.

    Archiv obsahuje:
    Schéma v a GIF;
    výkres DPS a uspořádání prvků ve formátu ;
    Firmware a zdrojové kódy v assembleru;

    Seznam rádiových prvků

    Označení Typ Označení Množství PoznámkaProdejnaMůj poznámkový blok
    DD1 MK AVR 8bit

    ATmega168PA

    1 PA-AU Do poznámkového bloku
    U2 senzor teploty

    DS18B20

    1 Do poznámkového bloku
    Q1 MOSFET tranzistor

    2N7002

    1 Do poznámkového bloku
    C1, C2 Kondenzátor30 pF2 Do poznámkového bloku
    C3, C4 Kondenzátor0,1uF2 Do poznámkového bloku
    C5 elektrolytický kondenzátor47uF1 Do poznámkového bloku
    R1-R8, R17 Rezistor

    100 ohmů

    9 Do poznámkového bloku
    R9 Rezistor

    10 kOhm

    1 Do poznámkového bloku
    R10 Rezistor

    8,2 ohmů

    1 Do poznámkového bloku
    R11 Rezistor

    300 ohmů

    1 Do poznámkového bloku
    R12 Rezistor

    2 MΩ

    1 Do poznámkového bloku
    R13 Rezistor

    220 kOhm

    1 Do poznámkového bloku
    R14 Rezistor

    30 kOhm

    1 Do poznámkového bloku
    R15, R19 Rezistor

    4,7 kOhm

    2 Do poznámkového bloku
    R16 Rezistor

    20 kOhm

    1

    Pro ty, kteří se alespoň trochu orientují v mikrokontrolérech a chtějí si také vytvořit nekomplikované a užitečné zařízení pro domácnost, není nic lepšího, než si postavit LED indikátory. Taková věc může zdobit váš pokoj, nebo může jít o jedinečný ručně vyrobený dárek, u kterého získá další hodnotu. Obvod funguje jako hodiny a jako teploměr - režimy se přepínají tlačítkem nebo automaticky.

    Elektrický obvod domácí hodiny s teploměrem

    mikrokontrolér PIC18F25K22 stará se o veškeré zpracování a načasování dat a ULN2803A zbývá koordinovat jeho výstupy s LED indikátorem. malý čip DS1302 funguje jako časovač pro přesné sekundové signály, jeho frekvence je stabilizována standardním 32768 Hz quartz rezonátorem. To poněkud komplikuje konstrukci, ale nemusíte neustále upravovat a korigovat čas, který bude nevyhnutelně pozdě nebo ve spěchu, pokud si vystačíte s náhodně nevyladěným quartz rezonátorem o pár MHz. Takové hodinky připomínají spíše jednoduchou hračku než kvalitní přesný chronometr.

    V případě potřeby mohou být teplotní čidla umístěna daleko od hlavní jednotky - jsou k ní připojena třívodičovým kabelem. V našem případě je jedno teplotní čidlo instalováno v jednotce a druhé je umístěno venku, na kabelu dlouhém cca 50 cm, když jsme vyzkoušeli 5 m kabel, fungoval také perfektně.

    Displej hodinek tvoří čtyři velké digitální LED indikátory. Původně byly společnou katodou, ale ve finální verzi se změnily na společnou anodu. Můžete dát jakékoli jiné, pak stačí vybrat proud omezující odpory R1-R7 na základě požadovaného jasu. Dalo se to umístit na společnou desku s elektronickou částí hodin, ale je to mnohem univerzálnější - najednou chcete dát hodně velký LED indikátor, aby byly vidět na velkou vzdálenost. Příklad takového návrhu pouličních hodin je zde.

    Samotná elektronika začíná od 5 V, ale pro jasné svícení LED je třeba použít 12 V. Ze sítě je napájení dodáváno přes redukční transformátorový adaptér do stabilizátoru 7805 , která generuje napětí striktně 5 V. Pozor na malou zelenou válcovou baterii - slouží jako záložní zdroj pro případ výpadku sítě 220 V. Není nutné ji brát na 5 V - 3,6 lithium-iontová nebo Ni-MH baterie stačí volt.

    Na pouzdro můžete použít různé materiály - dřevo, plast, kov, nebo celý design podomácku vyrobených hodinek zapustit do hotového průmyslového, například z multimetru, tuneru, rádiového přijímače a podobně. Vyrobili jsme je z plexiskla, protože se snadno opracovávají, umožňují vidět vnitřnosti, takže je každý vidí - tyto hodiny jsou sestaveny ručně. A co je nejdůležitější, bylo to k dispozici :)

    Zde můžete najít všechny potřebné detaily navrženého domácího designu digitálních hodin, včetně schémat, rozložení PCB, PIC firmware a

    Hodiny se zvukovým signálem budíku časovač pro ovládání domácích spotřebičů.

    Časovač je zařízení, které v nastavený čas zapíná nebo vypíná zařízení svými spínacími kontakty. Časovače v reálném čase umožňují nastavit čas provozu v nastavenou denní dobu. Nejjednodušším příkladem takového časovače by byl budík.

    Rozsah časovače je široký:
    - správa osvětlovacích zařízení;
    - řízení zavlažování pokojových a zahradních rostlin;
    - ovládání ventilace;
    - správa akvárií;
    - ovládání elektrických ohřívačů a tak dále.

    Navrhovaný časovač může rychle a levně vyrobit i začínající radioamatér.
    Udělal jsem to na základě konstruktoru hodin. ()

    Potřeboval jsem pomocí časovače ovládat zalévání rostlin v zemi.

    Podívejte se na celý proces výroby ve videu:


    Seznam nástrojů a materiálů
    - jakékoli elektronické hodinky s poplašným signálem;
    -šroubovák;
    - nůžky;
    - páječka;
    - cambric;
    - dvě relé pro 12V;
    - napájení 12V z adaptéru;
    - spojovací vodiče;
    - fóliový textolit pro plošný spoj nebo prkénko na krájení;
    - časové relé průmyslové nebo domácí;
    -odpor;
    - KT815 tranzistory (nebo analogy);
    -dioda.

    Krok první. Odpájení desky časovače.
    Časovač obvod
    Jediné, co je potřeba, je připájet součástky na prkénko podle schématu a připájet dva vodiče od hodinového piezo emitoru. Sbíráme nejjednodušší obvod s mezilehlým relé a tranzistorovým spínačem. Když je dán první impuls zvukového signálu z hodin, relé P1 se zapne, normálně otevřený kontakt sepne a zapne zátěž, současně přes druhý normálně otevřený kontakt relé P1 a normálně sepnutý kontakt času relé, relé P1 samosvorky. Spolu se zátěží je sepnuto časové relé RV - začíná odpočítávání zadané doby provozu zátěže. Na konci této doby PB rozepne kontakt a relé P1 je bez napětí, zátěž se vypne. Okruh je připraven na další cyklus. Dioda slouží k zamezení zpětného pulsu v hodinovém obvodu (můžete použít jakoukoli nízkopříkonovou diodu). LED pro indikaci zařazení zátěže. V tomto zapojení je potřeba mezirelé se dvěma normálně otevřenými kontakty, ale to jsem neměl - použil jsem dvě čínská relé (cívky jsou zapojeny paralelně) Pokud je zátěž výkonnější, je třeba použít relé s výkonnějšími kontakty. Měl jsem 12V adaptér, jeho obvod jsem instaloval přímo na prkénko. V zásadě lze použít jakýkoli nízkopříkonový 12V zdroj.


    Pokud je kratší, pak hodiny sepnou zátěž a časové relé se po uplynutí doby expozice vypne.
    Pokud nemáte průmyslové časové relé, můžete to udělat sami podle jednoduchého schématu. Se zvýšením kapacity kondenzátoru C1 se zvyšuje provozní doba relé.


    Krok dva. Kontrola činnosti časovače.
    Můj obvod fungoval, když jsem ho poprvé zapnul.
    Zbývá nastavit čas budíku. Moje hodinky mají dvě nastavení času budíku. V mém případě stačí zapnout zalévání např. ráno v 7 hodin na expozici jedné hodiny a večer ve 20 hodin zase zalévat. Při stisku tlačítek hodin se ozve pípnutí, proto při nastavování musí být obvod časovače odpojen, aby se zabránilo falešným poplachům. Moje hodinky mají funkci „zvonění“ - každou hodinu od 8 do 20 hodin, to znamená, že kromě budíku můžete v případě potřeby použít tyto signály. Pokud není potřeba, to znamená, že funkce „zvonění“ je deaktivována.

    Takhle dopadl design víkendu. Bylo zajímavé běžet v novém schématu, takže vše proběhlo rychle. Do budoucna bude potřeba vyrobit pouzdro a umístit tam desku a časové relé. Vyrobit si takový časovač vlastními silami je v silách začátečníka, aniž by utrácel spoustu času a peněz. A kde je aplikovat, už rozhodněte sami.

    Veškerá práce trvala pár víkendových večerů a 75 rublů (