Kako napraviti dijagram sata. Kako napraviti svoj vlastiti elektronski sat u retro stilu. Odabrao sam ovaj uzorak jer je lako napraviti sat vlastitim rukama.

U ovome upute korak po korak Reći ću ti kako da to uradiš zidni sat vlastitim rukama.

Karakteristike sata:

• Veliki brojevi (svaki broj je približno jednak veličini A4 lista).
• Tanki zidovi (mogu se umetnuti u okvir za slike).
• Automatsko podešavanje u zavisnosti od jačine osvetljenja u prostoriji.
• Namjensko dugme za ljetno računanje vremena.

Korak 1: Potrebni materijali

Ono što sam koristio za digitalni zidni sat sa velikim brojevima.

elektronika:

• Arduino nano V3.0 (nažalost, pošto ne mogu priuštiti originalni Arduino, koristio sam kineski klon) - 150 rubalja.
• Digitalni modul za mjerenje intenziteta svjetlosti Fotootpornik za Arduino - 60 rubalja.
• DS3231 AT24C32 IIC memorijski modul za precizno vrijeme za Arduino - 60 rubalja.
• DC-DC pretvarač LM2596, Izlazna snaga 1,23V-30V - 50 rubalja.
• 4 metra LED trake WS2811 30 dioda/m - 700 rubalja. (jedan WS2811 kontroliše 3 LED čipa)

Ukupni troškovi elektronike: 900 rubalja.

Ostali materijali:

• Termoskupljajuća cijev - 400 rubalja (33m na lageru)
• 20 kom. Štampana ploča 5 x 7 cm - 200 rubalja.
• 3 kom. Mikroprekidač - 60 rubalja.
• Lemljenje - 50 rubalja
• Flux - 50 rubalja.
• UTP (neoklopljeni upredeni par) kabel
• LCD font (http://www.dafont.com/lcd-lcd-mono.font) - besplatan.
• Karton je besplatan u supermarketu.
• Polistirenska ploča - 100 rubalja.

Kao i razni alati.

Korak 2: Priprema - Brojevi

1. Preuzmite i instalirajte font za sat
2. Otvorite Word ili neki drugi program i kreirajte predložak poput onog na prvoj fotografiji.

• Veličina fonta ~ 800,
• Bijeli font sa crnim obrisom,
• Sive trake gdje će biti LED trake

Odštampajte predložak i izrežite pruge pomoćnim nožem (kao na drugoj fotografiji)

Korak 3: Priprema - rezanje kartona i LED trake

Koristeći digitalni predložak, izrežite karton na veličinu (ne zaboravite ostaviti mjesta za tačke između sati i minuta)

Ako vaše LED trake imaju konektor na svakom kraju (kao što je moj), isključite konektor i izrežite ih na 3 dijela.

Korak 4: Pričvrstite LED traku

Koristeći šablon, zalijepite LED traka na kartonu.

Ovo nije neophodno, ali sam olovkom označio gdje treba postaviti LED trake.

Mnogo je zgodnije zalijepiti ih kada vidite konačni oblik. Zahvaljujući tome primijetio sam da sam ostavio previše mjesta za tačke između brojeva i to na vrijeme ispravio.

Korak 5: Zalemite LED traku

Sada počinje dugi proces lemljenja.

Zalemite LED traku da formirate kontinuiranu traku. Obratite pažnju na redosled kojim su trake lemljene na fotografiji. Za tačke sam koristio jedan komad trake i zalijepio ga po sredini.

Boje koje sam odabrao:

• Plava za zemlju
• Zelena za podatke
• Crvena za +12V

Korak 6: Instaliranje Arduina na PCB

Pokušao sam da skiciram u Fritzingu ali nisam mogao pronaći sve detalje :)

Dakle, prva fotografija prikazuje dijagram ožičenja, a druga fotografija pokazuje kako izgleda za mene.

Korak 7: LED provjera

Prije nego što otpremite kod (sa kojim ja nemam nikakve veze), obavezno instalirajte FastLED biblioteku.

Ako sve radi u redu, LED diode bi se trebale kretati kroz boje. Ako imate problema, prvo provjerite svoje lemljenje.

Fajlovi

Korak 8: Programirajte sat

Nakon nekog vremena uspio sam napraviti sat koji mi u potpunosti odgovara. Međutim, svako će pronaći nešto što se može poboljšati.

Kod je dobro komentiran, tako da ne bi trebalo biti problema s njim.

Sve poruke za otklanjanje grešaka su također komentirane.

Da biste promijenili boju koja se koristi, morate promijeniti varijablu u redu 22 (int ledColor = 0x0000FF; // Boja korištena (u heksadecimalnom)). Listu boja možete pronaći na dnu ove stranice

Sat sa sedmosegmentnim LED indikatorom na K145IK1911 čipu

Istorija pojavljivanja ovih satova na sajtu malo se razlikuje od drugih dijagrama na sajtu.

Običan je slobodan dan, odem do pošte, preturam, i naiđe naš čitalac Fedorenko Evgeniy, poslao dijagram sata, sa opisom i svim fotografijama.

Ukratko o ovoj šemi kolo elektronskog sata njihov ruke završeno na čipu K145IK1911, a vrijeme je prikazano na sedmosegmentnim LED indikatorima, kao i njegov članak.

Dijagram sata:

Da biste uvećali sliku, jednostavno kliknite na nju da biste je uvećali i sačuvajte računar.

Nedavno sam se suočio sa zadatkom da ili kupim novi sat ili sam sastavim novi. Zahtjevi za sat bili su jednostavni - displej bi trebao prikazivati ​​sate i minute, trebao bi postojati budilnik, a kao uređaj za prikaz treba koristiti sedmosegmentne LED indikatore. Nisam želio da gomilam gomilu logičkih čipova, i nisam htio da se miješam u programiranje kontrolera. Izbor je napravljen na razvoju sovjetske elektronske industrije - čip K145IK1901.

U to vrijeme nije bio u trgovini, ali postojao je analog, u 40-pinskom paketu - K145IK1911. Naziv pinova ovog mikrokola se ne razlikuje od prethodnog, razlika je u numeraciji.

Loša strana ovih mikro kola je da rade samo sa vakuum fluorescentnim indikatorima. Za osiguranje spajanja sa LED indikator bilo je potrebno izgraditi usklađeno kolo korištenjem poluvodičkih prekidača.

Kao string driveri – J1-J7 možete koristiti tranzistore KT3107 sa slovnim indeksom I, A, B. Za drajvere za odabir segmenata D1-D4, KT3102I ili KT3117A, KT660A, kao i sve druge sa maksimalnim naponom kolektor-emiter od najmanje 35 V i kolektorskom strujom od koristit će se najmanje 100 mA. Struja segmenata indikatora regulirana je otpornicima u kolektorskim krugovima rednih drajvera.

Tačka koja treperi frekvencijom od 1 Hz koristi se za razdvajanje cifara sati i minuta.

Ova frekvencija je prisutna na Y4 pinu nakon početka mjerenja vremena. Ova šema takođe pruža mogućnost prikazivanja na displeju umesto sati i minuta – minuta i sekundi, respektivno. Prelazak na ovaj način rada vrši se pritiskom na tipku "Sec." Povratak na prikaz sata i minuta vrši se nakon pritiska na tipku „Povratak“. Ovaj čip pruža mogućnost istovremenog postavljanja dva budilnika, ali se u ovoj šemi drugi budilnik ne koristi kao nepotreban. Kao emiter zvuka koristi se piezo visokotonac sa ugrađenim generatorom, napona napajanja od 12V. Signal budilnika se uklanja sa pina Y5 mikrokola. Da bi se dobio isprekidan zvuk, signal se modulira na frekvenciji od 1 Hz, koja se koristi za označavanje drugog ritma (tačka). Za detaljniju studiju funkcionalnosti mikrokola K145IK1901(11) možete pogledati dokumentaciju koja se nalazi u u poslednje vreme može se lako pronaći na internetu. Mikrokolo mora biti napajano negativnim naponom od -27V±10%. Prema provedenim eksperimentima, mikrokolo ostaje u funkciji čak i pri naponu od -19V, a točnost sata uopće nije pogođena.

Dijagram sata je prikazan na gornjoj slici. U krugu su korišteni čip otpornici standardne veličine 1206, što omogućava značajno smanjenje dimenzija uređaja. Pogodni su bilo koji sedmosegmentni indikatori sa zajedničkom anodom.

Pa, to je za sada kraj priče, a ja se zahvaljujem njenom autoru, Evgeniju Fedorenku, za sva pitanja Ova adresa el. pošte je zaštićena od spambotova. Morate imati omogućen JavaScript da biste ga vidjeli.

Sjećam se... Prije trideset godina šest indikatora je bilo malo blago. Svako ko je tada mogao napraviti sat koristeći TTL logiku s takvim indikatorima smatran je sofisticiranim stručnjakom u svojoj oblasti.

Sjaj indikatora gasnog pražnjenja činio se toplijim. Nakon nekoliko minuta pitao sam se da li će ove stare lampe raditi i htio sam nešto učiniti s njima. Sada je vrlo lako napraviti takav sat. Sve što vam treba je mikrokontroler...

Od tada sam bio zainteresovan za programiranje mikrokontrolera na jezicima visok nivo, odlučio sam da se malo poigram. Pokušao sam da napravim jednostavan sat koristeći digitalne indikatore gasnog pražnjenja.

Svrha dizajna

Odlučio sam da sat ima šest cifara, a vrijeme treba podesiti minimalnim brojem dugmadi. Dodatno, želio sam pokušati koristiti nekoliko najčešćih familija mikrokontrolera različitih proizvođača. Namjeravao sam napisati program u C.

Indikatori pražnjenja plina zahtijevaju visok napon za rad. Ali nisam želio da se bavim opasnim mrežnim naponom. Sat je trebao biti napajan bezopasnim naponom od 12 V.

Pošto je moj glavni cilj bila igra, ovdje nećete naći nikakav opis mehaničkog dizajna ili crteža karoserije. Po želji možete sami promijeniti sat u skladu sa svojim ukusom i iskustvom.

Evo šta sam dobio:

• Prikaz vremena: HH MM SS
• Indikacija alarma: HH MM --
• Način prikaza vremena: 24 sata
• Preciznost ±1 sekunda dnevno (u zavisnosti od kvarcnog kristala)
• Napon napajanja: 12 V
• Potrošnja struje: 100 mA

Dijagram sata

Za uređaj sa šestocifrenim digitalnim displejom, multipleks režim je bio prirodno rešenje.

Svrha većine elemenata blok dijagrama (slika 1) je jasna bez komentara. U određenoj mjeri, nestandardni zadatak je bio kreiranje pretvarača TTL nivoa u visokonaponske kontrolne signale indikatora. Anodni drajveri su napravljeni pomoću visokonaponskih NPN i PNP tranzistora. Dijagram je pozajmljen od Stefana Knellera (http://www.stefankneller.de).

74141 TTL čip sadrži BCD dekoder i visokonaponski drajver za svaku cifru. Možda će biti teško naručiti jedan čip. (Iako ne znam da li ih neko više pravi). Ali ako nađete indikatore pražnjenja gasa, 74141 može biti negdje u blizini :-). U vrijeme TTL logike praktično nije bilo alternative za 74141 čip. Zato pokušajte da ga nađete negde.

Indikatori zahtijevaju napon od oko 170 V. Nema smisla razvijati poseban krug za pretvarač napona, jer postoji ogroman broj čipova pretvarača pojačanja. Odabrao sam jeftin i široko dostupan IC34063. Krug pretvarača je gotovo u potpunosti kopiran iz tablice podataka MC34063. T13 prekidač za napajanje mu je upravo dodat. Unutrašnji prekidač nije prikladan za tako visok napon. Koristio sam prigušnicu kao induktivitet za pretvarač. To je prikazano na slici 2; prečnik mu je 8 mm, a dužina 10 mm.

Efikasnost pretvarača je prilično dobra, a izlazni napon je relativno siguran. Sa strujom opterećenja od 5 mA, izlazni napon pada na 60 V. R32 djeluje kao otpornik koji osjeti struju.

Za napajanje logike koristi se linearni regulator U4. Na strujnom kolu i ploči ima mjesta za rezervnu bateriju. (3,6 V - NiMH ili NiCd). D7 i D8 su Schottky diode, a otpornik R37 je dizajniran da ograniči struju punjenja prema karakteristikama baterije. Ako pravite satove samo iz zabave, neće vam trebati baterija, D7, D8 i R37.

Konačni krug je prikazan na slici 3.

Dugmad za podešavanje vremena povezana su preko dioda. Stanje dugmadi se provjerava postavljanjem logičke “1” na odgovarajućem izlazu. Kao bonus karakteristika, piezo emiter je povezan na izlaz mikrokontrolera. Da biste utišali tu gadnu škripu, koristite mali prekidač. Čekić bi bio sasvim prikladan za ovo, ali ovo je krajnja opcija :-).

Popis komponenti kola, crtež PCB-a i dijagram izgleda mogu se naći u odjeljku "Preuzimanja".

CPU

Gotovo svaki mikrokontroler sa dovoljnim brojem pinova može upravljati ovim jednostavnim uređajem, uz minimum potrebna količina koji su navedeni u tabeli 1.

Svaki proizvođač razvija svoje porodice i tipove mikrokontrolera. Lokacija pinova je individualna za svaku vrstu. Pokušao sam da dizajniram univerzalnu ploču za nekoliko tipova mikrokontrolera. Ploča ima 20-pin utičnicu. Sa nekoliko kratkospojnih žica možete ga prilagoditi različitim mikrokontrolerima.

Mikrokontroleri testirani u ovom kolu su navedeni u nastavku. Možete eksperimentirati s drugim vrstama. Prednost sheme je mogućnost korištenja različitih procesora. Radio-amateri, po pravilu, koriste jednu familiju mikrokontrolera i imaju odgovarajuće programerske i softverske alate. Mogući su problemi sa mikrokontrolerima drugih proizvođača, pa sam vam dao mogućnost da odaberete procesor iz vaše omiljene porodice.

Sve specifičnosti uključivanja različitih mikrokontrolera prikazane su u tabelama 2...5 i slikama 4...7.

Napomena: Otpornik od 10 MΩ spojen je paralelno sa kvarcnim rezonatorom.

Napomena: Mikrokolo mora biti rotirano za 180° u utičnici.

Napomena: Dodajte SMD komponente R i C na RESET pin (10 kΩ i 100 nF).

Napomena: Dodajte SMD komponente R i C na RESET pin (10 kΩ i 100 nF); povežite pinove označene zvjezdicama na +Ub magistralu napajanja preko 3,3 kOhm SMD otpornika.

Kada uporedite kodove za različite mikrokontrolere, vidjet ćete da su vrlo slični. Postoje razlike u pristupu portovima i definiciji funkcija prekida, kao iu tome šta zavisi od hardverskih komponenti.

Izvorni kod se sastoji od dva dijela. Funkcija main() konfigurira portove i pokreće tajmer koji generiše signale prekida. Nakon toga, program skenira pritisnute tipke i postavlja odgovarajuće vrijeme i vrijednosti alarma. Tamo, u glavnoj petlji, trenutno vrijeme se upoređuje sa budilnikom i uključuje se piezo emiter.

Drugi dio je potprogram za rukovanje prekidima tajmera. Potprogram koji se poziva svake milisekunde (u zavisnosti od mogućnosti tajmera) povećava vremenske varijable i kontroliše cifre na ekranu. Osim toga, provjerava se status dugmadi.

Pokretanje kola

Kada instalirate komponente i postavljate, počnite s izvorom napajanja. Zalemiti U4 regulator i okolne komponente. Provjerite napon od 5 V za U2 i 4,6 V za U1. Sljedeći korak je sastavljanje visokonaponskog pretvarača. Koristite trim otpornik R36 da podesite napon na 170 V. Ako raspon podešavanja nije dovoljan, malo promijenite otpor otpornika R33. Sada instalirajte U2 čip, tranzistore i otpornike anode i kruga digitalnog drajvera. Povežite U2 ulaze na GND sabirnicu i povežite jedan od otpornika R25 - R30 u seriju na +Ub sabirnicu napajanja. Brojevi indikatora bi trebali svijetliti na odgovarajućim pozicijama. U posljednjoj fazi provjere kruga, spojite pin 19 mikrokruga U1 na masu - piezo emiter bi trebao pištiti.

Naći ćete izvorne kodove i kompajlirane programe u odgovarajućoj ZIP datoteci u odjeljku “Preuzimanja”. Nakon flešovanja programa u mikrokontroler, pažljivo provjerite svaki pin u položaju U1 i ugradite potrebne žičane i lemljene kratkospojnike. Pogledajte slike mikrokontrolera iznad. Ako je mikrokontroler programiran i pravilno povezan, njegov generator bi trebao početi s radom. Možete podesiti vrijeme i alarm. Pažnja! Na ploči ima mjesta za još jedno dugme - ovo je rezervno dugme za buduća proširenja :-).

Provjerite točnost frekvencije generatora. Ako nije unutar očekivanog raspona, malo promijenite vrijednosti kondenzatora C1 i C2. (Male kondenzatore zalemiti paralelno ili ih zamijeniti drugim). Preciznost sata bi se trebala poboljšati.

Zaključak

Mali 8-bitni procesori su sasvim prikladni za jezike visokog nivoa. C nije prvobitno bio namijenjen malim mikrokontrolerima, ali za jednostavne aplikacije možete ga koristiti sasvim dobro. Asemblerski jezik je prikladniji za složene zadatke koji zahtijevaju kritična vremena ili maksimalno opterećenje CPU-a. Za većinu radio amatera, prikladne su i besplatne i shareware ograničene verzije C kompajlera.

C programiranje je isto za sve mikrokontrolere. Morate poznavati hardverske funkcije (registre i periferije) odabranog tipa mikrokontrolera. Budite oprezni sa bitskim operacijama - jezik C nije pogodan za manipulaciju pojedinačnim bitovima, kao što se može vidjeti na primjeru originala kada je za ATtiny.

Jeste li završili? Zatim se uključite da posmatrate vakuumske cijevi i gledajte...

...stari dani su se vratili... :-)

Napomena urednika

Potpuni analog SN74141 je mikro krug K155ID1, proizveden od strane softvera Minsk Integral.
Mikrokolo se lako može pronaći na Internetu.

Za one koji se barem malo razumiju u mikrokontrolere, a također žele kreirati jednostavan i koristan uređaj za kucu, nema nista bolje graditi sa LED indikatorima. Takva stvar može ukrasiti vašu sobu, ili se može koristiti kao unikatan ručno rađen poklon, od kojeg će dobiti dodatnu vrijednost. Kolo radi kao sat i kao termometar - režimi se prebacuju pomoću dugmeta ili automatski.

Električni dijagram domaćeg sata s termometrom

Mikrokontroler PIC18F25K22 vodi računa o svim obradama podataka i vremenu, i dijeli ULN2803A Sve što ostaje je koordinirati njegove izlaze sa LED indikatorom. Mali čip DS1302 radi kao tajmer preciznih sekundarnih signala, njegova frekvencija je stabilizirana standardnim kvarcnim rezonatorom od 32768 Hz. Ovo donekle komplikuje dizajn, ali nećete morati stalno prilagođavati i podešavati vrijeme, koje će neizbježno biti odgođeno ili požureno ako se snađete sa slučajnim nepodešenim kvarcnim rezonatorom od nekoliko MHz. Ovakav sat više je jednostavna igračka nego visokokvalitetan, precizan sat.

Ako je potrebno, senzori temperature mogu se nalaziti daleko od glavne jedinice - povezani su s njom trožičnim kabelom. U našem slučaju jedan temperaturni senzor je ugrađen u blok, a drugi se nalazi napolju, na kablu dužine oko 50 cm. Kada smo probali kabl od 5 m, takođe je radio savršeno.

Displej sata je napravljen od četiri velika LED-a digitalni indikatori. Prvobitno su bile obične katode, ali su u konačnoj verziji promijenjene u zajedničku anodu. Možete instalirati bilo koje druge, a zatim jednostavno odaberite otpornike za ograničavanje struje R1-R7 na osnovu potrebne svjetline. Bilo je moguće postaviti ga na zajednički, sa elektronski dio sat, tabla, ali ovo je mnogo univerzalnije - odjednom poželite ugraditi jako veliki LED indikator tako da se mogu vidjeti sa velike udaljenosti. Primjer takvog dizajna uličnog sata je ovdje.

Sama elektronika počinje od 5 V, ali da bi LED diode blistale potrebno je koristiti 12 V. Iz mreže se napajanje preko adaptera za poništavanje transformatora napaja do stabilizatora 7805 , koji proizvodi napon od striktno 5 V. Obratite pažnju na malu zelenu cilindričnu bateriju - ona služi kao rezervni izvor napajanja u slučaju da se izgubi mreža od 220 V Nije potrebno uzimati je na 5 V - 3,6 litijum-. ionska ili Ni-MH baterija je dovoljna Volt.

Za tijelo možete koristiti razni materijali- drvo, plastika, metal ili integrirati cijelu strukturu domaćeg sata u gotov industrijski, na primjer, od multimetra, tjunera, radio prijemnika i tako dalje. Napravili smo ga od pleksiglasa jer se lako obrađuje i omogućava vam da vidite unutrašnjost tako da svi mogu vidjeti - ovaj sat je sastavljen vlastitim rukama. I što je najvažnije, bio je dostupan :)

Ovdje možete pronaći sve potrebne detalje o predloženom dizajnu domaćeg digitalnog sata, uključujući dijagram kola, raspored PCB-a, PIC firmver i

U prodaji možete pronaći mnogo različitih modela i opcija elektronskih digitalnih satova, ali većina njih je dizajnirana za upotrebu u zatvorenom prostoru, jer su brojke male. Međutim, ponekad je potrebno postaviti sat na ulicu - na primjer, na zid kuće, ili na stadion, trg, odnosno gdje će ga mnogi ljudi vidjeti sa velike udaljenosti. U tu svrhu razvijeno je i uspješno sastavljeno ovo kolo velikog LED sata, na koje možete spojiti (putem internih tranzistorskih prekidača) LED indikatore bilo koje veličine. Povećaj shematski dijagram možete kliknuti na njega:

Opis sata

1. Gledaj. U ovom načinu rada postoji standardni tip prikaza vremena. Postoji digitalna korekcija tačnosti sata.
2. Termometar. U tom slučaju uređaj mjeri temperaturu prostorije ili vanjskog zraka sa jednog senzora. Raspon od -55 do +125 stepeni.
3. Omogućena je kontrola napajanja.
4. Naizmjenično prikazuje informacije o indikatoru - sat i termometar.
5. Za spremanje postavki i postavki kada se 220V izgubi, koristi se stalna memorija.

Rad i upravljanje satom

Kada prvi put uključite sat, na ekranu će se pojaviti reklamni splash screen, nakon čega će se prebaciti na prikaz vremena. Pritiskom na dugme SET_TIME indikator će ići u krug iz glavnog moda:

• način prikaza minuta i sekundi. Ako u ovom režimu istovremeno pritisnete dugme PLUS I MINUS, tada će se sekunde resetirati;
• postavljanje minuta trenutnog vremena;
• podešavanje trenutnog sata;
• simbol t. Podešavanje trajanja prikaza sata;
• simbol o. Prikaz vremena simbola indikacije vanjske temperature (out);
• količina dnevne korekcije tačnosti sata. Simbol c i vrijednost korekcije. Postavljanje ograničenja od -25 do 25 sek. Odabrana vrijednost će se dodavati ili oduzimati od trenutnog vremena svaki dan u 0 sati 0 minuta i 30 sekundi. Za više detalja pročitajte upute koje se nalaze u arhivi s datotekama firmvera i štampanih ploča.

Podešavanje sata

Dok držite pritisnute dugmad PLUS/MINUS Radimo ubrzano postavljanje vrijednosti. Nakon promjene bilo kakvih postavki, nakon 10 sekundi nove vrijednosti će biti upisane u nepromjenjivu memoriju i odatle će se čitati kada se napajanje ponovo uključi. Nove postavke stupaju na snagu tokom instalacije. Mikrokontroler prati prisustvo glavnog napajanja. Kada je isključen, uređaj se napaja iz internog izvora. Dijagram redundantnog modula napajanja je prikazan u nastavku: