Электронные часы как сделать

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ СВОИМИ РУКАМИ

Для тех, кто хоть немного разбирается в микроконтроллерах, а также хочет создать несложное и полезное устройство для дома, нет ничего лучше сборки цифровых часов с LED индикаторами. Такая вещь может украсить вашу комнату, а может пойти на уникальный подарок, сделанный своими руками, от чего приобретёт дополнительную ценность. Схема работает как часы и как термометр - режимы переключаются кнопкой или автоматически.

Схема электрическая самодельных часов с термометром

Микроконтроллер PIC18F25K22 берёт на себя всю обработку данных и отсчёт времени, а на долю ULN2803A остаётся согласование его выходов со светодиодным индикатором. Небольшая микросхема DS1302 работает как таймер точных секундных сигналов, частота её стабилизирована стандартным кварцевым резонатором 32768 Гц. Это несколько усложняет конструкцию, зато вам не придётся постоянно подстраивать и корректировать время, которое будет неизбежно запаздывать или спешить, если обойтись случайным ненастроенным кварцевым резонатором на несколько МГц. Подобные часы скорее простая игрушка, чем качественный точный хронометр.

При необходимости, датчики температуры могут быть расположены далеко от основного блока - они соединяются с ним трёхпроводным кабелем. В нашем случае один температурный датчик установлен в блок, а другой расположен снаружи, на кабеле длинной около 50 см. Когда пробовали кабель 5 м, то тоже прекрасно функционировало.

Дисплей часов изготовлен из четырех больших светодиодных цифровых индикаторов. Первоначально они были с общим катодом, но изменены на общий анод в финальной версии. Вы можете ставить любые другие, потом просто подберёте токоограничительные резисторы R1-R7 исходя из требуемой яркости. Можно было разместить его на общей, с электронной частью часов, плате, но так гораздо универсальнее - вдруг вы захотите поставить очень большой LED индикатор, чтоб их было видно на дальнем расстоянии. Пример такой конструкции уличных часов есть тут.

Сама электроника запускается от 5 В, но для яркого свечения светодиодов необходимо использовать 12 В. Из сети, питание поступает через понижающий трансформатор адаптер на стабилизатор 7805, который образует напряжение строго 5 В. Обратите внимание на небольшую зелёную цилиндрическую батарейку - она служит источником резервного питания, на случай пропадания сети 220 В. Её не обязательно брать на 5 В - достаточно литий-ионного или Ni-MH аккумулятора на 3,6 вольта.

Для корпуса можно задействовать различные материалы - дерево, пластик, металл, либо встроить всю конструкция самодельных часов в готовый промышленный, например от мультиметра, тюнера, радиоприёмника и так далее. Мы сделали из оргстекла, потому что оно легко обрабатывается, позволяет увидеть внутренности, чтоб все видели - эти часы собраны своими руками. И, главное, оно было в наличии :)

Здесь вы сможете найти все необходимые детали предлагаемой конструкции самодельных цифровых часов, в том числе схему, топологию печатной платы, прошивки PIC и исходный код.

Схемы на микроконтроллерах

Как сделать часы своими руками?

Совсем не давно появилась необходимость в доме заиметь часы, но только электронные, так как я не люблю стрелочные, потому что они тикают. У меня есть не малый опыт в пайке и вытравки схем. Порыскав по просторам Интернета и почитав некоторую литературу, я решил выбрать самую простую схему, так как мне не нужны часы с будильником.

Выбрал эту схему так как по ней легко сделать часы своими руками

Приступим, так что же нам надо для того, чтобы сделать себе часы своими руками? Ну конечно руки, умение (даже не большое) чтения схем, паяльник и детали. Вот полный перечень того, что я использовал:

Кварц на 10 мГц – 1 шт, микроконтроллер ATtiny 2313, резисторы на 100 Ом – 8 шт., 3 шт. на 10 кОм, 2 конденсатора по 22 пФ, 4 транзистора, 2 кнопки, светодиодный индикатор 4 разрядный KEM-5641-ASR (RL-F5610SBAW/D15). Монтаж я выполнял на одностороннем текстолите.

Но в этой схеме есть недостаток: на выводы микроконтроллера (далее МК), которые отвечают за управление разрядами, поступает довольно таки приличная нагрузка. Ток в общей сумме намного превышается от максимального тока порта, но при динамической индикации МК не успевает перегреваться. Для того чтобы МК не вышел из строя, добавляем в цепи разрядов 100 Ом резисторы.

В этой схеме управление индикатора осуществляется по принципу динамической индикации, в соответствии с которой сегменты индикатора управляются сигналами с соответствующих выводов МК. Частота повторения этих сигналов более 25 Гц и из-за этого свечение цифр индикатора кажется непрерывным.

Электронные часы, выполненные по выше указанной схеме, могут только показывать время (часы и минуты), а секунды показывает точка между сегментами, которая мигает. Для управления режимом работы часов в их структуре предусмотрены кнопочные переключатели, которые управляют настройкой часов и минут. Питание данной схемы осуществляется от блока питания в 5В. При изготовлении печатной платы в схему был включен 5В стабилитрон.

Так как у меня имеется БП на 5В, я из схемы исключил стабилитрон.

Чтобы изготовить плату, выполнялось нанесение схемы с помощью утюга. То есть печатная схема распечатывалась на струйном принтере с использованием глянцевой бумаги, ее можно взять с современных глянцевых журналов. После вырезался текстолит нужных размеров. У меня размер получился 36*26 мм. Такой маленький размер из-за того, что все детали выбраны в SMD корпусе.

Вытравка платы осуществлялась с помощью хлорного железа (FeCl3). По времени вытравка заняла примерно час, так как ванночка с платной стояла на камине, высокая температура влияет на время вытравки, не используемой меди в плате. Но не стоит переусердствовать с температурой.

Пока шел процесс вытравки, дабы не ломать себе голову и не писать прошивку для работы часов, пошел на просторы Интернета и нашел под данную схему прошивку. Как прошивать МК, так же можно найти в Интернете. Мною был использован программатор, который прошивает только МК компании ATMEGA.

И вот наконец-то наша плата готова и мы можем приступить к пайке наших часов. Для пайки нужен паяльник на 25 Вт с тонким жалом для того, чтобы не спалить МК и другие детали. Пайку осуществляем осторожно и желательно с первого раза припаиваем все ножки МК, но только по отдельности. Для тех, кто не в теме знайте, что детали, выполненные в SMD корпусе, имеют на своих выводах олово, для быстрой пайки.

А вот так вот выглядит плата с припаянными деталями.

Изначально для индикатора были впаяны специальные ножки, но после обдумываний, индикатор был сделан на шлейфе для лучшего использования и подбора корпуса.

На первое время часы стояли у компьютера и питались от USB порта. И работают замечательно. За все время использования не было замечено значительных отставаний в часах.

Надеюсь, эта статья вам поможет в реализации вашей задумки.

❶ Как сделать электронные часы

Вам понадобится

Детали для сборки часов
Плата или материалы и инструмент для ее изготовления
Паяльник, припой и нейтральный флюс
Корпус либо материалы и инструмент для его изготовления
Отвертка, кусачки, пассатижи
Программатор, совместимый с ATMEGA8515
Компьютер, преобразователь USB - RS-232
Источник питания

Инструкция

Существует много конструкций электронных часов, специально предназначенных для изготовления домашними мастерами. Одной из интересных разработок в этой области является Sputnix. Документация на эти часы распространяется по принципу Open Hardware, а прошивка - по принципу Open Source, однако, выбранная автором лицензия запрещает продавать изготовленные часы. При этом, сам автор торговлей наборами для сборки часов не занимается, но принимает добровольные пожертвования любого объема. Зайдите на сайте в раздел BOM (Bill Of Materials) и скачайте список деталей для изготовления часов. Самостоятельно решите, какие из них можно заменить на аналоги. Возможно, многие из этих деталей у вас уже есть, в этом случае, ваши расходы заметно сократятся. Остальные компоненты приобретите. Выберите, будете ли вы монтировать часы на печатной плате или навесным монтажом. Если выбрано первое, плату можно изготовить тем способом, который является наиболее удобным для вас, либо заказать в специализированной фирме - все необходимые для этого файлы имеются на сайте. Все зависит от ваших возможностей и предпочтений.

Смонтируйте все детали, кроме микроконтроллера. Последний установите в программатор и запишите в него загрузчик и прошивку. Впаяйте микроконтроллер в плату. В дальнейшем, благодаря наличию загрузчика, вы сможете обновлять прошивку без его выпайки, через порт, встроенный в часы. Программатор вам при этом также не понадобится.

Тщательно проверьте монтаж. Купите либо соберите источник питания для часов. Включите часы - они должны заработать. Осторожно, чтобы не коснуться высоковольтных цепей на плате, кнопками установите текущее время. Поскольку часы содержат высоковольтные цепи, корпус обязателен. Каким он будет, зависит от ваших возможностей. Можно купить готовый корпус, можно изготовить его самостоятельно предпочтительным для вас способом и из предпочтительных для вас материалов, можно заказать его, как и плату, в специализированной фирме. Во всех случаях, он должен иметь прозрачную вставку либо отверстия для индикаторов. Готовый корпус для этого, возможно, придется доработать. Завершив работу над часами, установите их в таком месте комнаты, чтобы вам и вашим близким было удобно на них смотреть.

Обратите внимание

Не касайтесь высоковольтных цепей на плате.

Источники:

Часы Sputnix в 2018
как сделать цифровые часы в 2018

Как сделать электронные часы своими руками — "Легенда о Сове"

В свободное от работы время у меня зрела идея сделать своими руками электронные часы, тем более что и корпус «удачно» погоревший внешний винчестер WD со всеми фотографиями с 2004 года.

Фотографии я восстановил, а вот винчестер помер, соответственно … КОРОБОЧКА!!! А ведь мы отлично знаем что готовый корпус — это уже пол дела.

К счастью, у моего отца давняя жажда коллекционирования всякой кусковой электроники, так что звезды встали как положено и идея соединилась с возможностью, организовав множество.

Итак, приступим:

Принципиальная схема часов на БИС К145ИК1901 приведена на рис. Основные функциональные узлы электронных часов объединены в кристалле БИС: генератор, счетчики минут и часов, формирователь семиэлементного кода для управления катод-люминесцентными индикаторами (выводы 13, 14, 16 — 20), формирователь сигналов выборки индикатора (выводы 44 — 47), устройство установки времени (будильник), компаратор, обеспечивающий формирование сигналов управления сигнальным устройством (выводы 26, 27), а так же устройства, обеспечивающие пуск часов, коррекцию и установку времени, останов индикатора.

Что чудесно, управление индикаторами построено по принципу динамической индикации, в соответствии с которым одноименные сегменты всех индикаторов объединены и управляются сигналами с соответствующих выводов микросхемы. Например, объединенные сегменты индикаторов ИВ — 11 с номером вывода 6 подключены к выходу микросхемы с номером 13. Сигналы выборки индикатора управляют потенциалом сеток индикаторных ламп, обеспечивая их поочередное включение. Частота повторения этих сигналов достаточно высокая для того, чтобы свечение индикаторов казалось непрерывным.

Таким образом, принципиальная схема включает также сигнальное устройство на микросхеме К176ЛА7 (DD2.1 — DD2.4) и транзисторе КТ361В с пьезоэлектрическим телефоном в цепи коллектора. Устройство представляет собой два последователь но соединенных мультивибратора, управляемых сигналами с выходов 26 и 27 БИС. Эти сигналы появляются при достижении времени установки будильника и запускают мультивибраторы. Через 1 мин действие сигналов автоматически прекращается. Сигнал с вывода 26 следует с частотой 2 Гц, обеспечивая работу мультивибратора (элементы DD2.1, DD2.2) в режиме прерывания. Для изменения громкости звучания телефона введен переключатель S7 напряжения питания выходного ключа.

Блок питания обеспечивает два стабилизированных напряжения: — 27 В для БИС и — 9 В для сигнального устройства. Следует заметить, что микросхема К176ЛА7 подключена к общей точке часов выводом 14, а к шине с напряжением — 9 В выводом 7.

Для управления часами предусмотрены четыре не фиксируемые нормально разомкнутые кнопки S1 — S4 и три переключателя S5 — 57. Кратковременным замыканием кнопки S1 осуществляется пуск часов, а кнопки S2 — выключение индикатора, при этом часы продолжают работать, и при нажатии кнопки S1 индикатор покажет текущее время. Кнопки S3, S4 служат для установки показаний индикаторов соответственно часов и минут. Установка производится с частотой 2Гц. Тумблер S5 предназначен для подключения к индикатору будильника. Установка времени будильника производится при замкнутом S5 кнопками S3, S4.

Заметим, что при первом после пуска часов включении будильника индикатор во всех разрядах показывает цифру 5. После установки будильника тумблер S5 размыкается, а затем замыкается кнопка S1 и на индикаторе появляются показания текущего времени. Тумблер S6 включается для коррекции часов по сигналам точного времени. При включенном S6 нажатием кнопки S2 индикатор в разрядах десятков и единиц минут устанавливается в 0. После коррекции тумблер S6 размыкается.