Увидев в мае обзоры
Радиоконструктор «Электронные часы» и
DIY 4 Digit LED Electronic Clock Kit Large Screen LED я вспомнил о давно замышленных часах с синхронизацией с сервером времени в Интернет. От реализации меня отделяла необходимость разводить печатную плату и, отсутствие приличного корпуса.
Эти же конструкторы мне подходили — здесь возможна простейшая замена микропроцессора на свой самодельный модуль.
Данный набор для сборки настольных электронных часов отличается, от рассмотренных ранее, простотой сборки.
- — В нем мало деталей — соответственно количество точек пайки мало.
- — Нет резисторов и конденсаторов одинаковых внешне, но разного номинала, который необходимо уточнять по цветовой маркировке.
- — Отсутствуют транзисторы и диоды, установка которых требует соблюдения ориентации детали.
- — Индикаторы представляют собой единый блок, что положительно сказывается на количестве точек пайки и внешнем виде.
По простоте сборки этот набор может быть подходящим подарком ребенку, желающему попробовать научиться что-то спаять. Остальные же могут воспользоваться часами по прямому назначению, при своей цене они умеют отображать температуру и регулировать яркость свечения индикаторов.
Схематически и программно наборы для сборки часов подобны. В основе микроконтроллер STC15F204EA и микросхема часов реального времени 1302. Микроконтроллер представляет собой китайскую вариацию
Intel 80C51 с элементами 8052. Производитель
предоставляет документацию о его программировании, а в сети можно найти страницы о программировании подобных часов. Схематически часы подобны, пример:
Схема часов данного набора:
Разъем JP2 на первой схеме, и JP1 на второй — разъем для перепрограммирования микропроцессора. В комплект набора не входит, на плате есть место для установки.
К слову, по названию микропроцессора нашлась статья о замене микроконтроллера в подобных часах на микроконтроллер
ATmega88. Я же собираюсь заменить на esp8266 ESP-12E + некая обвеска.
Для эксперимента требовался наидешевейший товар в этом классе, который и был найден на aliexpress под чудным названием
«Diy kit из светодиодов электронные часы микроконтроллер из светодиодов цифровые часы время термометр бесплатная доставка».
На момент покупки я не знал, что покупаю, кроме внешнего вида на фото, размера индикаторов и цены 338,71 руб.
Из такого понятного описания следовало, что часы отличались от обзоров на mysku меньшим размером индикаторов — 1 дюйм в обзорах, а у данных часов 0.8", что ровно 2 см ( т.е. размер сегмента — 1 см.). Соответственно размер платы и корпуса меньше.
Также из описания можно было заподозрить, что часы показывают температуру и имеют будильник. И в комплекте идет прозрачный корпус.
Меня всё устраивало, при заказе не стал указывать цвет. Как оказалось при первом включении, продавец выслал с индикаторами приятного равномерного светло-зеленого свечения.
17 Мая, в воскресенье, покупка была оплачена, 21 мая, в среду, трекномер посылки появился в первом пункте своего путешествия через 5 часовых поясов, и неожиданно, для таких дешевых покупок, посылка «помчалась» и 5 июня, в пятницу, была получена.
Особо понравилась забота продавца о сохранности содержимого посылки. Пакет с деталями был, дополнительно к пузырчатому почтовому пакету, обмотан пузырчатой пленкой, детали разложены в несколько пакетиков, части корпуса и блок индикаторов, сверх собственной защитной пленки, обмотаны упаковочной пленкой, а микросхемы, панельки и блок индикаторов (маркировка zs8041bg), для сохранности выводов, вколоты в кусок толстого вспененного полиэтилена.
Порадовала длина шнура питания (1 метр), малое количество деталей и блок из четырех 7-сегментных индикаторов, в котором отсутствовали полосы, как в часах, где они были отдельными модулями.
Комплект деталей без микросхем и панелек:
Кроме этого в пакете находится инструкция, напечатанная с двух сторон листа A4, где перечислены детали, их позиционные номера, номинал и особенность установки.
Из таблице видно, что большинство деталей устанавливаются без учета полярности, остальные по рисунку на плате. В наборе оказались запасными гайка, резистор и два конденсатора. На всякий случай проверил мультиметром резисторы и конденсаторы.
Печатаная плата двухсторонняя, чистая, без окислов, переходы выполнены без дефектов, печать четкая.
Задняя сторона часов, «сторона деталей»:
Передняя сторона, «сторона блока индикаторов»:
Инструкция предписывает начинать сборку от маленьких деталей к крупным:
- кварц, конденсаторы, резисторы, держатель элемента питания.
- панельки микросхем, кнопки, зуммер, гнездо питания
- блок индикаторов вставить, но пока не впаивать
На этом этапе я не рекомендую впаивать термо и фоторезисторы. Их придется подгонять под отверстия в корпусе часов.
Здесь примеряем корпус к часам. Собираем корпус не снимая защитную пленку. Болты туго не затягиваем. На этом этапе будет видно насколько аккуратно были установлены элементы, загнуты и обрезаны их выводы.
Обязательно загибайте выводы кнопок, панелек и разъема питания.
С другой стороны платы проблема негабаритных размеры резисторов и кварца. Их придется сгибать или заменить на меньшего размера. Кварцу оставьте выводы подлиннее — его придется «укладывать» под углом. Последними примеряем термо и фоторезисторы. Терморезистор ставится в «окошко» по диагонали, потому был так странно впаян.
Вставляем микросхемы по ключу в панельки. На этой фото видно очень слабое выгибание задней крышки корпуса — оказалось микроконтроллер не удается так глубоко вставить в панельку, как микросхему часов реального времени. Недостающие доли миллиметра удалось выгрызть, обрезая выступающие выводы деталей на плате (вот почему я вначале порекомендовал припаивать блок индикаторов сплавом Розе — при необходимости можно будет легко демонтировать и исправить ошибки). После последней примерки к корпусу, припаиваем блок индикаторов, согласно рисунку на плате. Вставляем элемент питания CR1220, подключаем питание и часы засветились. Нажимаем нижнюю кнопку и, не отпуская ее, верхнюю — это сброс настроек, на индикаторах должно появиться 7:59.
От уровня освещенности они меняют в несколько раз яркость свечения:
Дневная яркость очень высокая, к вечеру чрезмерная. Но часы имеют только два уровня яркости.
Раз в минуту часы несколько секунд показывают температуру. Значение на градус меньше от показаний DS18B20. И на градус больше показаний msp430g2553.
Далее выяснились некие разногласия с инструкцией:
5. Adjust the time step:
Every time adjustment need to press SET key to 8 times separately in different Settings, press SET button to return to normal 9 walking;
Adjust time: press the SET key, once when a flashing, press the ADD key adjustment;
Adjust the minutes: press the SET key, once again and a flashing, press the ADD the whole;
Adjust the alarm time: press the SET key, once again and the alarm when the flashing, press the ADD key changes when the alarm clock;
Adjust the alarm minutes: press the SET key, once again and the alarm points flashing, press the ADD button to modify the alarm clock;
SET the alarm clock on and off, press the SET key, once again when the alarm clock, alarm clock points are not flashing, press the ADD button at the bottom right little light (alarm clock), and then click the ADD button at the bottom right point out (the alarm clock off);
Adjust the time to point to: press the SET key, once again and at the hour start time flashing, press the add key to modify the hour start time is the morning (such as transferred to 6, 6 PM hour). Press the SET key again, the hour to stop time flashing, press the ADD key adjustment (such as transferred to 20, is reported after 8 p.m. hour, does not affect sleep).
Set to on and off the hour; Press the SET key, once again and at the hour start time, the top of the hour to stop time is not flashing, press the ADD button, the lower right comer little light (open) the hour, and then press the ADD button, the lower right comer point out the customs declaration (the hour)
Press the SET key, once again and from normal walking
То ли программная ошибка, то ли я делаю не так в пунктах:
- SET the alarm clock on and off
- Adjust the time to point to
Set to on and off the hour
Мне не удалось выключить будильник — он срабатывает всегда в установленное время, ежечасный сигнал звучит
только в некоторые ранние часы (ночью) — разобрался, на последнем шаге настройки индикаторы «час» — это начало периода работы сигнала, «минуты» — конец. Т.е. 08:23 означает с 8 до 23 будет срабатывать ежечасный сигнал…
Во время изучения инструкции обнаружился дефект — часы отсчитывали минуту каждые 10 секунд. Для диагностики дефекта микросхема часов реального времени была перенесена на макетную плату и соединена с платой часов. Дефект не наблюдался. Микросхема возвращена назад на панельку — дефект вернулся.
Решение — соединить проводом корпус кварца с минусом батареи. Дефект исчез.
Кварц оказался достаточно точным — за две недели пока идут точно.
Итого:
Плюсы:
- Легкость сборки
- Запасные детали
- Длинный кабель питания
- Достаточно крупные индикаторы (2*1 см) приятного цвета
- Автоматическая регулировка яркости свечения
- Встроенный термометр
- Будильник (не понятно как выключаемый), звук средней громкости и противный
- Ежечасный сигнал (
непонятно как управляемый) - Красивый «хрустальный» корпус
- Хорошая точность (но это могло повезти с конкретным экземпляром кварца или на точность положительно влияет заземление корпуса кварца)
Минусы:
- Хотелось бы матовый экран перед индикаторами или пленку светофильтра.
- Яркость регулировки имеет всего два уровня.
- Негабаритные размеры кварца и резисторов.
- На плате не предусмотрено место для припаивания корпуса кварца к «минусу», что стало причиной наводок, ускоривших ход часов.
- Непонятная работа прошивки в режиме настройки.
Часы рекомендую. А я, в ожидании посылки с ESP-12E, поразмышляю о часах своей мечты.
P.S. 08.12.2015 Получил еще один набор — отличия в дисплее. Дисплей (8401CD REV:1 YY8041BC) имеет 4 дополнительных вывода по углам, которые необходимо обрезать. У корпуса особенность — плоскость дисплея слегка вогнута.
И в этот раз резисторы по габаритам встали нормально. Вообще в этот раз часы собрал идеально. Добавлю, что за время эксплуатации часов замечена температурная зависимость точности хода часов.
Сравнение двух «одинаковых» часов, купленных в разное время, выявили отличия в прошивке.
- Несколько другой звуковой сигнал
- Завышенные показания температуры — пришлось поставить резистор 8 кОм.
- Некорректная работа датчика освещенности — пришлось заменить резистор 10 кОм на 1(один) кОм.
Впечатление, что это ошибка в прошивке. Часовые кварцы оказались один спешащий, а второй — отстающий. Забавно слышать ежечасный звуковой сигнал от обоих часов — сначала сигнал одновременно, потом расходятся во времени, создавая впечатление эха.
Термометр dianzisheji.com/STC/NTC_Termometer_STC15F204EA_KeilC.html
http://www.chipdip.ru/product/mt-10t11-3tla/ или подобный.
www.youtube.com/watch?v=DC33IQoz1cY
www.youtube.com/watch?v=7qKwjypuzo4
а хочется именно сегментный с большими цифрами.
www.sparkfun.com/products/11441
чутка побольше!
но вообще не важно, сегментные дисплеи они все наверное одинаковые, можно размером побольше припаять, главное контроллер есть небольшой.
Точные часы без инета. Например, в гараже или еще где его нет.
будут крутые часы с кучей функций и гимном ссср!
будет и резервное от батарейки, и будильник по дням недели
питание от сети и резервное от батареек.
?
или готовые непопадались?
+ резервное от батареек
желательно с минимум кнопок и немудреным меню
Брал к ним DIY корпуса 85 X 50 X 21mm по 40руб, коих полно на Али.
Плата нормально становится в корпус.
Также помещается плата контроля заряда литиевой батареи (с микро-usb), по бокам остается место для двух литиевых банок формата 10440.
Питается от телефонной зарядки 5вольт.
мне помогало…
на ютубе есть…
• Отключить питание
• Нажать и держать обе кнопки
• Подключить питание
• Удерживать книпки как минимум 3 секунды
• Отпустить кнопки
И, кстати, нагрузочные конденсаторы (C6, C7 на схеме) для DS1302 не требуются, поэтому я их не устанавливал.
Вот тут рекомендации по кварцам: http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/58. Даташит DS1302: http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1302.pdf.
Проводок на корпус и сброс — вылечили часики.
Спасибо за информацию.
Китаец новый микроконтроллер предлагал. ;)
В отзывах написано что можно просто сбросить двумя кнопками.
Завышает на 3 градуса.
В какую сторону изменить номинал R1 и на сколько?
И еще — как обнулить кол-во секунд (синхронизировать), кто-нибудь знает?
По моему этот терморезистор уменьшал сопротивление при нагреве, когда я его проверял перед сборкой. Поэтому чтобы понизить «температуру на индикаторах» необходимо уменьшить сопротивление R1.
Конечно лучше всего это корректировать в прошивке, но за неимением исходников, остается припаять переменный резистор на 6,8к с постоянным на 6,8к и подкрутить сколько необходимо. И если он маленький, то оставить его в часах, либо измерить его сопротивление и впаять вместо него маленький постоянный резистор.
Синхронизировал я выйдя из режима настроек, мне показалось, что в этот момент записывается значение времени в микросхему часов реального времени.
Мне нужно отдельно купить микроконтроллер для часиков, у продавцов спрашивал, никто отдельно не продаёт. Вы мне дайте пожалуйста ссылку на вашего продавца. Может продаст отдельно микроконтроллер, а то у меня сгорел и теперь часики лежат мёртвым грузом.
Я бы измерял бы напряжение на терморезисторе во время работы часов. Может проблема не в нем, а в постоянном резисторе 10К.
www.youtube.com/watch?edit=vd&v=ql0q1gmg5vA
После сброса, секунды мигают нормально, но даже после 60 секунд минута не изменяется. А после некоторого времени последняя цифра вообще медленно гаснет.
P.S. Могут быть еще варианты — микросхема часов реального времени 1302 вставлена правильно? Кварц впаян надежно (нет ли другого впаять)? Поэтому если дело не в контактах/пайке, то лучше вернуть денег.
Деньги вернуть не получится, так как истек срок.
Кажется я спалил кварц при попытке припаять к нему провод на минус((( перегрелся наверное
Заменить кварц на другой не составляет труда, но думаю не в нем проблема.
Я бы продавцу аргументировал, что в микропроцессоре программный баг. Типа «я покупал ранее и всё работало хорошо» (т.е. смысл что я уже собирал и ничего не спалил) «но в этой версии программный баг, этот процессор также не работает в других часах купленных ранее» (таким образом утверждаем что проблема только в микропроцессоре нового набора, причем проблема программная)
Честно говоря, тогда надо видеоролик снимать и прикладывать к спору.
«Светятся равномерно» это 88:88?
Пришли вторые часы спаял все работает, но будильник и ежечасный сигнал не отключаются (и пищит каждый час примерно пол минуты).
Видео там приложил, сейчас буду с этими снимать видео.
Часы из этого обзора.
Пока искал ссылку на обзор зажал раз 10 обе кнопки в итоге сбросились часы (до этого не хотели) и стал отключатся и будильник и ежечасный сигнал!
Нажимаем нижнюю кнопку и держим.
Не отпуская нижнюю, нажимаем и держим верхнюю вместе с нижней.
Если сбросилось на индикаторе на 7:59, то все нормально. Если нет, тот ключить/включить питание и сделать еще раз…
P.S. понимаю что тема уже старая но проблема возникла на днях при сборке.
Конденсаторы можно снять, хоть как-то должны пойти.
«Точно так же не идут часы, светятся равномерно, но не идут, микросхему 1302 проверил с arduino, работает, кварц менял толку ноль. Если достать 1302 показывают LL:LL.» только у меня показывает FF:FF. Путем манипуляций проверил следующие: Если замкнуть контакты которые обвел на рисунке ножку входа квара и ножку выхода конденсатора c7 то часы с 7:59 через пару секнуд начинают пищать ( срабатывает будильник по умолчанию 8:00 ) и после ничего не происходит .
Сдается мне что всетаки конденсатор С7 или же где-то дорожка с изъяном
Попробую снять конденсаторы посмотрю что будет
UPD
выпаял кондеры, реакция нулевая. по прежнему 7:59 и все. и после замыкания двух контактов, входа ножки кварца и выходного отверстия под кондер С7 срабатывает будильник и часы работают.
Обьясните что сделать если понимаете причину и ее решение :)
1 минуту отсчитывает за 30 секунд без конденсаторов с замкнутыми контактами которые называл выше
Как я понимаю — это соединение выводов 2 и 3 DS1302 т.е. просто короткое замыкание кварца.
На кнопку без 1302 не реагирует? У неё 6-7 выводы данные. 5- Reset он же Chip Enable — проверить напряжение.
Проверять особо нечего — мультиметром отсутствие замыканий на землю/питание и наличие контактов от микросхемы до микросхемы.
Интересно что прошивки разные — у меня без 1302 покажет PP:PP.
Собрал. Все функции работали отлично, т.е. — точность хода, индикация температуры, реакция на освещенность. Но, в какой то момент, при запитывании часов через плохо контактирующий USD-адаптер, произошел сбой после котрого термометр показывает только 50С и яркость табло на освещенность не реагирует. Проверял цепи датчиков и их работоспособность — все в порядке. Подозреваю на программный сбой. Можете ли прислать прошивку процесора?
Действительно сбой питания несколько раз приводил к эффектам, не помогал «сброс». Тогда отключал питание совсем на несколько минут, затем включение с зажатой нижней, а потом и верхней — часы должны сброситься на 7:59, в «меню настроек» не должно быть глюков типа не выключающегося будильника.
Я бы заменил на переменный резистор и посмотрел меняется или нет температура. Припаиваться не на место терморезистора, а к точкам ±. т.к. выше жаловались, что пропал контакт в печатной плате и пришлось проводком подводить напряжение на датчик.
Кстати, на принципиальной схеме часов перепутана адресация выходов терморезистора и фоторезистора. Опечатка?
Греется если R3 будет не 10К, например, а просто соединить с +5.
Моргать не должно. Вытащить DS1302 и включить без неё. Больше деталей там нет — вероятнее всего сам микроконтроллер.
Вариант еще помеха. Заменить блок питания (подключить к ПК/ноутбуку) и посмотреть. Корпус кварц соединить с минусом (при пайке как у меня можно перегреть, и для эксперимента лучше напотать на корпус проволочку и присоединить её к минусу, может эффекта нет)
Но может режим «не тот». Микросхема умеет останавливать время:
datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1302.pdf