Разделы

В сети

Пользователей: 117
Из них просматривают:
Аналоги: 37. Видео: 2. Даташиты: 32. Инструкции: 3. Магазин: 3. Новости: 12. Остальное: 2. Программы: 3. Производители: 2. Расчёты: 1. Форум: 20.
Участников: 2
Гостей: 115

Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.

Написал MACTEP 22.06.2011 17:00:00 (Просмотров: 50311)

Многие  начинающие радиолюбители, да и не только, любят «изобрести велосипед» - каждому хочется  построить  СВОИ электронные часы.  Меня эта участь так же не миновала.  В Интернете конструкций часов предостаточно,  но часов на светодиодных матрицах  среди них единицы.  В русскоязычном интернете я нашел лишь одну полностью законченную  конструкцию с описанием.



 

  В то же время, светодиодные матрицы в последнее время  сильно упали в цене,  и их стоимость  может даже меньше,  чем  семисегментне индикаторы  того же размера.    Вот к примеру  примененные  GNM23881AD  при размере  60х60мм  куплены мной за полтора доллара  (три индикатора обошлись в четыре с половиной доллара),    за такие деньги врядли   купишь  четыре семисегментных индикатора  таких-же  размеров.   Но  разместить информации  на матричном индикаторе, получится намного больше.  Кроме цифровой индикации, на светодиодной матрице  можно отобразить различные буквы,  знаки,  а при помощи  бегущей строки  и текст.   Проанализировав всё это, было принято решение  построить   многофункциональные часы на светодиодных матрицах,  при этом  было желание не усложнять схему больше, чем на семисегментных индикаторах.   Ещё хотелось, что-бы схема была многофункциональная и не похожа на другие.  Вот так и родилась вот эта схема.

 

(для увеличения, щелкните мышкой по схеме, откроется в новой вкладке)

Схема часов

 

Функционал  часов:

   Время,  календарь,  дни недели.  (учитывается високосный год,  но перехода  на летнее/зимнее время нет).

Сохранение работоспособности часов  при отключении внешнего источника питания (потребление тока всего 15мкА).

Коррекция хода часов + -  59,9сек\сутки, шаг 0,1сек.

9 будильников.  Три из них  «одноразовые», а  6 - «постоянные»,  настраиваемые индивидуально по дням недели.

Длительность звукового сигнала для каждого будильника индивидуально настраиваемая (1-15мин).

Звуковое подтверждение при нажатии кнопок  (функция отключаемая).

Каждый час звуковой сигнал (функция отключаемая).   С 00-00  до  08-00  режим сна, сигнал не подаётся. 

1 или 2  температурных датчика (Улица и дом).

Настраиваемая бегущая строка, при помощи которой можно вывести всю информацию (кроме времени)

Коррекция хода, и установки «бегущей  строки» -  сохраняются в памяти даже при отключении резервного источника питания.

 

«Сердцем» часов была выбрана AtMega16A, критерием сыграли ее дешевизна, достумность. Ее 40 ног позволят реализовать все задумки.  Было желание схему  максимально упростить,  и поэтому весь функционал был возложен на контроллер.  В итогеполучилась схема всего на двух микросхемах,  контроллер и регистр TPIC6B595.   Если нет возможности достать TPIC6B595,  то вполне возможно заменить его на  74НС595 + ULN2803. Все варианты  были проверены.   Ещё можно попробовать заменить на  TPIC6С595,  но она  слабовата, и  немного грелась, но работала довольно стабильно. 

 

Отсчет времени  осуществляется   с помощью асинхронного таймера – Т2.    При пропадании основного питания ход  часов сохраняется.При этом почти вся схема обестачивается,  а контроллер  запитывается  от аккумулятора, батарейки или  ионистора.  Было желание «по играться» с ионистором,  вот  поэтому и применил его.  Часы потребляют в дежурном режиме около  15мкА.   При резервном питании от ионистора на 1Ф,  емкости хватило на четверо суток, чего вполне достаточно для поддержания хода часов при перебоях в сети.   Если использовать батарейку СR2032,  то заряда хватит на полтора года.  Контроллер прослушивает наличие сети через выв. PB3 (инвертирующий вход компаратора).  Напряжение питания  подается через делитель R2-R3 на выв.  РВ3,  и примерно равно 1,5 В.  Если напряжение питания снизится до  4,1 вольта,  то напряжение на выв. РВ3    станет   меньше 1,2 В,  при этом  сгенерируется прерывание от компаратора, и в обработчике этого прерывания  выключаются все «лишние»  узлы контроллера   и сам контроллер усыпляется.  В этом режиме продолжает работать только отсчитывающий время таймер Т2.  При появлении внешнего питания, напряжение на  РВ3  снова  подымится выше 1,23в,  контроллер «увидев» это, переведет все узлы в рабочее состояние.  Если  вместо ионистора, будет использоваться батарейка СR2032,  то её нужно подключить через диод(предпочтительно диод шоттки).  Анод  диода подключается к + батарейки,  а катод к катоду VD1. 

 

   В обычном режиме на экране отображается время в формате часы-минуты.  С интервалом в одну  минуту происходит запуск бегущей строки.  Бегущей строкой отображается день недели,  дата,  год,  темп.  дома, и темп. на улице.  Бегущая строка настраиваемая,  т.е.  можно включить/выключить отображение любого из элементов.  (я например всегда отключаю отображение года).  При выключении всех  элементов,  бегущая строка не запускается,  и часы постоянно отображают текущее время.

 

   9 будильников разделены на 3 одноразовых и 6 многоразовых.  При включении будильников   1-3, они  срабатывают только один раз.  Для того чтоб они сработали еще раз, их нужно повторно включать вручную.  А будильники 4-9  многоразовые,  т.е. они будут срабатывать ежедневно, в установленное время.  Кроме того эти будильники можно настроить  на сработку только в определенные  дни недели.  Это  удобно, например если не хотите чтоб будильник разбудил Вас в выходные.  Или  например Вам нужно просыпаться в будние дни в 7-00,  а в четверг в 8-00, а на выходных будильник не нужен.  Тогда настраиваем один многоразовый  на 7-00 в  понедельник-среду и пятницу,  а второй на 8-00 в четверг…..      Кроме того все будильники имеют настройку длительности сигнала,  и если Вам, для того чтоб проснуться,  мало сигнала в течении 1 минуты,  то можно увеличить его на  время от 1 до 15мин.

 

Коррекция хода производится один раз в сутки, в 00-00.  Если часы спешат к примеру на 5 сек в сутки,  то в 00-00-00 время  установится в 23-59-55,  если же часы отстают,  то в 00-00-00  время установится в 00-00-05.    Шаг коррекции – 0,1 сек.  Максимальная коррекция – 59,9 сек/сутки.     С исправным кварцем больше вряд ли понадобиться.   Коррекция осуществляется и в дежурном режиме при питании от батареи.

 

Можно применить любые светодиодные матрицы 8*8 светодиодов с общим катодом.  Как уже говорилось, я применил GNM23881AD.  Но можно «набрать» матрицу и из отдельных светодиодов.   Микроконтроллер AtMega16a  можно заменить на «старый»  AtMega16 с буквой L.  При этом, теоретически должен немного увеличится ток потребления от батарейки.  Наверное будет работать и просто  AtMega16, но могут возникнуть проблемы при работе от батарейки.   Диод  D1  - желательно любой диод  шоттки.   С обычным выпрямительным тоже работает,  но чтоб обезопасить себя от различных глюков,  связанных с тем что часть схемы питается напряжением «до диода»,  а часть «после диода»  лучше поискать шоттки.  Транзистор VT1 – любой   n-p-n.

 

Управление часами осуществляется двумя кнопками.  Их количество можно было довести до 8шт, не добавляя больше вообще ни одного компонента, кроме самих кнопок,   но захотелось  попробовать «выкрутится» всего двумя.   Кнопки условно названы «ОК» и «ШАГ».  Кнопкой «ШАГ» как правило происходит переход к следующему пункту меню,  а кнопкой «ОК» изменение параметров  текущего меню.    Сигнал  сработавшего  будильника  также выключается   кнопками  «ОК» или «ШАГ».    Нажатие  любой  кнопки  во время сигнала будильника  отключает  его.     Схема управления получилась такой:

Схема управления

 

Конструктивно часы выполнены на одной печатной плате.  Размер печатной платы выбран под размер индикаторов.    Минимальная ширина дорожекпечатной платы – 0,4мм,  расстояние между дорожками– 0,4мм.   Так что методом «ЛУТа»  можно без труда вытравить плату самостоятельно.

 

Печатная плата часов

 

SMD элементы расположены с одной стороны платы.  А индикаторы с другой. стороны  Получился  миниатюрный  блок, который можно легко встроить в какой нибудь небольшой плоский корпус.

 

Вид со стороны дорожек (SMD монтаж)

 

 

Вид со стороны монтажа (Индикаторы)

 

Корпус собран из стеклотекстолита методом пайки,  прошпаклеван и покрашен в цвет «спелая вишня».   Стекло передней панели – обычное  тонированное стекло.

 

Корпус спаян из стеклотекстолита

 

Корпус из текстолита. Задняя часть

 

Окрашенный корпус (Спелая вишня)

 

 

Окончательный вариант.

 

Собранные часы

 

Проект в протеусе у меня не захотел работать,  отлаживал в железе.  Если у кого получится собрать в протеусе,  и нормально заработает - высылайте, проект обязательно будет выложен.

 

Если есть интересные идеи  по добавлению функционала – пишите в комментариях,  реализую все, на что хватит сил и мозгов (правда кодер с меня слабенький…).  

 

Видео работы часов

 

 

  (не получается нормально у меня  снять видео.  Изображение на самом деле плавное и четкое,  но на видео дергается и «рвется»….)

 

Fuze bit

Fuze bit

 

 

Прошивка и исходник на си (CodeVision_AVR_2.05)

Плата Lay

 

 

Автор -

 

Статья размещена с разрешения автора.

10
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Технолог
Технолог
Дата регистрации: 09.03.2010
Откуда: Germany
Сообщений: 245
не в сети
к этому Atmega 16A ещё прогер спeц. нужен. а так конструкция очень добротная, спасибо!
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3881
не в сети
Да, 5 проводков и uniprof софт
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 23.10.2010
Откуда: г.Комрат
Сообщений: 16
не в сети
Цоколёвка МЕГИ почему-то не сходится с даташитовской,на плате правильно,а на схеме нет.А разъём (выводы 1 - 6),я так понял,для программирования. Вопрос - подойдёт ли для прошивания PonyProg и программатор AN 589,он описан в "Радио",автор Долгий.Спасибо.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3881
не в сети
На схеме- модель для протеуса. Там мега в DIP корпусе. Номера выводов отличаются. Понипрог подойдет.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7031
не в сети
Обновлена прошивка и исходник до версии 1.04
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Главный Технолог
Главный Технолог
Дата регистрации: 20.02.2010
Откуда: тирасполь
Сообщений: 283
не в сети
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7031
не в сети
macarena, ссылка как бы не работает...
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Главный Технолог
Главный Технолог
Дата регистрации: 20.02.2010
Откуда: тирасполь
Сообщений: 283
не в сети
Работает, 3 раза проверил.V1_05_PCB_VNN.rar
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 16.10.2011
Откуда:
Сообщений: 5
не в сети
подскажите, в чем разница в обозначениях АТМЕГи (AU AI PU PI) и какой именно сюда надо контроллер: ATMEGA16-16AI ATMEGA16-16AU ATMEGA16A-PU ATMEGA16-16PI ATMEGA16A-AU ?

TPIC6B595 c буквами DW пойдет?

macarena, MACTEP прав: "ссылка как бы не работает..."
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Главный Технолог
Главный Технолог
Дата регистрации: 20.02.2010
Откуда: тирасполь
Сообщений: 283
не в сети
Ссылка рабочая, только удалено содержимое.
Нужно перезалить
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 16.10.2011
Откуда:
Сообщений: 5
не в сети
а в чем разница с первой версией? что добавленно/изменено?

подскажите, в чем разница в обозначениях АТМЕГи (AU AI PU PI) и какой именно сюда надо контроллер: ATMEGA16-16AI ATMEGA16-16AU ATMEGA16A-PU ATMEGA16-16PI ATMEGA16A-AU ?

TPIC6B595 c буквами DW пойдет?
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Сотрудник
Сотрудник
Дата регистрации: 07.09.2011
Откуда: С луны
Сообщений: 57
не в сети
На сайте автора v_1.06
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3881
не в сети
xt-то добавлено, че-то изменено... Так как автор чрезвычайно ленив, то скорее всего исправлены старые неработающие глюки и добавлены новые P -это DIP корпус. Под эту плату не подходит. A- это tqfp корпус. I - индустриальный температурный диапазон, U- бессвинцовые. Mega16a- улучшенная версия. Подойдет любая в TQFP корпусе.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 16.10.2011
Откуда:
Сообщений: 5
не в сети
а для чего на плате (lay) разводка под третью кнопку?
"evildesign 5 проводков и uniprof софт"
так?
http://www.getchip.net/posts/delaem-c ... trollerov/comment-page-2/
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 16.10.2011
Откуда:
Сообщений: 5
не в сети
тю. очередной копипаст. вот оригинал http://mdoga.ru/Designs/Matrix%20cloc ... trix%20clock%20mega16.htm
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3881
не в сети
не совсем копипаст- статья размещена с согласия автора для альтернативного обсуждения.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 16.10.2011
Откуда:
Сообщений: 5
не в сети
а для uniprof или понипрог какие fuses&lock выставлять? сейчас вот так: http://s1.ipicture.ru/Gallery/Viewfull/6420103.html
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3881
не в сети
Не пользуюсь этими вещами. В понипрог должно быть как на рисунке в статье.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Сотрудник
Сотрудник
Дата регистрации: 01.03.2010
Откуда: Бендеры
Сообщений: 56
не в сети
проект в протеусе не работает огрызается на датчики темперетуры
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7031
не в сети
Цитата:
Проект в протеусе у меня не захотел работать, отлаживал в железе. Если у кого получится собрать в протеусе, и нормально заработает - высылайте, проект обязательно будет выложен.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Школьник
Школьник
Дата регистрации: 16.11.2011
Откуда: Белгород
Сообщений: 1
не в сети
Слово "Простые" в названии проекта можно убрать, хотя бы потому, что регистр TPIC6B595 просто невозможно достать. Заменять двумя микросхемами это нужно переделывать печатку. Где можно приобрести такую штучку?
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 18.09.2009
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 120
не в сети
На сайте автора есть апгрейд часов, там платы выложены под 74HC595 + ULN2803
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
От чего питаются? Сколько "едят"?
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Школьник
Школьник
Дата регистрации: 28.11.2011
Откуда: Uralsk
Сообщений: 1
не в сети
Как определить какая матрица с ОК или ОА? Я купил на ebay, сбоку на матрице написано ARZ2088BR-64 сзади KF2088AB-1. Продавец заявляет, что с общим анодом.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Старший сотрудник
Старший сотрудник
Дата регистрации: 01.03.2011
Откуда:
Сообщений: 116
не в сети
обычным тестером в режиме проверки диодов или батарейкой проверь что в какую сторону пропускает(светится) и будут тебе общие выводы и оа и ок....я так проверял китайскую лед матрицу
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 20.06.2011
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7
не в сети
А излучатель должен быть с генератором или без?
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7031
не в сети
Без
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 20.06.2011
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7
не в сети
Собрал эти часы, часы отличные, но есть проблема.
Поставил вот такой (http://savepic.net/2374380.htm) излучатель без генератора, похоже обычный пьезодинамик.
Транзистор взял с платы старого HDD,с маркировкой 1PK, похоже это FMMT2222. Прозвонка мультиметром подтвердила структуру NPN.
Проблема в том что громкость сигнала крайне мала, его едва слышно. В чем проблема? Помогите.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3881
не в сети
заменить излучатель
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 20.06.2011
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7
не в сети
на какой? Где в Тирасполе можно купить? Этот взял в Монархе, в КС тоже если без генератора просишь предлагают пьезодинамик.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3881
не в сети
выдрать из системника
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 20.06.2011
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7
не в сети
На радиокоте помогли, резистор параллельно пьезодинамику решил проблему.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3881
не в сети
Это не решение. У него ярко выражена резонансная частота, так что громкость все равно далека от максимальной.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Студент
Студент
Дата регистрации: 20.06.2011
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7
не в сети
Частоту сигнала задает контроллер, и едва ли она совпадает с резонансной.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Практикант
Практикант
Дата регистрации: 20.11.2008
Откуда: ПМР
Сообщений: 9
не в сети
Открыть изображение в новом окне
Открыть изображение в новом окне
Хороший проект.На радиокоте целая ветка с кучей доработок и улучшений.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 25.02.2009
Откуда: ПМР Рыбница
Сообщений: 2070
не в сети
Открыть изображение в новом окне
Открыть изображение в новом окне


Собрал часы, очень доволен функционалом. Осталось сделать корпус.
 Простые многофункциональные часы на трех светодиодных матрицах.
Практикант
Практикант
Дата регистрации: 20.11.2008
Откуда: ПМР
Сообщений: 9
не в сети
Собрал новую версию часов. Добавлено: 2 датчика темп,ds3231,датчик давления,пульт,авто регулировка яркости,DC-DC step down.
Открыть изображение в новом окнеОткрыть изображение в новом окнеОткрыть изображение в новом окне

Разное

Семь раз отмерь, один раз отрежь. И не перепутай!

Интересно

Диэлектрические и диамагнитные отвертки можно выпилить из старых стеклотекстолитовых плат.

Похожие статьи