Basit ikili saat

Bir arkadaşın doğum gününün arifesinde, bir hediye seçimiyle ilgili soru ortaya çıktı. Bir arkadaş, çeşitli olağandışı elektronik cihazların, el sanatlarının sevgilisidir. Alışveriş gezintisi sonuç getirmedi: gadget'lar ya banallık ya da yüksek maliyetle tatsız bir şekilde şaşırdı. Bir şey bulmak için çaresizce Sony ikili saat widget'ına baktım. Sonra kendimi şöyle düşünürken yakaladım: "Sen deneyimli bir elektronik mühendisisin ve o yerden elleriniz büyüyor!" DIY ikili saat en iyi hediye olacak! Aşağıda açıklanan cihazı yapma fikri bu şekilde doğdu.

İkili saatler, zamanı ikili ondalık biçimde temsil edecek şekilde tasarlanmıştır, yani saat, dakika ve saniye ondalık basamaklara bölünür ve ikili biçimde gösterilir (aşağıdaki şekle bakın)

Aşağıdaki gereksinimler, yaratım aşamasında gelecekteki saatlere hemen sunuldu:

  • hem kartın hem de cihazın bir bütün olarak nispeten küçük boyutları;
  • mevcut maksimum bileşenleri kullanarak;
  • davanın prezentabl görünümü.

Sonuç olarak, aşağıdaki şema oluşturuldu:

Bir MC olarak, belki biraz modası geçmiş, ancak daha az popüler olmayan ATmega8A-AU kullanılır. Gerçek zamanlı saat çipi olarak - mevcut DS1307. Ayrıca, MC'nin yakınındaki ve güç girişindeki güç hatlarına paralel olarak, polar olmayan 100 nF kapasitörler ve 47 μF'lik bir polar (tantal) kapasitör kurulur. Tüm dirençler ve kapasitörler, standart 0805 boyutundaki SMD kasalarındadır. Çıkış bileşenlerinden - yalnızca LED'ler, bir pil bloğu ve ayar düğmeleri. Düğmeler - herhangi bir sabitleme olmadan; vaka versiyonu için, uzun "sivilce" içeren düğmeler uygundur, örneğin:

R1..R6, R14..R18 dirençleri oldukça geniş bir aralıkta değişebilir. LED'lerin boyutları önemli değil, ancak kasa ve kart 5 mm yuvarlak LED'ler için tasarlandı. "Ayrılmış bağlantı noktası", örneğin bir hoparlör eklemek gibi saat işlevselliğinin potansiyel olarak genişletilmesi için kartta sağlanan, kart üzerindeki bir pimdir.

Cihazın baskılı devre kartı aşağıdadır:

LED'ler ve MC arasındaki farklı bağlantıların sayısı oldukça fazla olduğundan ve çok sayıda "asılı" jumper yapmak istemediğimden, cihaz iki taraflı bir PCB üzerinde uygulanıyor. Fiberglasın kalınlığı 1,5 mm, levhanın genel boyutları 80 x 50 mm'dir. Kontrollü pano (beş buton) ayrı yapılır ve aşağıda sunulacaktır. Kart ayrıca şunları içerir (şemada gösterilmemiştir): güç kaynağı + programlayıcı için konektör; güç kablosuyla bağlantı için ek delikler; sıfırlama devresinde bir direnç; saat kuvars devresindeki kapasitörler için noktalar (aşağıda tartışılacaktır).

Levha, neredeyse fabrika kalitesi elde etmeyi mümkün kılan bir CNC freze makinesinde yapılmıştır. Monte edilmiş panonun bir fotoğrafı aşağıda sunulmuştur:

Saydam LED'ler çok parlak olduğundan, mat bir yüzey elde etmek için yüzeylerinin kaba bir "scotch-parlak" bezle işlenmesi gerekiyordu, bu da daha sönük ve daha dağınık bir ışık elde etmeyi mümkün kıldı.

Kart, yedi telli bir döngü (2 - güç kaynağı, 5 - düğme) kullanılarak ana ile kontrollere bağlanır; boyut - 68 x 22 mm.

Kartı ve MK ürün yazılımını monte ettikten sonra, son noktayı tamamlamaya devam ediyor - cihaz için güzel bir kasa oluşturmak. Bir CNC freze makinesinin varlığı göz önüne alındığında, duvarların 1.5 mm kalınlığında fiberglastan kesilmesine ve lehimleme ile birbirine bağlanmasına karar verildi; ön panel yaklaşık 1 mm kalınlığında alüminyumdan yapılmıştır. Kasanın toplam uzunluğu 104 mm, yüksekliği (ayaklı ve düğmeli) 77 mm, kalınlığı ise 25 mm'dir. Tüm delikleri olan paket düzeni, baskılı devre kartı ile tek bir dosyadadır. Yan, üst ve alt duvarlar, bir M3 vida için pirinç payandalar kullanılarak birbirine bağlanmıştır:

Doğal olarak, vida kısmı daha önce raflardan çıkarıldı. Montaj sonucunun farklı aşamaları aşağıda sunulmuştur (son fotoğraf son montajdan sonra çekilmiştir, bu nedenle boya izleri açıkça görülebilir):

Düğmeli pano, somunlar kullanılarak iki rafta (böyle bir rafın bir tarafında - pürüzsüz bir yüzey, diğerinde - bir M3 vida) üst panele tutturulur, bunun için panoda delikler vardır. Rafların yüksekliği, düğmelerin yüksekliğini telafi eder, bu nedenle ikincisi gövdenin biraz üzerinde yükselir:

Ön panelin ön tarafı ince taneli zımpara kağıdı, ardından GOI macunu ile işlendi. Ters taraf, aksine, epoksi reçine kullanılarak 5 mm'lik ahşap bloklar aracılığıyla yan duvarlara tutturmak için kaba zımpara kağıdı ile işlenir. Arka duvarda güç kaynağı için bir mikro-USB konektörü ve potansiyel bir hoparlör için bir delik bulunur; kapak, yukarıda bahsedilen pirinç altıgenlere dört adet M3 x 15mm vida ile tutturulmuştur.

Uç ve arka duvar otomotiv sprey boya ile boyanmıştır.

Alt panelde bacakları takmak için delikler var, ancak daha sonra süper yapıştırıcıya bağlı kauçuk ayakların kullanılmasına karar verildi.

Birleştirilen gövdenin oldukça güçlü olduğu ortaya çıktı, tekrarlanan kazara düşmeler yapının bütünlüğünü ihlal etmedi. Ana kart, kasanın duvarlarına kalay ve pirinç direklerle tutturulmuştur. Bu karar, pile ve programlama konektörüne arka kapak çıkarılarak erişilebilir olduğu için verilmiştir; yani ücretin kaldırılması anlamsızdır.

Cihazın çalışır durumda bir fotoğrafı aşağıda gösterilmiştir:

Düzgün monte edilmiş bir cihaz ayar gerektirmez ve hemen çalışmaya başlar. Zaman ayarı şu şekilde yapılır:

  • yaklaşık 2,5 s boyunca "0" SEC / SET düğmesini (saniyelerin üzerinde bulunur) basılı tutun. Bundan sonra saniye sayacı sıfırlanacak, saat çalışmayı durduracaktır;
  • daha sonra, zaman ayar düğmelerini kullanarak istediğiniz zamanı ayarlamanız gerekir;
  • ardından "0" SEC düğmesine 2,5 saniye süreyle basın; saat güncellenen zamanla çalışmaya devam edecektir.

Montajı yapılan cihaz başarıyla bir arkadaşa bağışlandı ve bir yılı aşkın süredir hizmet veriyor, eserle ilgili herhangi bir yorum ve herhangi bir sorun tespit edilmedi.

Sonuç olarak, aşağıdaki sorunu açıklamak istiyorum (deneyimli radyo amatörleri için). Kuvars saatler her zaman uygun kalitede değildir. Kuvarsınızın frekansı, beyan edilenden birkaç hertz ile farklı olabilir. Bu sapmanın sonucu zayıf doğruluktur: örneğin, "referans" frekansından 2 hertz'lik bir sapma, günde 5,27 saniyelik veya ayda iki buçuk dakikalık bir gecikmeye yol açar.
Saat kuvars frekansı, kuvarsa seri veya paralel olarak birkaç pikofarad kapasiteli bir kapasitör takılarak ayarlanabilir. Böylece yazar, frekans farkını 0.1 Hz'e düşürmeyi başardı, bu da çok daha küçük bir hataya yol açtı - ayda 7 saniye.

Sorularınızı, eleştirilerinizi, dileklerinizi ve önerilerinizi yorumlarda memnuniyetle duyacağım.

not Firmware ve kaynak dosyaları, FUSE bit konfigürasyonu ve proje arşivdedir.

radyo elementlerin listesi

atama Bir çeşit mezhep Miktar NotMağazaBenim defterim
U1 MK AVR 8 bit

ATmega8A-AU

1 TQFP-32 Not defterine
U2 Gerçek Zamanlı Saat (RTC)

DS1307

1 SO-8 Not defterine
Q1-Q6 Bipolar transistör

BC817

6 Not defterine
D1-D20 LED 20 Not defterine
R1-R6, R11-R13 direnç

4,7 k Ohm

6 Not defterine
R7-R10 direnç

150 Ohm

4