Часы – конструктор

Этот обзор для начинающих радиолюбителей (любителей паять), для тех, кому интересен сам процесс. Деталей минимум. Можете оценить своё умение.
Пробежимся по-быстрому, в каком виде всё пришло.


Стандартный пакет с замком, в нём ещё несколько пакетов.

В комплекте были:
— Фигурновырезанные детали для сборки оргстеклянного корпуса.


Детали покрыты бумагой для защиты от царапин.

— Плата.
Изготовлена на высоком уровне. Все отверстия металлизированы.

— Питающий USB кабель.

— Инструкция. Ксерокопия в плохом качестве.

Если кому нужно, можете глянуть скан.
Индикатор четыре в одном.

— Индикатор был с защитной плёнкой.
Самое важное — это микроконтроллер STC15W404AS и микросхема часов реального времени DS1302.


— Мелочёвка россыпью:
бокс для резервной запитки, пищалка, резисторы, конденсаторы, две кнопки, кварц, разъём питания, четыре винта с гайками, термо- и фоторезистор.


Все детали на плате не только подписаны, но и (условно) нарисованы.
Начал с резисторов и конденсаторов.

Добавил панельки и кварц.

В дело пошли более громоздкие детали.

Впаял бокс под резервное питание. Надо было это сделать чуть раньше. Паять было неудобно.


Вставил микросхемы в панельки.

Впаял терморезистор и фоторезистор.

Протёр плату, проверил пайку, откусил всё сильно выступающее. Откусывать необходимо под самое не хочу. Иначе будут проблемы со сборкой в корпус.

Впаял индикаторы. Как паять, всё обозначено на печатке. Сложно перепутать.


Подключил.
Они работают!


Ошкурил оргстекляшки и собрал всё в корпус.

А вот и размеры 62*35мм.

Размер цифр 10*20мм.
Пора изучать их возможности.
Часы собраны и работают, но им требуется настройка.
Время корректировал по интернету.
Первым делом необходимо произвести сброс всех настроек. Иначе, их не заставить работать адекватно. Без этой операции мои часы не настраивались. То температуру не ту покажут (пару раз было -7˚С), то день недели не настраивается.
Нажимаем одновременно обе кнопки и удерживаем. Через 5 секунд часы покажут 11:59, затем (ещё через 5 секунд) 12:00 и запищат будильником. Теперь можно настраивать.
Настройку можно разделить на две условные группы. Все манипуляции начинаем с режима индикации времени, то есть, когда часы показывают время.
Первая группа настроек:
1. Первые два нажатия на верхнюю кнопку активируют настройку часов. Первое нажатие – настройка часов, второе нажатие — настройка минут. Нижней кнопкой выставляем нужное значение.

Небольшое дополнение. При настройке времени мнимые секунды (мы их не видим) обнуляются каждый раз при введении новых параметров времени.
2. Следующие два нажатия (третье и четвёртое) на верхнюю кнопку активируют настройку будильника. Третье нажатие – настройка часов, четвёртое нажатие — настройка минут. Нижней кнопкой выставляем нужное значение.
3. Следующее нажатие на верхнюю кнопку (пятое) активирует сам будильник. Светящаяся точка в правом нижнем углу говорит от том, что будильник включен (включается/отключается нижней кнопкой).

4. Шестое и седьмое нажатие настраивает почасовой сигнал. Шестое нажатие настраивает время (часы), с которого начинается. Седьмое настраивает время (часы), на котором заканчивается. Нижней кнопкой выставляем нужное значение.
Т.е. Если набито значение 8:20, это значит, что почасовой сигнал будет звучать с 8-00 по 20-00.
5. Восьмое нажатие активирует почасовой сигнал. Светящаяся точка в правом нижнем углу (в настройках) говорит от том, что почасовой сигнал включен (включается/отключается нижней кнопкой).

Вторая группа настроек:
1. Нажимаем на нижнюю кнопку. Часы переходят в режим отображения температуры. Здесь можно откалибровать (скорректировать) температуру по образцовому термометру.

Верхней кнопкой подгоняем под нужное значение.
2. Второе нажатие на нижнюю кнопку переводит в настройку месяца и даты. Верхней кнопкой активируем изменение месяца. Нижней кнопкой выставляем нужное значение.
Следующее нажатие на верхнюю кнопку переводит в настройку даты. Нижней кнопкой выставляем нужное значение.

3. Следующее нажатие на нижнюю кнопку переводит в настройку дня недели.

Немного сложновато. Поэтому, чтобы не проводить подобнее манипуляции каждый раз после отключения света, лучше купить и поставить сразу резервный источник питания (CR1220).
Несколько слов по поводу датчика освещённости. Всего два режима: дневной и ночной.

Контроллер управляет режимом яркости в зависимости от напряжения на 9 ноге. Переключение происходит при напряжении около 4,3V-4,6V с небольшим гистерезисом. При напряжении свыше 4,6В включается экономная подсветка, при снижении за 4,3В включается на всю яркость. Гистерезис необходим, чтобы яркость не переключалась хаотично на границе освещённости при сумеречном освещении. Оно формируется делителем из резистора R1 (10кОм) и фоторезистора R4.
Измерил ток потребления в различных режимах. Думаю, эта информация будет многим интересна.

В обычном режиме потребляет 26-33мА. Зависит от количества задействованных сегментов индикатора (грубо говоря, 2мА на сегмент). В ночном режиме ток потребления падает до 10-11мА.
По поводу режима индикации.
В обычном режиме (заводские установки) часы показывают 45 секунд время, 5 секунд температуру, 5 секунд месяц/число, 5 секунд день недели.
Его можно поменять, соединяя выводы 6 и 7 микроконтроллера с землей (GND).
Если соединить 6 ногу и GND, часы будут показывать 50 секунд время, 5 секунд месяц/число, 5 секунд день недели. Если соединить 7 ногу и GND, часы будут показывать 55 секунд время и 5 секунд температуру. Если подключить обе ноги (и 6 и 7 ногу) к GND, часы будут показывать только время.
На плате всё предусмотрено. Достаточно повесить «соплю» в нужном месте.

Несколько слов по поводу точности хода. Этот экземпляр за неделю убежал на 6 секунд. Думаю, что неплохо (бывает лучше, бывает хуже). Всё зависит от кварца.
Чтобы повысить контрастность цифр и не было видно пустых сегментов, вставил кусок тонированного пластика.

Вот, в общем-то, и всё.
Пора подводить итоги.
Неплохой DIY комплект для проверки своих навыков начинающим радиолюбителям. Более того, это не просто набор для обучения, но и в итоге получились неплохие часы.
Для правильного вывода того, что написал, должно хватить.
Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи!