Часы – конструктор 2

Ещё один набор для самостоятельной сборки часов для тех, кому интересен сам процесс (любителей паять). Этот набор немного посложнее и интереснее. 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 с тонировкой для дисплея (приклеенной с обратной стороны инструкции).

Ксерокопия в хорошем качестве.

Если кому нужно, можете глянуть скан .
— Четыре индикатора.

Индикаторы были с защитной плёнкой.

Самое важное — это микроконтроллер STC15W404AS и микросхема часов реального времени DS1302.

— Крепёж.

— Мелочёвка россыпью:
6 транзисторов для управления «стрЕлками», бокс для резервной запитки, пищалка, резисторы, конденсаторы, две кнопки, кварц, разъём питания, термо- и фоторезистор.


Все детали на плате не только подписаны, но и (условно) нарисованы. Всё, что не ясно, смотрю на монтажку в инструкции.
Начал с резисторов. Они подписаны.

Кто не уверен, смотрите по полосочкам.

Впаял бокс под резервное питание. На этот раз впаял одним из первых, чтобы впоследствии не испытывать проблем.


Впаял панельки под микросхемы.

Затем пищалку и кварц.

Впаял все конденсаторы и диод 4148. Его можно было впаять и пораньше. Но я на тот момент ещё не разобрался, в какое именно посадочное место из двух его ставить.

В дело пошли более громоздкие детали.

Транзисторы все одинаковые. Какой куда ставить, и думать не надо. Даже форма отчерчена. Цоколёвку глядеть не надо.

Впаял терморезистор, фоторезистор и вставил микросхемы в панельки.

Для терморезистора надо было оставить ножки подлиннее. Это я понял, когда всё собрал в корпус.
Протёр плату, проверил пайку, откусил всё сильно выступающее.

Впаял индикаторы. Как паять, всё обозначено на печатке. Сложно перепутать (третий паяется кверху ногами).

Подключил.
Всё работает.

Остались запчасти.

Ошкурил оргстекляшки и собрал всё в корпус. Рекомендую начать сборку с задней части. Собрав коробочку, вставляем в неё часы, затем прикручиваем лицевой пластик.

Вот такого размера получились 105*45мм.

Размер цифр 15*25мм.
Осталось вставить тонировочную плёнку. Пришлось немного подрезать.
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, то день недели не настраивается.
Нажимаем одновременно обе кнопки и удерживаем. Через 5 секунд часы покажут 7:59, затем (ещё через 5 секунд) 8:00 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.

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. Полная аналогия тем часам, что рассматривал на прошлой неделе. 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 R14 (10кОм) и фоторезистора R15.
Измерил ток потребления в различных режимах. Думаю, эта информация будет многим интересна.

В обычном режиме потребляет 28-35мА. Зависит от количества задействованных сегментов индикатора (грубо говоря, 2мА на сегмент). В ночном режиме ток потребления падает до 10-12мА.
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.
Можно сравнить размер с ранее «обозрёнными».


Несколько слов по поводу точности хода. Этот экземпляр за неделю убежал на 36 секунд! Всё зависит от кварца. Можно заменить кварц, поставить из старой материнки. Это всегда успеется. Пока экспериментирую с С5 и С6.
Подпаял параллельно С5 конденсатор 15пФ. За 5 дней отстали на 4 секунды. Ищу конденсатор на 12-13пФ (подстроечникам не доверяю). После всех экспериментов вычислил такую закономерность: каждый добавленный 1пФ параллельно С5 замедляет ход на 3,1 секунды в неделю. Данные не окончательные, но позволяют кое с чем определиться.
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.
Вот, в общем-то, и всё.
Для правильного вывода того, что написал, должно хватить.
Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи!