Часы – конструктор на высокоточном чипе DS3231

Этот обзор для начинающих радиолюбителей (любителей паять), для тех, кому интересен сам процесс. Это часы реального времени (RTC) с интегрированным кварцевым генератором и термокомпенсацией. Такие я ещё не собирал. Решил проверить себя в очередной раз.

Пробежимся по-быстрому, в каком виде всё пришло.

Укутано было капитально.
Внутри стандартный пакет с замком.

В нём ещё пара пакетов.

Посмотрю, что было в комплекте.
Фигурновырезанные детали с защитной плёнкой для сборки оргстеклянного корпуса.

Решётка, покрытая бумагой для защиты от царапин.

И два листа (с запасом) бумаги-самоклейки для тонировки.
Плата изготовлена на высоком уровне. Все отверстия металлизированы.

Питающий USB→ Mini -USB кабель.

В качестве индикатора светодиоды формата 5050 (109 штук, 4 запасных).

Цвет свечения синий. Выбирается при заказе.
Если не считать светодиоды, деталей не так-то и много.

Самое важное — это микроконтроллер STC15W413S и микросхема часов реального времени DS3231SN.
Здесь же AMS1117 и пара транзисторов 9012 (один запасной).

Два электролитических конденсатора 220uF, 10uF и SMD конденсаторы 0,1uF.

Резисторы 1 MΩ (105) и 10KΩ (103).

Панелька (бокс резервной запитки ) для литиевой батарейки весьма редкого формата CR1220, USB-разъем питания, пищалка.

И четыре винта с гайками.
Инструкции по монтажу не было. Зато есть ссылка на странице магазина, где можно скачать инструкцию по монтажу, настройке и характерным неисправностям.
Сборку начал со светодиодов.

105 светодиодов!
Я не особенный специалист по пайке. Мне это далось с трудом. Поэтому просьба не обращать внимание на эстетику. Как смог.

После того, как отмыл от флюса, перешёл на другую сторону.
Здесь всё намного проще.
Все детали на плате не только подписаны, но и (условно) нарисованы.
Начал с того, что припаял SMD мелочовку: R3-R5 10KΩ→ R1-R2 1MΩ→ Q1 9012 transistor→ C1-220uF→C2-C4 0,1uF→ C3-10uF→U2-AMS1117.
Затем припаял две самые сложные микросхемы. Спозиционировал и прихватил в двух местах (диаметрально противоположных). А уже потом припаял как следует. Не забываем придерживать, чтобы не «уехали».
Припаял Mini-USB разъём, бокс под CR1220 и пищалку в самом конце (не забываем про плюс и минус).
После пайки светодиодов это показалось лёгкой прогулкой.
Вот что получилось.

Этим деталькам я уделил особое внимание.

Остались запчасти (на случай потери или порчи): один транзистор, три сопротивления, конденсатор и четыре светодиода.

Отмываю от флюса.
Проверяю. Два светодиода не светятся. Выпаял. Благо есть запасные.

Впаял новые, ещё раз проверил. Теперь всё работает.
Снимаю защитные плёнки.

Наклеиваю на решётку самоклейку.

Собираю.

Вот, что получилось.

После включения часы бегущей строкой поздравили с Новым Годом.

Не мудрено, на часах 1 января 2000 года 00 часов 01 минута.

Показывают всё: и день недели и температуру…

Теперь надо настраивать.
У часов сзади две сенсорные кнопки. Я их сам условно обозвал (сверху вниз):
1. Плюс.
2. Меню.
Смотрите алгоритм настройки. При наличии часов в руках даже что не понятно, станет яснее ясного.
Для входа удерживаем нижнюю кнопку (меню) некоторое время. Далее работаем короткими нажатиями.
Касаясь кнопки «меню», двигаемся вправо по блок-схеме.
Касаясь кнопки «плюс» — вниз.


Кое-что поясню. Всего девять меню. Переключаются по кругу.
Time – настройка времени.
Date – настройка даты.
Alar – настройка будильника.
Font – выбор шрифта (всего 5 видов).
DisP – выбор алгоритма вывода информации (можно только часы, можно последовательно меняющуюся инфу: время, температура, дата, праздники бегущей строкой…).
MidP — выбор вида разделительных точек.
Fmt — Установка 12/24-часового режима индикации.
Brh – установка даты рождения.
Brig – установка яркости (5 уровней).

На словах не всё просто объяснить. Я это постарался показать на видео (ссылка в конце).
А на этом видео (1 минута) можно посмотреть алгоритм вывода инфы на матрицы (меню DISP тип1).

Подключил к обычной зарядке. Замерил потребление.

USB -тестер при потреблении менее 50 мА ничего не показывает (такая особенность).
Вывод: в режиме часы ток потребления менее 50мА.
Замерил габариты светящейся области: 135*65 мм.
Цифры часов в стандартном отображении 25*65 мм каждая (3*7 точек).
Поставил у телевизора.


Белая самоклейка, что идёт в комплекте, размывает свечение светодиодов.
Подумываю над тем, чтобы заменить на чёрный пластик. С ним цифры выглядят более контрастно.

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 интересные часы.
Единственное, что могу посоветовать, со светодиодами белого цвета свечения эти часы более практичны. В случае надобности всегда можно подобрать наиболее подходящий цвет при помощи цветной бумаги или плёнки.
Для правильного вывода того, что написал, должно хватить.
Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи!