Заказать прошивку

 





 

Простые часы на светодиодных матрицах

 

   Многие радиолюбители, начинающие и не только любят «изобретать велосипед» - строить СВОИ электронные часы. Не обошла эта участь и меня. Конструкций часов в инете сегодня конечно предостаточно, но вот часов на светодиодных матрицах почему-то среди них единицы. В русскоговорящем интернете я нашел только одну полностью законченную и описанную конструкцию. В тоже время, светодиодные матрицы сейчас очень сильно подешевели, и их стоимость не выше, а то и ниже, чем у семисегментных индикаторов такого же размера. Например примененные мной GNM23881AD при размере 60х60мм были куплены за 1,5уе (3 индикатора обошлись в 4,5уе), за эти деньги врядли можно купить четыре семисегментника таких-же размеров. А вот информации, разместить на матричном индикаторе, можно намного больше. Кроме цифр на них можно отображать любые буквы, знаки, а с помощью бегущей строки еще и текст. Исходя из этого, появилось желание построить часы на светодиодных матрицах, но чтоб схема при этом получилась не сложнее чем на семисегментниках. Также хотелось чтоб она была достаточно функциональная и не похожая на другие. Так родилась следующая схема.

 

Простые часы на светодиодных матрицах

 

Функционал у часов такой:

Отсчет времени, календарь, день недели. (високосный год учитывается, переход на летнее/зимнее время не осуществляется).

Сохранение хода часов при пропадании внешнего питания (потребление составляет 15мка).

Коррекция хода + - 59,9сек\сутки, с шагом 0,1сек.

9 будильников. 3 из которых «одноразовые», и 6 «постоянных», индивидуально настраиваемых по дням недели.

Индивидуально настраиваемая длительность звукового сигнала каждого будильника (1-15мин).

Звуковое подтверждение нажатия кнопок (возможно отключить).

Ежечасный звуковой сигнал (возможно отключить). С 00-00 до 08-00 сигнал не подаётся.

1 или 2 датчика температуры (Улица и дом).

Настраиваемая бегущая строка, посредством которой выводится вся информация (кроме времени)

Значение коррекции хода, и настройки «бегущей строки» - сохраняются даже при пропадании резервного питания.

«Сердцем» часов выбрана AtMega16A, из-за её доступности, дешевизны и «ногастости». Схему хотелось максимально упростить, поэтому все что можно, было возложено на контроллер. В результате удалось обойтись всего двумя микросхемами, контроллером и регистром TPIC6B595. Если кому то недоступен TPIC6B595, то можно его заменить на 74НС595 + ULN2803. Оба варианта были опробованы. Так же можно попробовать применить TPIC6С595, она немного слабовата, и слегка грелась, но в целом работала стабильно. Отсчет времени производится с помощью асинхронного тайме – Т2. Ход часов сохраняется и при пропадании питания. В это время бОльшая часть схемы обесточивается, а контроллер питается от батарейки, аккумулятора , или от ионистора. Мне было интересно «по играться» с ионистором, поэтому применил его. Ток потребления часами в дежурном режиме составляет 15мка. При питании от ионистора на 1Ф, часы «продержались» четверо суток. Этого вполне достаточно для поддержания хода во время перебоев питания. Если применить батарейку СR2032, то теоретически, по расчетам заряда должно хватить на 1,5года. Наличие сетевого напряжения контроллер «слушает» через вывод РВ.3 Этот вывод является инвертирующем входом компаратора. Напряжение питания, через делитель R2-R3 подается на вывод РВ.3, и в нормальном состоянии равно примерно 1,5в. Если внешнее напряжение упадет ниже 4,1 вольта, то напряжение на выводе РВ.3 станет меньше 1,23вольта, 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 РВ.3 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.

Светодиодные матрицы можно использовать любые 8*8 светодиодов с общим катодом. Как уже было указано, я применил GNM23881AD. В принципе 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:

 

Простые часы на светодиодных матрицах

 

Конструктивно часы выполнены на одной ПП. Размер ПП соответствует размеру индикаторов. Минимальная ширина дорог ПП – 0,4мм, расстояние между – 0,4мм. Так что любители «ЛУТа» смогут без труда изготовить плату самостоятельно.

 

Простые часы на светодиодных матрицах

 

Все элементы - в SMD исполнении, и расположены с одной стороны платы. А индикаторы с другой. Получается миниатюрный монолитный блок, который легко встроить в какой ни будь небольшой плоский корпус.

Простые часы на светодиодных матрицах

Простые часы на светодиодных матрицах
 Простые часы на светодиодных матрицах

 

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

 

Простые часы на светодиодных матрицах

Простые часы на светодиодных матрицах
 Простые часы на светодиодных матрицах

 

Проект в протеусе у меня почему то не заработал, так что отлаживал в железе. Если кто соберет в протеусе, и у него нормально заработает - присылайте, обязательно выложу.

 

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера прошивку, исходник и печатку

 

Обсуждение на ФОРУМЕ



Источник
 
Дата: 10-08-2011, 19:13, Просмотров: 30569, Автор: Nikolai4
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти под своим именем.

   
goda # 1
10 августа 2011 19:50  
 
Прям "часовые маньяки " одни на сайте wink Автору респект и уважуха за такой девайс просто молодец.
  •    •     


   
Oberon64 # 2
11 августа 2011 08:22  
 
Шикарная штука! Я аж загорелся. Смущает немного СМД исполнение т.к. с ним раньше дела практически не имел, но наверное всетаки попробую, уж очень понравились часики.
  •    •     


   
KotTrigger # 3
11 августа 2011 10:42  
 
По моему это статья уже была тут
  •    •     


   
medved7000 # 4
19 августа 2011 13:00  
 
а вот как быть с ногами микрухи U2, если можно дайте номера выводов OE. MR. ST_CP. SH_CP. и DS. Заранее спасибо
  •    •     


   
leotom # 5
20 августа 2011 01:56  
 
medved7000,OE(он же G)-9.SH_CP(он же SRCK)-13 ST_CP(он же RCK)- 12 MR(он же SRCLR)-8 +VC-2 DS(он же SER IN).-3 GRND-10.11.19
Если надо есть робочая схема в протеусе (вместо TPIC6B595 74НС595+ULN2803), печатка под связку 74НС595+ULN2803(под Sprint-Layout), печатка TPIC6B595 с подпысаными елементами, печатка на плату переходник под светодиодные матрицы с ОА

До речі хто допоможе перекласти Год на Рік в рядку "god_txt []= {13,24,14,255}, // текст "Год" " буду вельми вдячний.
  •    •     


   
medved7000 # 6
20 августа 2011 08:42  
 
Спасибо, за информацию. И еще пару вопросов... как сильно греется TPIC6C595 (у нас в Минске только с буквой "С" найти удалось) и если можно дайте ссылочку на связку 74НС595+ULN2803....как я понял 2803 играет роль "усилителя" выходов Q и ее питание соответственно на + (10) и GND (9)
  •    •     


   
troynec # 7
22 августа 2011 22:14  
 
Доброго времени суток, как бы получить печатку с подписанными элементами.
  •    •     


   
Oberon64 # 8
23 августа 2011 14:35  
 
troynec - под видеороликом таеое слово - источник- клацни на нее и там гдето есть еще ссылочки, я видел но не помню где...
  •    •     


   
Mermen # 9
25 августа 2011 13:28  
 
чем корпус красили, шпаклевали ? и вообще про технологию изготовления корпуса(ов) можно по подробнее ?
  •    •     


   
troynec # 10
27 августа 2011 00:18  
 
Oberon64 - ссылочки то есть но толку от них нет, все тоже самое, а мне надо с подписанными деталями и куда какие перемычки
  •    •     


   
Oberon64 # 11
27 августа 2011 07:52  
 
Пройдись по всем ссылкам до конца - однозначно есть, я видел.
  •    •     


   
troynec # 12
27 августа 2011 22:17  
 
Oberon64 проходил по всем и по форуму нигде нет
  •    •     


   
Oberon64 # 13
28 августа 2011 11:55  
 
http://s42.radikal.ru/i097/1106/8d/4f606d4e2cf3.gif
Заставил старого больного человека ( smile ) искать ссылку.
Удачи!
  •    •     


   
troynec # 14
28 августа 2011 20:25  
 
Oberon64 огромное спасибо за помощь, осталось найти регистр сдвига, а так все готово.
  •    •     


   
Oberon64 # 15
29 августа 2011 10:04  
 
Я нашел все кроме матриц , правла регист в ДИП-корпусе, но я думаю выкручусь...
А вообще по этим часикам есть классная тема - http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=2&t=50199
  •    •     


   
medved7000 # 16
30 августа 2011 20:37  
 
Вот сегодня наконец-то надыбал последнюю микруху ULN 2803, начну делать на днях, матрицы у нас дорогие (больших размеров) - купил 192 обычных красных светодиода, геморойно конечно, но придеться попаять. Волнует один вопрос - регулируется ли как программно яркость свечения матрицы (светодиодов), например ночью, если в харю (извиняюсь) светит сиё чудо, будет наверно не очень приятно, или только тупо увеличивать сопротивление резисторов (в данном случае 75 Ом). Хотелось бы получить ответ. Заранее спасибо
  •    •     


   
Oberon64 # 17
1 сентября 2011 12:58  
 
Зайди на приведенный выше адрес - там эта тема поднималась, да и вообще информации по этим часам на порядок больше...
  •    •     


   
KotTrigger # 18
1 сентября 2011 20:29  
 
Мда.. с матрицами у нас проблемы.. нету таких((
  •    •     


   
ASUS # 19
21 сентября 2011 23:51  
 
http://www.youtube.com/watch?v=dFFkdtSP_qw&feature=autoplay&list=HL1316637986&lf
=mh_lolz&index=2&playnext=1
--------------------
против лома нет приема, разве что законы ома, лом ужасен и велик, он хороший проводник)))
  •    •     


   
Oberon64 # 20
30 сентября 2011 19:08  
 
А мне наконец то удалось найти матрицы, завтра вытравлю печатку и приступлю к сборке.
  •    •     


   
Oberon64 # 21
16 октября 2011 14:22  
 
Жуткий облом у меня вышел - матрицы привезли с ОА. Если кто собирал чаcы на таких матрицах, пожалуста скинте печатку под них (мне нужна на TPIC6B595, автор к сожалению такой вариант не выкладывал).
  •    •     


   
Саня777 # 22
24 октября 2011 07:18  
 
Может кто подскажет,вылетает микросхема TPIC6B595
Нагрева корпуса нет.Часы работают стабильно полтора ,два часы и хлоп микросхемы нет.
  •    •     


   
Nikolai4 # 23
24 октября 2011 07:29  
 
Все обсуждение и решение проблем на форуме, сылка в статье, проверь к.з. по питанию микросхемы, сопли...
  •    •     


   
Zets # 24
8 июля 2014 23:00  
 
У меня в протеусе тоже не эмулировалось. Убрал транзисторы и вместо них поставил элементы НЕ (у меня в МК строки перебираются и грубо говоря выдают 1 где должно быть 0) и стало работать. Правда динамическую индикацию он с трудом отображает.
  •    •     


   
olegua55a # 25
24 марта 2016 10:53  
 
Цитата: Zets
У меня в протеусе тоже не эмулировалось. Убрал транзисторы и вместо них поставил элементы НЕ (у меня в МК строки перебираются и грубо говоря выдают 1 где должно быть 0) и стало работать. Правда динамическую индикацию он с трудом отображает.

в протеусі PB3 підєднай до +5 запрацює!
  •    •     

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
 

Обновления

Конкурсные работы:

Сообщения Форума Ответов
бaкoмeтр 1813
Бакометр 2 206
Авторская программа LEX6630SOF ... 36
Сколько мужчина может потратит ... 4
Настенные часы - термометр 258
PICKIT2 и AVR 5
RGB подсветка приборной панели 4
Индикаторы температуры и давле ... 22
Универсальный бортовой компьют ... 298
Простой автоматический выключа ... 18