В продаже можно встретить много различных моделей и вариантов электронных цифровых часов, но большинство из них расчитаны на использование внутри помещений, так как цифры маленькие.
Однако иногда требуется разместить часы на улице — например на стене дома, или на стадионе, площади, то есть там, где они будут видны на большом расстоянии многими людьми.
Для этого и была разработана и успешно собрана данная схема больших светодиодных часов, к которым можно подключить (через внутренние транзисторные ключи) LED индикаторы сколь угодно большого размера. Увеличить принципиальную схему можно кликнув по ней:
Описание работы часов
- Часы. В данном режиме идёт стандартный вид отображения времени. Имеется цифровая коррекция точности хода часов.
- Термометр. В этом случае устройство производит измерение температуры комнаты либо воздуха на улице, с одного датчика.
Диапазон от -55 до +125 градусов.
- Предусмотрен контроль источника питания.
- Вывод информации на индикатор попеременно — часов и термометра.
- Для сохранения настроек и установок при пропадании 220В, применена энергонезависимая память.
Основой устройства является МК ATMega8, который прошивают выставляя фузы согласно таблице:
Работа и управление часами
Включив часы в первый раз, на экране появится рекламная заставка, после чего переключится на отображение времени. Нажимая на кнопку SET_TIME
индикатор пойдёт по кругу из основного режима:
- режим отображения минут и секунд. Если в этом режиме одновременно нажать на кнопку PLUS
и MINUS
, то произойдет обнуление секунд; - установка минут текущего времени;
- установка часов текущего времени;
- символ t
. Настройка продолжительности отображения часов; - символ o
. Время отображения символов индикации внешней температуры (out); - величина ежесуточной коррекции точности хода часов. Символ c
и значение коррекции. Пределы установки от -25 до 25 сек. Выбранная величина будет ежесуточно в 0 часов 0 минут и 30 секунд прибавлена или вычтена из текущего времени. Более подробно читайте в инструкции, что в архиве с файлами прошивки и печатных плат.
Настройка часов
Удерживая кнопки PLUS
/MINUS
делаем ускоренную установку значений.
После изменения каких-либо настроек, через 10 секунд новые значения запишутся в энергонезависимую память и будут считаны оттуда при повторном включении питания. Новые настройки вступают в силу по ходу установки.
Микроконтроллер отслеживает наличие основного питания. При его отключении питание прибора осуществляется от внутреннего источника. Схема резервного модуля питания показана ниже:
Для уменьшения тока потребления отключаются индикатор, датчики и кнопки, но сами часы продолжают отсчитывать время. Как только напряжение сети 220В появится — все функции индикации восстанавливаются.
Так как устройство задумывалось как большие светодиодные часы, в них есть два дисплея: большой светодиодный — для улицы, и маленький ЖКИ — для удобства настройки основного дисплея. Большой дисплей расположен на расстоянии несколько метров от блока управления и соединен двумя кабелями по 8 проводов. В управление анодами внешнего индикатора индикаторов, применены транзисторные ключи по приведенной в архиве схеме. Авторы проекта: Александрович & SOIR.
Светодиодные простые часы можно сделать на дешёвом контроллере PIC16F628A. Конечно, в магазинах полно различных электронных часов, но по функциям у них может или нехватать термометра, или будильника, или они не светятся в темноте. Да и вообще, иногда прото хочется что-то спаять сам, а не покупать готовое. Чтобы увеличить рисунок схемы — клац.
В предлагаемых часах есть календарь. В нём два варианта отображения даты — месяц цифрой или слогом, всё это настрайвается после ввода даты переключением дальше кнопкой S1
во время отображения нужного параметра, термометр. есть прошивки под разные датчики. Смотрите устройство внутри корпуса:
Все знают, что кварцевые резонаторы не идеальные по точности, и в течение нескольких недель набегает погрешность. Для борьбы с этим делом, в часах предусмотрена корекция хода, которая устанавливается параметрами SH
и SL
. Подробнее:
- SH=42 и SL=40 — это вперёд на 5 минут в сутки; SH=46 и SL=40 — это назад на 3 минуты в сутки; SH=40 и SL=40 — это вперёд на 2 минуты в сутки;SH=45 и SL=40 — это назад на 1 минуту в сутки;SH=44 и SL=С0 — это вперёд на 1 минуту в сутки;
- SH=45 и SL=00 — это корекция отключена.
Таким образом можно добится идеальной точности. Хотя придётся несколько раз погонять коррекцию, пока выставите идеально. А теперь наглядно показывается работа электронных часов:
температура 29градусов цельсия
В качестве индикаторов можно поставить или светодиодные циферные сборки, что указаны в самой схеме, или заменить их обычными круглыми сверхяркими светодиодами — тогда эти часы будут видны издалека и их можно вывешивать даже на улице.
| Простая мигалка на шести светодиодах и двух резисторах, питающаяся от батарейки на 9 вольт. |
С динамической индикацией. По работе часов претензий нет: точный ход, удобные настройки. Но один большой минус — в дневное время плохо видно светодиодные индикаторы.
Для решени проблемы перешёл на статическую индикацию и более яркие светодиоды. Как всегда в программном обеспечение огромное спасибо Soir.
В общем предлагаю вашему вниманию большие уличные часы со статической индикацией, функции настройки остались как и в прежних часах.
В них два дисплея — основной (снаружи на улице) и вспомогательный на индикаторах — в помещении, на корпусе прибора. Высокая яркость достигается применением ультраярких светодиодов , с рабочим током 50мА, и микросхем-драйверов .
- Схема электронных часов для улицы на ярких светодиодах
- Для прошивки контроллера с файлами и используйте следующие настроки фузов:
- Печатные платы часов, блока управления и внешнего модуля, в формате LAY, .
- Особенности данной схемы часов:
— Формат отображения времени 24-х часовый. — Цифровая коррекция точности хода. — Встроенный контроль основного источника питания. — Энергонезависимая память микроконтроллера.- Имеется термометр, измеряющий температуру в диапазоне -55 — 125 градусов.
- — Возможен поочередный вывод информации о времени и температуре на индикатор.
Нажатие на кнопку SET_TIME переводит индикатор по кругу из основного режима часов (отображение текущего времени). Во всех режимах удержанием кнопок PLUS/MINUS производится ускоренная установка. Изменения настроек через 10 секунд от последнего изменения значения запишутся в энергонезависимую память (EEPROM) и будут считаны оттуда при повторном включении питания.
Источник: https://radiobud.ru/life-hacks-for-different-systems/kak-sdelat-svetodiodnye-chasy-svoimi-rukami-chasy-dlya-ulicy-na.html
Часы на ардуино с модулем реального времени
Решил сделать самодельные электронные часы на светодиодной ленте на ардуино с модулем реального времени, фото изготовления и подробное описание прилагается.
Использованы материалы:
- — Диодная лента на микросхемах ws2811 (RGB, питание 12в) 5 метров — 700 рублей;
- — ардуино нано — 200 рублей;
- — датчик освещенности — 28 рублей;
- — модуль реального времени RTC DS1307 AT24C32 — 37 рублей;
- — преобразователь питания LM2596 — 41 рубль;
- — блок питания 12 в 1А ;
- — датчик температуры DALLAS DS18B20 — 48 рублей;
- — кусок макетной платы, две таковые кнопки, провода.
- — картон жесткий.
- — ватман (2 шт).
- — двусторонний скотч (3М).
- — обычный скотч.
- — листы вспененного полиэтилена (взял из защитных упаковок оборудования).
Далее изготовление часов на ардуино.
1. Установка шрифта в MS Officce, и печать символа 8 на весь размер листа А4. Я сделал это в Visio. Внутренние полосы — границы для разметки под куски диодной ленты. Внешние границы — контуры цифр.
2. Нанесение границ кусков диодной ленты на картон
3. По следующему шаблону делаем разметку на вспененном полиэтилене, толщина 15 мм, и далее по разметке вырезаем.
Для резки использовал самодельный станок из трех деревяшек, листа ДСП и натянутой вертикально нихромовой проволоки. Запитал регулируемым блоком питания.
4. По размеченным на картоне границам приклеиваем куски диодной ленты и соединяем пайкой по цепочке.
Далее приклеил контуры цифр к картонке с диодной лентой. Вверху датчик освещенности.
Далее сделал из ватмана внешний корпус, хотел сделать из фанеры, деревянных реек и тонированного стекла или акрила — но пока ни времени ни возможности нет.
Основную схему вынес в отдельную коробочку, так как такой корпус хлипковат.
В итоге к часам подходит кабель, в котором:
- +12В — на питание диодной ленты;
- +5В — на питание модуля освещенности;
- 0 — общий провод (минус);
- выход данных с ардуино на диодную ленту;
- выход сигнала с датчика освещенности на ардуино;
Схема подключения ардуино.
- Преобразователь питания, ардуино нано и модуль часов реального времени.
- Плата коммутации с кнопками коррекции.
Алгоритм работы следующий:
Часы показывают время, дату и температуру в помещении: первые 15 секунд — время, затем 3 секунды — дату, еще 3 секунды — температуру, затем снова время. С 45-й секунды вновь дата 3 секунды, температура 3 секунды и снова время.
Когда в помещении светло — яркость отображения высокая, когда темно — снижается до минимального.
Источник: http://led-lampu.ru/chasy-na-arduino-s-modulem-realnogo-vremeni.html
Светодиоды яркого свечения оптом, для самодельных часов на светодиодных матрицах
Самодельные часы на самодельных светодиодных матрицах
Собственно дело было так
Изначально искались часики с не сложной схемой, «знакомыми» деталями (которые может просто уже есть в наличии дома), чтоб не сильно заморачиваться
А тут нарвался на проект в котором циферки так прикольно меняются
Вернее даже не так
Прикололо видео:
На 28 секунде на зелёных часиках меняются минуты — цифра сверху в низ вытесняет предыдущую
Сейчас смотрю — вроде ни чего необычного, а тогда прикололо — захотелось таких!
Схема — смотреть не на что:
Две микросхемы
Микроконтроллер АТмега16 — с ней мы практически знакомы, и регистр TPIC6B595
Его мы ранее не использовали, но он оказался вполне доступен
Правда тут я лоханулся купив вместо TPIC6B595 TPIC6C595
Но учитывая, что и этот вполне работает с этой схемой, светодиоды маленькие и плату планировалось рисовать свою, под себя (свою матрицу) — проблем практически ни каких
Плата односторонняя с всего двумя перемычками
Конструкция часов — «бутерброд» из двух плат: платы с деталями и платы светодиодной матрицы
В качестве переходов между платами используются не обкусанные ножки светодиодов крайних рядов и первого столбца, они-же являются крепежом плат меж собой
Конструкция неразборная, но, учитывая что все детали в доступе, проблем с этим нет А вот со светодиодами для матрицы вышла засада
Светодиоды яркого свечения плохо подходят для матриц
Ну во первых
Обратите внимание на фотографию
Видите как он светит?
Вперёд яркий узкий луч и в бок засветы
С боковыми засветами можно бороться одевая на светодиоды чёрную пластмасу, а вот узкий слепящий луч вперёд — проблема
Получается чуть вбок — и яркость отображаемой информации падает в ноль — цыфирь не видно
А чуть только попадаешь в створ засвета — бьёт по глазам
Спасает ситуацию белый листок бумаги, или наклеенная плёнка
Попытка сточить линзы светодиодов на мелкой шкурке в готовой матрице — приводит к полному падению яркости — они начинают визуально еле светить Во вторых столкнулся с проблемой паразитной засветки
Это когда параллельно с одним светодиодом в ряду или в столбце загорается (полугорит) ещё один или несколько На форуме говорят, что это проблема не вымытой платы матрицы или платы самих часов
Но вот я определил причину как обратный пробой светодиода
Т.е. светодиод не смотря на то что вроде работает — светится, имеет обратную проводимость с каким-то сопротивлением Получается вот что
Начинаешь собирать матрицу, сначала набиваешь столбцы спаивая аноды, при этом перед установкой проверяешь светодиоды батарейкой с токоограничивающим резистором на свечение и тестером на обратную проводимость — всё нормально
Собрал столбец, спаял — прозвонил — всё нормально
Следующий столбец, следующий, следующий… и так 24 столбца по 8штук — всё нормально
Начинаешь соединять в строки катоды — и вот тут вылазят роги!
Появляется параллельная засветка — проверяешь — один начал проводить в обе стороны — меняешь, следующая строка опять где-то в другом месте начинает светить, выявляешь, меняешь, дальше — ещё где-то, и так до бесконечности…
Ещё раз — напряжение батарейки подобрано согласно даташита на светодиод, ток ограничивается резистором — свечение при прозвонке — не на полную мощность
Пока собираешь в столбцы — сколько не проверяй — всё нормально
Как только начинаешь собирать катоды, начинаются проблемы, причём уже на проверенных не раз до этого светодиодов в матрице — вылазят засветы
Вроде и не перегреваешь паяльником и припой низкотемпературный — а вот так…
При этом простые светодиоды НЕ ЯРКОГО СВЕЧЕНИЯ в матрицу собираются вообще без проблем — ни одной замены
Или руки кривые
Может и так… По конструкции
У меня получилось вот так:
Со стороны матрицы (крышка корпуса припаяна проводками, по этому лежит рядом)
С обратной стороны с корпусом:
Проблемой было найти материал для корпуса — листовой пластмасс чёрного цвета толщиной 3-5мм
В конце концов использовал отдельные куски, подогнав на шкурке торцы и склеив цианоакрилатным клеем (секундным), и отшкурив уже по плоскости, получив почти монолитную пластину требуемого размера
Просверлил сначала тонким сверлом через плату матрицы, по отверстиям под контакты светодиодов — самое то — как раз необходимый шаг
А потом рассверлил до требуемого 3мм
После сборки обклеил коробочку белой самоклейкой — взяв её у парней, занимающихся у нас изготовлением рекламы
Крышку сделал из пластика, который позаимствовал у них-же
Привод кнопок — из стоечек. которые были ранее отломаны от корпуса — подклеил площадку, чтоб не выскочили и прихватил скотчем, в собранном виде они подпираются самими кнопками, так что ни куда не деваются
По работе вся инфа и управление в МЕГЕ
Тактируется кварцем, что конечно зависит от температуры и качества кварца, но ведь до недавнего времени так было почти на всех часах
Есть регулировки точности, как я понял тут оно реализовано таким образом — раз в сутки вносится установленная коррекция (списывается ошибка)
В установках кнопками можно задать скорость бегущей строки, что отображать в бегущей строке, частоту цикличности время/бегущая строка, есть кукушка (почасовой сигнал), 9 будильников (3 разовых и 6 по дням недели), время «ночного режима» — есть возможность реализации по освещению, но я в своих часах этого не делал, за то можно установить с точность до минуты время перехода, а так-же яркость ночного режима
В общем на горстке деталей и достаточно большом геморе по сборке самой матрицы (одних светодиодов используется 192шт и у каждого 2 отверстия под контакты и один под сам светодиод в корпусе) — можно получить прикольные часы
На форуме есть прошивки под календарь на Украинском языке
Там-же часы получили развитие, где стала использоваться 32 МЕГА и DS3231 (если мне память не изменяет) У меня-же пришлось разделить дисплей пополам на два цвета. чтоб хватило купленных
Так-же, учитывая разность яркости синих и зелёных светодиодов, пришлось подкорректировать ток для зелёных и синих токоограничивающими резисторами
200 Ом для зелёных 75 Ом для синих светодиодов
В готовом виде выглядит приблизительно так:
Кстати TPIC6B595 я заказывал тут 2 шт за 95 рублей
Датчик температуры DS18B20 тут 5 штук за 163 рубля
Всё пришло, так что — рекомендую Ну, а я себе собрал другие часы…
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ…
Источник: https://mysku.me/blog/aliexpress/48830.html
Часы на светодиодных матрицах: что это и как сделать своими руками
Преимущества светодиодов неоспоримы, сегодня они везде, в том числе и часах. Что представляют себя часы на светодиодных матрицах, о плюсах и недостатках разберем в рамках статьи. В конце статьи представлено подробное пошаговое руководство для изготовления устройства своими руками.
Что это такое
Часы на светодиодных матрицах — это электронные часы, в которых для индикации используются матрицы из множества светодиодов. Применение индикаторов другого типа — единственное их отличие.
Матрица — это набор светодиодов, собранных вместе в виде сетки с единым анодом или катодом. Как правило, разрешение таких индикаторов — количество точек по вертикали и горизонтали — 8×8.
Почему же такие часы набирают популярность, преимущества:
- Цена. Светодиодные матрицы дешевле семисегментных индикаторов аналогичных размеров.
- Яркость. Светодиоды горят ярче, чем семисегментные индикаторы, их лучше видно в местах, освещенных солнечными лучами. Многие производители также предусматривают конструктивную защиту диода от воздействия солнца.
- Функциональность. При помощи матрицы из светодиодов можно выводить не только цифры, но также различные буквы, знаки препинания, символы. При помощи набора LED-матриц можно выводить некоторую информацию в виде бегущей строки.
Светодиодные матрицы имеют и недостатки:
- Увеличенная сложность управления. Из-за большого количества элементов (в стандартной матрице их 64) управлять матричными индикаторами чем семисегментными. Для этого применяются микроконтроллеры, динамическая индикация и сдвиговые регистры.
- Угол обзора. Особенность светодиодов состоит в том, что они фокусируют свет в одном направлении. Это приводит к тому, что изображение на светодиодной матрице видно хорошо только под определенным углом.
- Непереносимость высоких температур. Нагревание снижает эффективность светодиодов и уменьшает срок службы.
- Перегорание отдельных светодиодов приведет к эффекту «битого пикселя» и ухудшению качества изображения.
Самодельные часы на светодиодных матрицах
Несмотря на большую популярность часов на светодиодных матрицах, в Рунете не так уж и много схем для их самостоятельного изготовления. Рассмотрим самую популярную.
Необходимые навыки для сборки устройства:
- изготовление печатных плат;
- пайка элементов: схема предполагает SMD-исполнение, это значит, что элементы будут устанавливаться прямо на поверхность платы;
- прошивка микроконтроллеров: в схеме используется МК ATMega16A;
- программирование МК: это не обязательно, поскольку для данного устройства уже имеется прошивка контроллера. Этот навык пригодится, если вы захотите изменить режим работы часов или расширить их функционал, например, добавив дополнительные элементы такие, как датчики температуры или влажности.
Из инструментов понадобятся:
- набор для изготовления плат;
- программатор МК;
- паяльник.
Рассмотрим подробнее схему устройства. Главным управляющим элементом является МК ATMega16A, он обеспечивает следующие возможности прибора:
- Отсчет времени и календарь. Ведется даже при отключении питания.
- Будильник. Здесь их 9 штук, можно запрограммировать на работу по дням недели.
- Измерение температуры. Конструкция часов позволяет установить два датчика температуры для измерений в комнате и на улице.
- Режим бегущей строки. Выдает следующую информацию: день недели, месяц, год, температура.
- Коррекция хода часов.
Большая часть функций возложена на микроконтроллер, что позволяет максимально разгрузить схему и использовать минимальное количество элементов.
В устройстве используется лишь две микросхемы: микроконтроллер и сдвиговый регистр TPIC6B595, также можно подключить два датчика температуры DS18B20 — один уличный, и второй комнатный.
Для индикации используются три светодиодные матрицы 8×8. В качестве диода D1 лучше использовать диод Шоттки. Диод в схеме обеспечивает переход на аварийное питание, а диод Шоттки обладает наименьшим падением напряжения и высокой скоростью переключения.
Процесс изготовления:
- Необходимо изготовить плату. Для этого потребуется: фольгированный текстолит, лазерный принтер, утюг и 150г хлористого железа. Сначала нужно распечатать чертеж платы на глянцевой бумаге с помощью лазерного принтера. Полученную распечатку следует приложить рисунком к текстолиту так, чтобы поверхность бумаги была ровной. Горячим утюгом нужно аккуратно провести по распечатке, чтобы не смять и не сместить её. Тонер расплавится и приклеит распечатку к текстолиту. Чтобы удалить бумагу, заготовку платы помещают в теплую воду. В результате мы получим чертеж платы, напечатанный на текстолите. Весь тонер должен быть перенесен на поверхность платы, в дорожках не должно быть разрывов. Теперь нужно протравить плату. Для этого заготовку на некоторое время помещают в раствор хлористого железа. Раствор готовится из расчета 150г порошка на 200мл воды. Плата будет готова, когда все лишнее медное покрытие растворится, и останутся лишь участки защищенные тонером. Протравленную плату нужно промыть в холодной воде. Тонер удаляется с помощью ацетона. Дорожки нужно покрыть припоем при помощи паяльника, площадки под SMD-элементы должны быть покрыты ровным слоем, без капель. Плата готова.
- С помощью программатора нужно прошить микроконтроллер. Для прошивки контроллера ATMega16A нужен программатор и софт. Используем недорогой и удобный программатор USBasp и программу AVRdude с графической оболочкой для удобства работы. Для подключения МК к компьютеру нужно найти по документации ножки SCK, RESET, MOSI, MISO и соединить их с соответствующими ножками программатора. После этого программатор можно подключать к порту USB. В программе AVRdude следует выбрать тип микроконтроллера — Atmega16A, и прошивку. Чтобы прошить контроллер нужно нажать кнопку Write для записи. Микроконтроллер прошит.
- Все элементы следует припаять к плате согласно схеме. На этом этапе нужно обратить внимание на правильное расположение микроконтроллера и аккуратно припаять его ножки так, чтобы случайно не замкнуть.
- С лицевой стороны платы устанавливаются светодиодные индикаторы, чтобы получился цельный блок.
- Полученную конструкцию можно поместить в какой-либо корпус, а индикаторы защитить при помощи стекла или прозрачного пластика. В зависимости от яркости светодиодов, можно выбрать затемненное защитное стекло — это улучшит читаемость.
О некоторых особенностях при сборке часов на светодиодной матрице с ATMega 16A доступно рассказывается в следующем видео.
Часы на светодиодных матрицах имеют много преимуществ перед приборами с другим типом индикации: дешевле, не засвечиваются солнцем, с их помощью можно вывести большее количество информации.
Существует большое количество моделей часов на led матрицах, и каждый найдет для себя девайс с требуемым функционалом.
Также такие часы несложно изготовить самому, как вы увидели из пошагового руководства выше, это не требует особенных инструментов или специальных навыков.
Источник: http://ledno.ru/svetodiody/matricy/samodelnye-chasy.html
Загрузка...
