9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Простые часы на микроконтроллере Attiny2313 и RTC DS1307

Каждый радиолюбитель должен в своей жизни обязательно собрать часы. Уж что поделать, если тянет сделать полезное устройство для дома. По этой причине новые статьи о самодельных часах появляются и будут появляться.


Часы, предлагаемые в этой статье, собираются из того, что есть под рукой. Как правило, есть один из самых дешёвых и распространённых микроконтроллеров Attiny2313, микросхема часов реального времени DS1307 и светодиодные семисегментные индикаторы с общим анодом. При использовании компонентов в SMD-исполнении, печатную плату можно значительно уменьшить. В данном варианте почти все детали - выводные, за исключением DS1307 в корпусе SO-8 и нескольких резисторов и перемычек. В качестве ключевых транзисторов к индикаторам применены знаменитые КТ315. Вместе с кучкой выводных резисторов всё смотрится настолько красиво, что даже не хочется прятать такую красоту в корпус.


Нажмите, чтобы увеличить
Схема часов и прошивка микроконтроллера отсюда:



Там же можно найти двухплатный вариант разводки, исходник в Bascom-AVR и проект в Proteus.

Прошивка микроконтроллера: clock2313.hex

Фьюзы для PonyProg:


При первом включении часов необходимо удерживать нажатыми обе кнопки перед подачей питания - это сбросит показания в нулевые значения. Затем кнопками можно установить часы и минуты.

Точность хода часов зависит от кварцевого резонатора, его рекомендуется взять с материнской платы компьютера. Для большей надёжности под кварцем необходимо создать полигон фольги, соединённый с минусом, а корпус резонатора соединить с ним скобочкой. Сами часики очень простые: в них нет календаря, будильника и т.п. Всё, что от них требуется - только показывать точное время и радовать своим видом.


Модификация часов для автоматического изменения яркости индикаторов в зависимости от освещённости.

С добавлением в схему нескольких деталей, в дневное время или с включенным освещением цифры на часах будут иметь полную яркость и будут хорошо различимы. В тёмное время суток большая яркость не требуется, поэтому она будет автоматически снижена. Схема изменения представлена ниже:



Она представляет собой классическое фотореле, для упрощения оно собрано всего на одном полевом транзисторе P-типа. Резистором в цепи затвора можно регулировать чувствительность, или порог, при котором будет срабатывать изменение яркости. Резистор, шунтирующий сток-исток, определяет яркость индикаторов в тёмное время суток. Его сопротивление необходимо подобрать, заменив переменным резистором на 1,5кОм. Вместо резистора можно использовать несколько диодов, соединённых последовательно, чтобы обеспечить необходимое падение напряжения на них.

Работа этой схемы очень проста. Когда фотодиод освещён, полевой транзистор открыт (его сопротивление в открытом состоянии составляет доли ома) и шунтирует ограничительный резистор. Когда же фотодиод не освещён, полевой транзистор закрыт, и ток к катодам ключевых транзисторов индикаторов протекает через ограничитель, что в итоге уменьшает яркость. Расположение фотодиода должно быть таким, чтобы свет от индикаторов не попадал на него.

UP: Сопротивление резистора в фотореле следует увеличить с 3.3МОм до 10МОм.

Изготовление корпуса для часов по той же технологии, что описана в изготовлении корпуса для металлоискателя. Детали вырезаются из пластмассы, которая клеится дихлорэтаном. Это может быть полистирол или иной тип, его легко узнать по внешнему виду. ПВХ склейке дихлорэтаном не поддаётся. В данном случае был использован поддон от старого холодильника. Пластмасса пожелтела от времени.

Все детали последовательно склеиваются. Настоятельно рекомендуется проводить склейку на открытом воздухе. На этом этапе корпус уже обретает начальную жёсткость. Между склеиваемыми деталями будут щели - это не страшно. Для их заделки используется мастика, которая также является клеем. Для её приготовления кусочки пластика заливаются дихлорэтаном. Через несколько часов мастика будет готова. При помощи зубочистки она наносится на все швы сначала изнутри, а потом - и снаружи. Время её высыхания весьма мало, поэтому производить все эти операции можно последовательно. Ей нужно лишь дать немного подсохнуть, буквально пару минут после нанесения, чтобы она не текла, и можно приступать к следующему стыку.

После просушки в течение суток корпус обретает окончательную прочность. Следует отметить, что она достаточно высока. На этом этапе при помощи электронаждака, напильника и шкурки обрабатываются и слегка скругляются все грани и углы. Часть мастики с наружной стороны при этом также снимается, но благодаря своей текучести она заполнила все щели и корпус смотрится монолитным. Можно приступать к покраске.


Перед покраской корпус протирается ацетоном. Протирать нужно быстро, чтобы ацетон не растворил пластик. Это нужно лишь для обезжиривания. Для того, чтобы краска хорошо легла на корпус, он сначала покрывается грунтовкой. В данном случае она имеет серый цвет.


Отличие грунтовки от краски заключается в том, что она имеет лучшую адгезию к поверхности. Как оказалось, она и выглядит неплохо, можно даже оставить так.

Покраска молотковой эмалью "бронза" оказалась неудачной. Капли краски очень большие, трудно добиться равномерности покрытия, а срок его сушки чрезмерно большой. Даже через две недели сушки на покрытии оставались следы от прикосновений. Поэтому слой краски вместе с грунтовкой был смыт тряпочкой, смоченной в ацетоне.


После этого корпус вновь был покрыт грунтовкой и покрашен обычной чёрной матовой краской, которая оказалась...глянцевой и сохраняет след каждого прикосновения. Задняя крышка не перекрашивалась, так и осталась молотковой бронзовой.


Нетрудно заметить, что в этих частах применена другая печатная плата, нежели показана в статье. Здесь все транзисторы и резисторы - в SMD. Также на плате уже разведено фотореле, но пока не подключено.

Для первоначальной же платы был изготовлен другой корпус по такой же тенхологии. Стенки покрашены белой матовой краской, лицевая сторона выполнена из тёмного оргстекла. К сожалению, при склейке пары дихлорэтана испортили эту часть корпуса, поэтому пришлось сделать что-то вроде матирования при помощи шкурки.


Плата в этом корпусе крепится к задней стенке при помощи двух стоек.


Фотодиод временно просто торчит на проводках.

Понравилась статья? Алиса Селезнёва говорит: поделись с друзьями!