24 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цифровые светодиодные часы своими руками

Цифровые светодиодные часы своими руками

Большие часы на светодиодах

Автор: Арсений Вирачев aka *Trigger*
Опубликовано 10.04.2012
Создано при помощи КотоРед.

Началось всё так. На даче у меня был старый механический будильник (made in USSR), у которого были проблемы с механикой. Я решил собрать электронные часы. Первая проблема — какой индикатор выбрать. ВЛИ и ГРИ не подходать из-за больших перепадов температур на даче. ЖКИ отпадает по той же причине. Остаётся светодиодный индикатор. Мне надоело разглядывать мелкие цифры на индикаторах, а большие семисегментники редкие и дорогие. Решено было сделать индикатор с высотой цифры 50мм из отдельных зелёных светодиодов.

С индикатором разобрались, но им нужно как-то управлять. При этом часы должны идти даже при длительном отсутсвии питания. Будем делать на МК ATTiny2313 и микросхеме RTC DS1307, которая так же имеет встоенный контроллер питания и позволяет подключить батарейку.

Делать будем, как я уже сказал, из отдельных зелёных светодиодов диаметром 5мм. Вот схема индикатора:

Пояснять тут особо нечего. Резисторы токоограничивающие, диоды нужны для красивого рисования цифр. В каждом прямоугольнике на схеме должен быть один разряд (схема у всех одинаковая), по середине — разделительное двоеточие.

2. Основная часть.

Схема, как я уже говорил, на ATTiny2313 и DS1307. Вот она:

Тут уже пояснения требуются. Справа два сдвоенных семисегментника и два светодиода — внутренняя схема маленького индикатора с ОА. Зачем два индикатора? Ночью большой индикатор ярким свечением может мешать спать (часы будут около кровати), по этому индикацию можно переключить на маленький индикатор переключателем SW1. В положении «Ночн.» работает маленький индикатор, в положении «Дневн.» — большой. Этот маленький индикатор я достал из стиральной машины, распиновка есть на печетке. Батрейка на 3В, CR2032. Транзисторы Q1-Q4 можно заменить на любые другие маломощные PNP транзисторы, например на КТ315. Q6-Q9 — на PNP током КЭ не менее 1А, Q5 — на NPN с током коллектора не менее 0,4А. Блок питания может быть любой с напряжением 9-20В, полярность не важна, можно даже переменку пускать. Ток не менее 1А. Стабилизатор U4 нужно установить на радиатор. Кстати, чем меньше входное напряжение — тем легче живётся стабилизатору. У меня БП такой:

Теперь переходим к сборке.

Идём в магазин и покупаем детали.

Делаем платы и начинаем паять. Запаять 88 светодиодов, столько же резисторов и 44 диода — не легко, но оно того стоит.

Теперь соединяем всё проводами. Я использовать шлейфы и разъёмы PLS/PBS. Вам помогут эти картинки:

Цифровые светодиодные часы своими руками

Привет всем любителям самоделок. В данной статье я расскажу, как сделать цифровые часы со светодиодной матрицей при помощи кит-набора, заказать который можно по ссылке в конце статьи. Такие самодельные часы будут отличным индикатором времени в вашем доме, а также будут показывать температуру в помещении, что отличает их от обычных часов.

Перед тем, как прочитать статью, предлагаю посмотреть видео, где показан процесс сборки данного кит-набора с разбором всех мелочей, и само собой проверкой готовой самоделки.

Читать еще:  Оригинальный табурет своими руками

Для того, чтобы сделать цифровые светодиодные часы своими руками, понадобится:
* Кит-набор
* Паяльник, припой, флюс
* Бокорезы
* Крестовая отвертка
* Приспособление для пайки «третья рука»
* Блок питания 5В с выходом USB

Шаг первый.
Комплект кит-набора достаточно большой. В нем есть инструкция на английском языке, которая поможет собрать схему, настроить ее и посмотреть номиналы радиодеталей, так как на самой плате не все указано.
















Удобно то, что определять сопротивление резисторов здесь не нужно, поэтому просто устанавливаем на места с надписью на плате R1, R2 и R3 данные резисторы. Для того, чтобы при пайке радиодетали не выпали, подгинаем им выводы.

Шаг второй.
Далее ставим на плате керамические неполярные конденсаторы, их номиналы в данном случае разные и подписаны на корпусе.





В схеме у нас их три, два из них емкостью 22пФ с цифрой 22 на корпусе и один конденсатор на 0,1 пФ с цифрой 104 на корпусе. В каком порядке их поставить смотрим по инструкции.

Шаг третий.
Теперь вставляем фото и терморезистор, первый можно установить вплотную к плате, а вот терморезистор нужно вывести немного за пределы корпуса, чтобы измерение температуры было как можно точнее, для этого припаиваем его, оставив длинные ножки.















Аналогично делаем со второй микросхемой. В комплекте было два гнезда под установку микросхем, но ставить их или нет зависит только от вас, так как их можно припаять и без этого. При пайке без гнезд не перегревайте микросхемы, так как они могут выйти из строя, плюс гнезд в том, что микросхемы от самого паяльника греться не будут, потому что устанавливаются после пайки.

Шаг пятый.
Ставим кнопки на плату, которые в дальнейшем позволят настроить часы.




















На этом паяльник можно выключать.

Шаг седьмой.
Пришло время поместить всю начинку в корпус. Перед установкой в корпус проверяем часы на работоспособность, чтобы не разбирать его при какой-либо ошибке или неисправности.

Как сделать своими руками светящиеся настенные электронные часы на Ардуино с большими цифрами

В этой пошаговой инструкции расскажу как сделать настенные часы своими руками.

  • Большие цифры (каждая цифра примерно равна размеру листа формата А4).
  • Тонкие стенки (можно вставить в рамку для картины).
  • Автоматическая регулировка в зависимости от яркости освещения в комнате.
  • Выделенная кнопка переключения летнего времени.

Шаг 1: Необходимые материалы

Что я использовал для настенных электронных часов с большими цифрами.

  • Arduino nano V3.0 (к сожалению, поскольку я не могу позволить себе оригинальный ардуино, я использовал китайский клон) — 150 рублей.
  • Цифровой модуль измерения интенсивности света Фоторезистор для Arduino — 60 рублей.
  • DS3231 AT24C32 IIC-модуль памяти для точного времени для Arduino — 60 рублей.
  • DC-DC преобразователь LM2596, Выходная мощность 1.23В-30В — 50 рублей.
  • 4 метра WS2811 светодиодной ленты 30 диодов / м — 700 рублей. (один WS2811 контролирует 3 светодиодных чипа)

Общая стоимость электроники: 900 рублей.

  • Термоусадочная трубка — 400 рублей (33м в ассортименте)
  • 20 шт. 5 x 7 см печатная плата — 200 рублей.
  • 3 шт. Микропереключатель — 60 рублей.
  • Припой — 50 рублей
  • Флюс — 50 рублей.
  • Кабель UTP (неэкранированная витая пара)
  • ЖК-шрифт (http://www.dafont.com/lcd-lcd-mono.font) — бесплатно.
  • Картон — бесплатно в супермаркете.
  • Полистирольная панель — 100 рублей.

А также различные инструменты.

Шаг 2: Подготовка — шаблоны цифр

  1. Скачайте и установите шрифт для часов
  2. Откройте Word или другую программу, и создайте шаблон, как на первом фото.
  • Размер шрифта

    800,

  • Шрифт белого цвета с черным контуром,
  • Серые полосы там, где будут светодиодные ленты

Напечатайте шаблон и вырежьте полосы канцелярским ножом (как на втором фото)

Шаг 3: Подготовка — режем картон и светодиодную ленту

Используя цифровой шаблон, вырежьте картон по размеру (не забудьте оставить место для точек между часами и минутами)

Если ваши светодиодные полосы поставляются с разъемами на каждом конце (как у меня), отсоедините разъем и разрежьте их по 3 штуки.

Шаг 4: Крепим светодиодную ленту

Используя шаблон, наклейте светодиодную ленту на картон.

Это не обязательно, но я использовал карандаш, чтобы отметить, где должны быть размещены светодиодные полосы.

Намного удобнее клеить их, когда видишь конечную форму. Благодаря этому я заметил, что оставил слишком много места для точек между цифрами и вовремя это исправил.

Шаг 5: Паяем светодиодную ленту

Теперь начинается долгий процесс пайки.

Спаяйте светодиодную ленту, чтобы сформировать непрерывную полосу. Обратите внимание на порядок припаивания полосок на фото. Для точек я использовал один кусок ленты, которой посередине заклеил скотчем.

Цвета, которые я выбрал:

  • Синий для земли
  • Зеленый для data
  • Красный для +12В

Шаг 6: Установка Ардуино на печатной плате

Я попытался сделать эскиз в Fritzing, но не смог найти все детали 🙁

Итак, на первом фото схема подключения проводов, а на втором то, как это выглядит у меня.

Шаг 7: Проверка LED

Прежде чем загружать код (к которому я не имею никакого отношения), не забудьте установить библиотеку FastLED.

Если все сработает нормально, светодиоды должны циклически менять цвета. Если у вас возникли проблемы, в первую очередь проверьте вашу спайку.

Шаг 8: Запрограммируйте часы

Спустя некоторое время мне удалось сделать часы, которые меня полностью устраивают. Однако, каждый найдет для себя, что можно улучшить.

Код хорошо прокомментирован, поэтому с ним не должно возникнуть никаких проблем.

Все сообщения отладки также прокомментированы.

Чтобы изменить используемый цвет, вы должны изменить переменную в строке 22 (int ledColor = 0x0000FF; // Используемый цвет (в шестнадцатеричном формате)). Вы можете найти список цветов в нижней части этой страницы

Если ссылка не работает, вот зеркало.

Шаг 9: Делаем формы для цифр из полистирола

  1. Вырежьте все сегменты по шаблонам, сделанным вначале.
  2. Сформируйте каждую цифру в полистироле, используя скальпель (очень жесткий) или горячий резак.
  3. На фото можно увидеть, как это сделал я.
  4. Если у вас нет гитарной струны, подойдет практически любой тонкий стальной провод.
  5. Для питания горячего резака я использовал 12-вольтовый блок питания.
  6. Также есть фото с готовым вырезом (извините, что забыл снимать в процессе).

Шаг 8: Приклейте цифры и установите рассеиватель

Когда все 4 цифры и точки будут готовы, приклейте их на картон со светодиодной лентой (я использовал двусторонний скотч)

Чтобы рассеять свет светодиодов, я наложил 2 листа бумаги поверх полистирола. Для удобства и красоты я взял один лист формата А2 и сложил его пополам.

В самом конце я вставил светящиеся электронные настенные часы в большую картинную рамку.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Делаем электронные часы на Ардуино своими руками

Существует множество способов собрать электронные часы своими руками: схемы широко представлены в литературе и сети Интернет. Большинство современных реализаций построено на основе микроконтроллеров. Выполнение таких проектов зачастую требует обширных практических навыков и теоретических знаний в области электроники: умения пользоваться специализированным программным обеспечением, создавать в домашних условиях печатные платы методом травления в хлорном железе, хорошо паять. Также необходимо иметь множество инструментов и расходных материалов.

Однако существует простой и доступный способ собрать электронные часы своими руками в домашних условиях: использовать платформу Arduino. Она представляет собой программно-аппаратный комплекс, специально предназначенный для обучения основам программирования и электроники. C помощью Arduino любой человек, даже без специальной предварительной подготовки, сможет построить электронные часы своими руками: схемы принципиальные, инженерные программы и даже паяльник не понадобятся!

Соединение всех электронных компонентов проводится на специальной контактной («беспаячной») макетной плате, что исключает риск получения ожогов, порезов и других травм — поэтому заниматься с конструктором Arduino можно и вместе с детьми. А наглядный способ представления принципиальной схемы поможет не ошибиться при сборке устройства.

Шаг 1. Список компонентов

Чтобы собрать простые часы на светодиодных матрицах вам потребуется всего несколько дешёвых компонентов:

  • платформа Arduino. Подойдут самые простые модели — Arduino Nano или Micro;
  • контактная макетная плата;
  • соединительные провода для макетной платы;
  • модуль часов реального времени Adafruit DS3231;
  • светодиодный матричный модуль 32×8 MAX7219;
  • две кнопки.

Также понадобится персональный компьютер и USB—mini-USB кабель для загрузки программы управления в память Arduino IDE. Вот и всё — паяльник, щипцы для снятия изоляции, монтажные ножи и прочие профессиональные инструменты не нужны: все операции выполняются руками. Разве что в некоторых случаях удобнее использовать пинцет, но можно обойтись и без него.

Детали для сборки электронных часов на Arduino

Шаг 2. Сборка электронной схемы

Схема электронных часов с индикацией на светодиодах с применением Arduino даже для неопытных радиолюбителей покажется довольно простой. Для сборки требуется всего несколько проводников. Таблица подключений:

Модуль Arduino → светодиодная матрица 32×8 MAX7219

Модуль Arduino → часы реального времени Adafruit DS3231

Модуль Arduino → кнопки

Второй вывод кнопок соединяется с землёй GND.

Следует лишь обратить внимание и запомнить, каким образом замкнуты между собой контактные отверстия на макетной плате. Следующая схема иллюстрирует способ внутреннего соединения контактных отверстий:

Схема электрических подключений макетной платы

Два ряда (1 и 4) с обеих сторон замкнуты горизонтально — обычно они используются как линия питания +5V и земля GND. Все внутренние контакты (2 и 3) замкнуты вертикально. При этом монтажная плата как вертикально, так и горизонтально разделена на две независимые друг от друга симметричные части. Это позволяет, например, собрать два разных устройства на одной плате.

Схема электронных часов с индикацией на светодиодах, а также расположение элементов на монтажной плате представлена на иллюстрации:

Тщательно проверьте соответствие всех соединений указанной схеме. Также убедитесь в том, что проводники хорошо закреплены в контактных отверстиях монтажной платы.

Внешний вид собранного устройства

Шаг 3. Прошивка Arduino

После того как сборка и проверка схемы завершена, можно приступать к загрузке управляющей программы (или «прошивки») в память Arduino.

Интерфейс среды разработки Arduino IDE

Для этого нужно установить бесплатную официальную среду разработки — Arduino IDE [https://www.arduino.cc/en/Main/Software]. Также вам потребуется исходный код проекта, который вы можете скачать ниже в архиве со всеми библиотеками и скетчем, а если вам нужен просто скетч — его можно скопировать отдельно:

Теперь для завершения работы над устройством потребуется выполнить лишь ряд простых операций:

  1. подсоедините Arduino к USB-порту компьютера. Если модуль подключается впервые, то необходимо будет дождаться определения устройства операционной системой и установки драйвера;
  2. скопируйте содержимое папки libraries из архива в одноимённую папку в каталоге Arduino IDE;
  3. запустите средство разработки Arduino IDE;
  4. настройте тип Arduino в соответствии с имеющимся у вас модулем. Так, если вы используете Arduino Nano, в меню необходимо выбрать Tools -> Board: “Arduino Nano”. Также убедитесь в том, что модель процессора соответствует микроконтроллеру на вашей плате:

Выбор модели Arduino в среде Arduino IDE

  • откройте исходный код (файл clock_8x32.ino): File -> Open. Arduino IDE предложит вам автоматически создать отдельную директорию под проект — ответьте утвердительно;
  • загрузите программу в память Arduino: Sketch -> Upload.
  • Компиляция программного кода и дальнейшая загрузка в память микроконтроллера займёт некоторое время, обычно не более одной минуты. Об успешном завершении операции будет сообщено в консоли Arduino IDE. После чего остаётся лишь перезагрузить Arduino с помощью кнопки Reset на устройстве — простые часы на светодиодных матрицах готовы!

    Готовые часы на Arduino

    Настройка часов осуществляется с помощью двух кнопок. Устройство поддерживает 12- и 24-часовой формат вывода времени, показ даты и дня недели, отображение времени с секундами и без. Также имеется возможность менять яркость свечения светодиодов.

    Вариант корпуса для светодиодных часов

    Вероятно, в дальнейшем вам захочется добавить больше функций (например, термометр), или же установить устройство в корпус собственного дизайна — хороших результатов можно добиться с помощью изготовления на станках с лазерной резкой. Но уже сейчас вы сможете смело сказать, что собрали полноценные электронные часы своими руками!

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector