Diy часы с51 питание от батареек. Как сделать светодиодные часы на базе конструктора С51 с Алиэкспресс

В начале 2019 года ТД «Слава» пополнил ассортимент рядом часовых новинок российского и зарубежного производства. Вошли в этот список и модели от эксклюзивного отечественного бренда Romanoff . Классика сквозь призму современных трендов, традиции, объединенные с новаторством, собственный узнаваемый почерк – вот как следует охарактеризовать эту марку прежде всего. Все изделия ее авторства изготавливаются по оригинальным авторским, собираются вручную и выпускаются исключительно ограниченными сериями. В число нынешних премьер от Romanoff вошли две мужские модели и три женские. Все они оснащены кварцевыми механизмами Seiko (Япония). Инструменты также роднит одинаковый функционал из шести циферблатных стрелок: центральные часовая, минутная и секундная и малые- даты, дня недели и 24-часового формата отображения времени. Маскулинным релизам достались 46-мм стальные корпуса с водонепроницаемостью до 100 м. В часах Romanoff 1054G1BL работает механизм VX 7J, установка стрелок осуществляется одной головкой, а в модели Romanoff Sport 30774G2BU – механизм VX9Jс противоударным устройством; здесь для установки календарных предусмотрены пушеры, расположенные на боковине корпуса на «2» и «4 часах» соответственно. Многоуровневые циферблаты, серебристый либо синий, декорированы фигурной чеканкой, стрелки и метки подсвечены. Корпус серебристой модели дополнен элементами из керамики, ремешок сделан из натуральной кожи с тиснением под крокодиловую. Синяя модель оснащена силиконовым ремешком. Две женские модели обладают более изящными силуэтами. 37-мм Romanoff 10646T/TB1 приводятся в действие вышеупомянутым механизмом VX9J. Корпус, водонепроницаемый до 30 м, и браслет – из стали, циферблат – из натурального белого перламутра, метки, цифры и люминесцентные стрелки позолочены. Вторая, Romanoff 3711T/TB4, миниатюрней на миллиметр (36 мм в диаметре), зато чуть более водостойкая – до 50 м,работает на механизме VX3J; для ее настройки предусмотрена одна головка. Циферблат коричневый, метки и стрелки позолочены. Стальной корпус украшен кристаллами Swarovski, браслет (тоже стальной) снабжен застежкой-бабочкой. Наконец, часы Romanoff 10644G3 – элегантный дамский трехстрелочник на механизме Y121, в корпусе и на браслете из стали и керамики, диаметр 33,5 мм, водонепроницаемость 30 м. Циферблат – черный, метки и стрелки люминесцентные. Следующие поступления относятся уже к коллекции «Русское время», продолжающей традиции Первого Московского часового завода «Полет». Однако предлагаемые модели отнюдь не идентичны: напротив, каждая – демонстрирует собственный характер. Если одна из них, арт. 13230334 – наручная классика (японский кварцевый механизм Miyota, три центральные стрелки, стальной корпус диаметром 42,1 мм и водонепроницаемостью 30 м, стальной браслет), то другая, арт. 2176502 – карманные часы на китайском скелетонированном механическом калибре 2650-РВ/С с ручным заводом, в корпусе из латуни с позолотой (46, 4 мм). Семейство часов «Президент» легко узнать по двуглавому орлу на циферблате. Из трех новых моделей две – мужские, это хронограф Президент 4446244 на механическом калибре 3136 с автоподзаводом (прототип швейцарский) и трехстрелочник с датой Президент 13299341 на кварце Miyota. Корпуса обоих (42,5 и 41,7 мм соответственно) выполнены из стали с PVD-покрытием цвета золота. Водонепроницаемость одинаковая – 30 м. Белый циферблат хронографа защищен сапфировым стеклом, коричневый циферблат трехстрелочника – минеральным и дополнен тахиметрической шкалой. Ремешок в обоих случаях коричневый, из натуральной кожи. Представлена также 30-миллиметровая женская модель (три стрелки и дата, кварц Miyota, сталь с позолотой). Неминуем интерес и к мужским часам Полет-Стиль 8238/8886412 на автоматическом калибреMiyota 8238. Удобный размер (42 мм) стального позолоченного корпуса, гильошированный циферблат с воронеными стрелками и римскими цифрами, открытое для обозрения «сердце» механизма – баланс, защищенная заводная головка, кожаный ремешок: все это – сама солидность.А вот часы Charm абсолютно соответствуют своему именованию. ТД «Слава» представляет три новые дамские модели в стиле fashion. Все они работают на кварцевом «движке» Miyota, индицируя часы, минуты и секунды. Особенно интересны 36-миллиметровый Charm 3069106 с крайне лаконичным дизайном в коричневых тонах и миниатюрный (21,8 мм) Charm 50099149 в корпусе и на изящном браслете из позолоченной латуни. Впрочем, хороши и 36-миллиметровые часы Charm 3059115 в позолоченной стали и со стильным тканевым ремешком.Завершают обзор три прецизионных экземпляра родом из Страны восходящего Солнца. Orient ThreeStar (ref. RA-AB0012S19B) – респектабельные часы с индикацией даты и дня недели, работающие на мануфактурной механике с автоподзаводом. Диаметр их стального корпуса составляет 43 мм, а водозащита 30 м. И два многофункциональных наручных инструмента от Casio: Edifice ECB-900DB-1AER и G-SHOCK GST-B100BNR-1AER, оба на солнечных батареях, способные работать в паре со смартфоном – в том числе автоматически подключаться к серверам точного времени и с внушительным функционалом, похвастать которым способны сегодня именно «умные» часы.


Собирался сделать себе небольшие настольные часы. Часов в доме и так хватает, но в темное время суток чтобы узнать время нужно включить свет и т.п. Значит нужны были часы на светодиодном индикаторе с яркими крупными цифрами. На сайте Алиэкспресс нашел , подходящий по параметрам и цене (72р). Он состоит из готовой печатной платы и радиодеталей которые надо распаять по схеме.


Напряжение питания часов 3-6 В, токопотребление составляет 40мА. Таким образом их можно запитать хоть от USB , аккумуляторной батареи от мобильного телефона, зарядного устройства сотового телефона или от любого подходящего источника питания.

В этой статье описано как своими руками сделать и настроить светодиодные часы с будильником.

Весь процесс изготовления посмотреть в видео:

Перечень инструментов и материалов
- набор С51 ();
- отвертка;
- ножницы;
- паяльник;
- кембрик;
- аккумуляторная батарея от сотового телефона;
- соединительные провода;
- коробка с прозрачной крышкой;
- картон черного цвета от упаковки;
- зарядное устройства от сотового телефона.

Шаг первый. Распайка печатной платы часов.
Основным элементом часов является микросхема AT89C2051-24PC фирмы ATMEL. Она устанавливается на переходную колодку, припаянную к печатной плате. Размер самой печатной платы 52х42 мм, размер светодиодного экрана 52х20 мм.

Распайка элементов несложная-на печатной плате хорошо показаны места установки деталей и их условные обозначения. В процессе сборки часов очень пригодилась приспособление « » которую я описывал ранее.




Очередность распайки элементов у меня была такая-сначала паяем резисторы, конденсаторы и другие компоненты схемы кроме контроллера и светодиодного индикатора. В конце распаиваем микросхему и экран часов.

Шаг второй . Сборка светодиодных часов.
После пайки надо проверить печатную плату(нет ли случайного попадания припоя на соседние контактные дорожки). Размеры платы небольшие, может случиться и такое.

Если все нормально подаем питание через клеммник. У меня часы пошли сразу. Цифры на экране засветились ярко, замигали две точки посередине (индикация секунды). Осталось придумать корпус для часиков. Нашел упаковочную пластмассовую коробочку с прозрачной крышкой (от каких-то сувениров). Сбоку просверлил отверстие и установил разъем для «джека» зарядного устройства. Внутри коробки будет аккумулятор от старого сотового телефона. По размеру прозрачной крышки вырезал из черного картона заготовку и установил ее внутри. В картоне вырезаем окошко по размеру светодиодного индикатора и два отверстия для толкателей кнопок настройки часов. На кнопки надеваем трубочки удлинители из стержня шариковой ручки. Из пенопласта вырезаем кусочек для фиксации аккумулятора и печатной платы, устанавливаем внутри коробки и закрываем крышкой. Крышку по бокам я заклеил кусочком прозрачного скотча. Все конструкция готова.



Шаг третий . Настройка часов.
Осталось провести настройку часов. Это делается кнопками S1,S2. Продолжительное нажатие кнопки S1 приводит в меню настроек, оно состоит из девяти подменю- A, B, C, D, E, F, G, H, I. Вид настроек выбирается кнопкой S1, а сами значения кнопкой S2.

Виды настроек часов.
А-часы\ В-минуты\ С-сигнал каждого часа\ D-первый будильник On\Of\ E-первый будильник, часы\ F-первый будильник, минуты\ G-второй будильник, On\Of\ Н-второй будильник, часы\ I-второй будильник, минуты

При сбое питания настройки часов не сохраняются это можно исключить с помощью батарейки на 3В и пары диодов.

Интересно, припаять детали на готовую печатную плату это считается радиолюбительство? Будем думать что да)) По крайней мере для новичков и чайников, которые гордо поглядывают на собранный недавно , лежащий на почётном месте в комнате и подумывая - а не замахнутся ли на что-то микроконтроллерное, родителям на радость - друзьям на зависть! Для таких случаев как раз прекрасно пойдёт конструктор "Электронные часы с будильником и отсчётом секунд" который продают на Алиэкспрессе за пару сотен рублей. Ну а меня они заинтересовали, так как планирую взять их в подарок сыну на День Рождения 4 года. Пусть вникает в радиодело с малых лет))

Устройство представляет из себя электронные часы с функцией будильника, секундомера, функцией обратного отсчета и счетчика. Микроконтроллер AT89C2051 используется в основе конструкции, что позволило сильно уменьшить количество деталей. Кроме микросхемы, тут имеется кварц, буззер, 7 транзисторов динамической индикации и кучка резисторов обвязки. Программировать ничего не надо - контроллер поставляется уже прошитый.


Характеристики электронных часов

  • Модель: YL-6 C51
  • Разрядность: шесть LED цифр
  • Рабочее напряжение: 7-12 В
  • Потребление тока: 10-20 мА
  • Размер платы: 92 х 50 мм
  • Погрешность менее 1 секунды за 24 часа
  • Особенности: будильник, секундомер, обратный отсчет и счетчик.

Обратите внимание на высокую точность хода - в домашних условиях нелегко откалибровать кварцевый генератор до такого значения. Эти часы имеют почти 500 отзывов покупателей (90% отличных), что говорит о многом! Вот несколько фото готовых часов от тех кто купил их и успешно запустил:

Ссылку на страницу давать не будем, такой набор продаётся у нескольких продавцов, так что выбирайте сами используя запрос типа C51 Digital Electronic Clock Suite DIY Kits Six 6 Bits Electronic Parts and Components Electronic Production . Примерная цена $3.6, а найти наиболее выгодный вариант вам поможет

Данные часы уже несколько раз обозревались, но я надеюсь, что мой обзор будет тоже Вам интересным. Добавил описание работы и инструкцию.

Конструктор покупался на ebay.com за 1.38 фунтов (0.99+0.39 доставка), что эквивалентно 2.16$. На момент покупки это самая низкая цена из всех предложенных.

Доставка заняла около 3х недель, набор пришел в обычном полиэтиленовом пакетике, который в свою очередь был упакован в небольшой «пупырчатый» пакет. На выводах индикатора был небольшой кусочек пенопласта, остальные детали были без какой либо защиты.

Из документации только небольшой листочек формата А5 со списком радиодеталей с одной стороны и принципиальной электрической схемой с другой.

1. Принципиальная электрическая схема, используемые детали и принцип работы



Основой или «сердцем» часов является 8-ми разрядный КМОП микроконтроллер AT89C2051-24PU оснащенный Flash программируемым и стираемым ПЗУ объемом 2кб.
Узел тактового генератора собран по схеме (рис.1) и состоит из кварцевого резонатора Y1 двух конденсаторов C2 и С3, которые образуют вместе параллельный колебательный контур.


Изменением емкости конденсаторов можно в небольших пределах изменять частоту тактового генератора и соответственно точность хода часов. На рисунке 2 показан вариант схемы тактового генератора с возможностью регулировки погрешности часов.

Узел начального сброса служит для установки внутренних регистров микроконтроллера в начальное состояние. Он служит для подачи после подключения питания на 1 вывод МК единичного импульса длительностью не менее 1 мкс (12 периодов тактовой частоты).
Состоит из RC цепочки, образуемой резистором R1 и конденсатором C1.

Схема ввода состоит из кнопок S1 и S2. Программно сделано так, что при одиночном нажатии любой из кнопок в динамике раздается одиночный сигнал, а при удержании двойной.

Модуль индикации собран на четырехразрядном семисегментном индикаторе с общим катодом DS1 и резистивной сборке PR1.
Резистивная сборка представляет собой набор резисторов в одном корпусе:


Звуковая часть схемы представляет собой схему собранную на резисторе R2 10кОм, pnp транзисторе Q1 SS8550(выполняющего роль усилителя) и пьезоэлемента LS1.

Питание подается через разъем J1 с подключенным параллельно сглаживающим конденсатором C4. Диапазон питающих напряжений от 3 до 6В.

2. Сборка конструктора

Сборка трудностей не вызвала, на плате подписано, куда какие детали паять.

Много картинок - сборка конструктора спрятана под спойлером

Я начал с панельки, так как она единственная не является радиодеталью:

Следующим шагом я припаял резисторы. Перепутать их невозможно, они оба на 10кОм:


После этого установил на плату соблюдая полярность электролитический конденсатор, резисторную сборку (также обращая внимание на первый вывод) и элементы тактового генератора - 2 конденсатора и кварцевый резонатор

Следующим шагом припаиваю кнопки и конденсатор фильтра питания:

После этого очередь за звуковым пьезоэлементом и транзистором. В транзисторе главное установить правильной стороной и не перепутать выводы:

В последнюю очередь припаиваю индикатор и разъем питания:

Подключаю к источнику напряжением 5В. Все работает!!!


3. Установка текущего времени, будильников и ежечасового сигнала.

После включения питания дисплей находится в режиме («ЧАСЫ: МИНУТЫ») и отображает время по умолчанию 12:59. Ежечасный звуковой сигнал включен. Оба будильника включены. Первый установлен на время срабатывания 13:01, а второй – 13:02.


При каждом кратковременном нажатии на кнопку S2 дисплей будет переключаться между режимами («ЧАСЫ: МИНУТЫ») и («МИНУТЫ: СЕКУНДЫ»).
При длительном нажатии кнопки S1 происходит вход в меню настроек, состоящее из 9 подменю, обозначенных буквами A, B, C, D, E, F, G, H, I. Подменю переключаются кнопкой S1, значения изменяются кнопкой S2. После подменю I следует выход из меню настроек.

А: Установка показаний часов текущего времени
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю B.

B: Установка показаний минут текущего времени


C: Включение ежечасного звукового сигнала
По умолчанию включено (ON) – каждый час с 8:00 до 20:00 подается звуковой сигнал. При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в подменю D.

D: Включение\выключение первого будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю E и F пропускаются.

E: Установка показаний часов первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю F.

F: Установка показаний минут первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для перехода в подменю С.

G: Включение\выключение второго будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю H и I пропускаются и происходит выход из меню настроек.

H: Установка показаний часов второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю I.

I: Установка показаний минут второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для выхода из меню настроек.

Коррекция секунд
В режиме («МИНУТЫ: СЕКУНДЫ») необходимо удержать кнопку S2 для обнуления секунд. Далее коротким нажатием на кнопку S2 запустить отсчет секунд.

4. Общие впечатления от часов.

Плюсы:
+ Низкая цена
+ Легкая сборка, минимум деталей
+ Удовольствие от самостоятельной сборки
+ Достаточно низкая погрешность (у меня за сутки отстали на несколько секунд)

Минусы:
- После отключения питания не держит время
- Отсутствие какой либо документации, кроме схемы (данная статья частично решила этот минус)
- Прошивка в микроконтроллере защищена от считывания

5. Дополнительно:

1) На безграничных просторах интернета нашел инструкцию к этим часам на английском языке и перевел ее на русский. Скачать ее можно

За 1.38 фунтов (0.99+0.39 доставка), что эквивалентно 2.16$. На момент покупки это самая низкая цена из всех предложенных.

Доставка заняла около 3х недель, набор пришел в обычном полиэтиленовом пакетике, который в свою очередь был упакован в небольшой "пупырчатый" пакет. На выводах индикатора был небольшой кусочек пенопласта, остальные детали были без какой либо защиты.
Из документации только небольшой листочек формата А5 со списком радиодеталей с одной стороны и принципиальной электрической схемой с другой.

1. Принципиальная электрическая схема, используемые детали и принцип работы


Основой или "сердцем" часов является 8-ми разрядный КМОП микроконтроллер AT89C2051-24PU оснащенный Flash программируемым и стираемым ПЗУ объемом 2кб.

Узел тактового генератора собран по схеме (рис.1) и состоит из кварцевого резонатора Y1 двух конденсаторов C2 и С3, которые образуют вместе параллельный колебательный контур.

Изменением емкости конденсаторов можно в небольших пределах изменять частоту тактового генератора и соответственно точность хода часов. На рисунке 2 показан вариант схемы тактового генератора с возможностью регулировки погрешности часов.


Узел начального сброса служит для установки внутренних регистров микроконтроллера в начальное состояние. Он служит для подачи после подключения питания на 1 вывод МК единичного импульса длительностью не менее 1 мкс (12 периодов тактовой частоты).
Состоит из RC цепочки, образуемой резистором R1 и конденсатором C1.


Схема ввода состоит из кнопок S1 и S2. Программно сделано так, что при одиночном нажатии любой из кнопок в динамике раздается одиночный сигнал, а при удержании двойной.


Модуль индикации собран на четырехразрядном семисегментном индикаторе с общим катодом DS1 и резистивной сборке PR1.
Резистивная сборка представляет собой набор резисторов в одном корпусе:

Звуковая часть
схемы представляет собой схему собранную на резисторе R2 10кОм, pnp
транзисторе Q1 SS8550(выполняющего роль усилителя) и пьезоэлемента LS1.

Питание подается через разъем J1 с подключенным параллельно сглаживающим конденсатором C4. Диапазон питающих напряжений от 3 до 6В.

2. Сборка конструктора

Сборка трудностей не вызвала, на плате подписано, куда какие детали паять.

Я начал с панельки, так как она единственная не является радиодеталью:

Следующим шагом я припаял резисторы. Перепутать их невозможно, они оба на 10кОм:

После этого установил на плату соблюдая полярность
электролитический конденсатор, резисторную сборку (также обращая
внимание на первый вывод) и элементы тактового генератора - 2
конденсатора и кварцевый резонатор:

Следующим шагом припаиваю кнопки и конденсатор фильтра питания:

После этого очередь за звуковым пьезоэлементом и транзистором. В
транзисторе главное установить правильной стороной и не перепутать
выводы:


В последнюю очередь припаиваю индикатор и разъем питания:

Подключаю к источнику напряжением 5В. Все работает!!!



3. Установка текущего времени, будильников и ежечасового сигнала.

После включения питания дисплей находится в режиме ("ЧАСЫ:МИНУТЫ") и отображает время по умолчанию 12:59. Ежечасный звуковой сигнал включен. Оба будильника включены. Первый установлен на время срабатывания 13:01, а второй – 13:02.


При каждом кратковременном нажатии на кнопку S2 дисплей будет переключаться между режимами ("ЧАСЫ:МИНУТЫ") и ("МИНУТЫ:СЕКУНДЫ").

При длительном нажатии кнопки S1 происходит вход в меню настроек, состоящее из 9 подменю, обозначенных буквами A, B, C, D, E, F, G, H, I. Подменю переключаются кнопкой S1, значения изменяются кнопкой S2. После подменю I следует выход из меню настроек.


А: Установка показаний часов текущего времени
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю B.

B: Установка показаний минут текущего времени


C: Включение ежечасного звукового сигнала
По умолчанию включено (ON) – каждый час с 8:00 до 20:00 подается звуковой сигнал. При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в подменю D.

D: Включение\выключение первого будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю E и F пропускаются.

E: Установка показаний часов первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю F.

F: Установка показаний минут первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для перехода в подменю С.

G: Включение\выключение второго будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю H и I пропускаются и происходит выход из меню настроек.

H: Установка показаний часов второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю I.

I: Установка показаний минут второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для выхода из меню настроек.

Коррекция секунд
В режиме ("МИНУТЫ:СЕКУНДЫ") необходимо удержать кнопку S2 для обнуления секунд. Далее коротким нажатием на кнопку S2 запустить отсчет секунд.

4. Общие впечатления от часов.

Плюсы:
+ Низкая цена
+ Легкая сборка, минимум деталей
+ Удовольствие от самостоятельной сборки
+ Достаточно низкая погрешность (у меня за сутки отстали на несколько секунд)


Минусы:
- После отключения питания не держит время
- Отсутствие какой либо документации, кроме схемы (данная статья частично решила этот минус)
- Прошивка в микроконтроллере защищена от считывания

5. Дополнительно:

1) На безграничных просторах интернета нашел инструкцияю к этим часам на английском языке и перевел ее на русский. Скачать ее можно