Entfernung von Planeten von der Erde. Drehbeginn. Kurze Informationen über die Planeten des Sonnensystems

Uhrenkonzept mit großen Zahlen

Strukturell besteht das Gerät aus zwei übereinander liegenden Platinen. Die erste Platine ist eine Matrix aus LEDs, die die Stunden- und Minutenziffern bilden, die Zweite ist der Leistungsteil (LED-Steuerung), Logik und Leistung. Dieses Design wird die Uhr kompakter machen (ohne Gehäuse, ca. 22 cm x 9 cm, 4-5 cm dick) + es wird es ermöglichen, die Matrix an ein anderes Projekt zu schrauben, wenn etwas schief geht.

Der Leistungsteil basiert auf dem UL2003-Treiber und Transistorschaltern. Logik - auf Atmega8 und DS1307. Stromversorgung: 220 V - Transformator; Logik 5 V (über 7805), Leistungsteil - 12 V (über LM2576ADJ). Separat wird es ein Bett für eine 3V-Batterie zur autonomen Stromversorgung der Echtzeituhr geben - DS1307.

Ich denke an Atmega8 und DS1307 (ich plane, die Uhr unter die Decke zu hängen, damit ich bei einem Stromausfall nicht jedes Mal die Einstellungen durchgehen muss), aber das Layout der Board wird vorschlagen, dass das Gerät ohne DS1307 funktionieren kann (zum ersten Mal oder vielleicht für immer - wie erfolgreich).

Je nach Konfiguration sieht der Betriebsalgorithmus des Uhrenprogramms also wie folgt aus:

Atmega8- Zeitzähler. Arbeiten Sie in einem Zyklus ohne Pausen: Abfragen der Tastatur, Einstellen der Uhrzeit (falls erforderlich), Anzeigen von 4 Ziffern und einem Trennzeichen.

Atmega8+DS1307. Arbeiten Sie in einem Zyklus ohne Pausen: Abfragen der Tastatur, Einstellen der Uhrzeit des DS1307 (falls erforderlich), Lesen der Uhrzeit vom DS1307, Anzeigen von 4 Ziffern und einem Trennzeichen. Oder eine andere Option - Lesen vom DS1307 auf einem Timer, der Rest im Zyklus (ich weiß noch nicht, wie besser).

Das Segment besteht aus 4 in Reihe geschalteten roten LEDs. Eine Ziffer - 7 Segmente mit einer gemeinsamen Anode. Ich habe nicht vor, die Segmente mit dem Achtermuster zu trennen, wie es bei herkömmlichen Indikatoren der Fall ist.

Leistungsteil der Uhr

Der Leistungsteil der Uhr ist auf dem UL2003-Treiber und den Transistorschaltern VT1 und VT2 aufgebaut.

UL2003 ist für die Steuerung der Segmente der Anzeige zuständig, die Tasten sind für die Steuerung der Ziffern.

Separater Stunden- und Minutentrenner (Signal K8) wird separat angesteuert.

Die Segmente, Ziffern und das Trennzeichen werden durch den Mikrocontroller gesteuert, indem K1-K8, Z1-Z4 mit einem positiven Potential (d. h. mit +5 V) versorgt werden.

Die Signalisierung an Segmente und Entladungen muss synchron und mit einer bestimmten Frequenz erfolgen, um eine dynamische Ausgabe von Informationen (Stunden und Minuten) zu ermöglichen.

Als Transistor VT1 (BCP53) können Sie den Transistor BCP52 verwenden.

Schema des Leistungsteils der Uhr mit großen Zahlen

Leiterplatte für eine Sieben-Segment-Anzeige für Uhren mit großen Zahlen

Wie ich bereits sagte, besteht die Uhr strukturell aus zwei Leiterplatten - einer Anzeigeplatine + Logik und einem Leistungsteil.

Beginnen wir mit dem Design und der Herstellung der Anzeigeplatine.

Entwicklung einer Leiterplatte für eine Sieben-Segment-Anzeige für Uhren mit großen Ziffern

Die Platine der Sieben-Segment-Anzeige für Uhren mit großen Ziffern im „Lay“-Format befindet sich am Ende des Artikels, in den angehängten Dateien. Lesen Sie mehr über die Technologie zur Herstellung von Leiterplatten mit dem LUT-Verfahren.

Wenn Sie alles richtig gemacht haben, sieht die fertige Platine in etwa so aus.

Fertige Leiterplatte einer Sieben-Segment-Anzeige für Uhren mit großen Ziffern

Montage der Siebensegmentanzeige

Da die Anzeigetafel doppelseitig ist, müssen zunächst Durchkontaktierungen hergestellt werden. Ich mache das mit den Beinen unnötiger Teile - ich fädle sie in die Löcher und löte sie auf beiden Seiten. Wenn alle Übergänge fertig sind, reinige ich sie mit einer flachen kleinen Feile - es wird sehr ordentlich und hübsch.

Durchkontaktierungen zwischen den Schichten auf der Anzeigeplatine

Der nächste Schritt ist in der Tat die Montage des Indikators. Warum brauchen wir ein Paket mit roten (grünen, weißen, blauen) LEDs? Diese habe ich zum Beispiel genommen.

Vorbereitung zur Montage des Indikators

Vergessen Sie bei der Installation von Dioden nicht, dass wir einen Indikator mit einer gemeinsamen Anode herstellen - d.h. "+"-Dioden müssen zusammengeschaltet werden. Übliche PCB-Anoden sind große Kupferstücke. Achten Sie unbedingt auf die Anode der Trennstelle.

Lage der Anoden auf der Leiterplatte des Anzeigers

Als Ergebnis sollte nach 2 Stunden mühsamer Arbeit Folgendes passieren:

Sieben-Segment-Anzeige

Der digitale Teil der Uhr

Wir werden den digitalen Teil der Uhr mit großen Zahlen nach dem Schema zusammenbauen:

Uhrenschema mit großen Zahlen

Das Uhrenschema ist ziemlich transparent, daher sehe ich keinen Sinn darin, zu erklären, wie es funktioniert. Die Leiterplatte im *.lay-Format kann am Ende des Artikels heruntergeladen werden. Ich stelle fest, dass die Leiterplatte hauptsächlich für oberflächenmontierte Teile ausgelegt ist.

Also, die Elementbasis, die ich verwendet habe:

1. DFA028-Diodenbrücke (jede kompakte Oberflächenmontage reicht aus);
2. Spannungsregler LM2576ADJ im D2PAK-Gehäuse, 78M05 im HSOP3-P-2.30A-Gehäuse;
3. BCP53-Transistorschalter (SOT223-Gehäuse) und BC847 (SOT23-Gehäuse);
4. Mikrocontroller Atmega8 (TQFP);
5. Echtzeituhr DS1307 (SO8);
6. Stromversorgung 14 V 1,2 A von einem alten Gerät;
7. Die restlichen Teile – jeder Typ, geeignet in der Größe für die Installation auf einer gedruckten Schaltungsplatine.

Wenn Sie andere Teilepakete verwenden möchten, müssen Sie natürlich einige Änderungen an der Leiterplatte vornehmen.

Achten Sie auf die Widerstandswerte R3 und R4 - sie müssen genau wie im Diagramm angegeben sein - nicht mehr und nicht weniger. Dies geschieht, um genau 12 V am Ausgang des Spannungsreglers LM2576ADJ bereitzustellen. Wenn es trotzdem nicht möglich ist, solche Widerstandswerte zu finden, kann der Wert des Widerstands R4 nach folgender Formel berechnet werden:

R4=R3(12/1.23-1) oder R4=8.76R3

Montage des digitalen Teils. Version 1, ohne DS1307

Wenn Sie bei der Herstellung der Uhrenplatine die in diesem Artikel beschriebenen Empfehlungen befolgt haben, brauchen Sie nicht daran erinnert zu werden, dass die Platine vor der Montage gebohrt, alle sichtbaren Kurzschlüsse darauf beseitigt und die Platine mit abgedeckt werden müssen flüssiges Kolophonium? Dann beginnen wir mit dem Zusammenbau der Uhr.

Ich empfehle, mit der Montage des Netzteils zu beginnen und erst dann mit der Installation des Digitalteils fortzufahren. Dies ist eine allgemeine Empfehlung für die Selbstmontage von Geräten. Wieso den? Nur weil Sie, wenn das Netzteil mit einem Fehler zusammengebaut wird, die gesamte Niederspannungselektronik verbrennen können, die von diesem Netzteil versorgt werden sollte.

Wenn alles richtig gemacht ist, sollte die Stromversorgung sofort funktionieren. Wir überprüfen die Montage der Stromversorgung - wir messen die Spannung an den Kontrollpunkten.

Die Abbildung zeigt die Testpunkte, an denen die Versorgungsspannung überprüft werden sollte. Wenn die Spannung der angegebenen entspricht, können Sie mit dem Zusammenbau des digitalen Teils der Uhr beginnen. Ansonsten prüfen wir die Installation und Funktion der Stromversorgungselemente.

Prüfpunkte und Spannungswerte für die Stromversorgung der Uhr

Nachdem die Stromversorgung überprüft wurde, bauen wir den digitalen Teil der Uhr zusammen - wir installieren alle anderen Elemente auf der Leiterplatte. Wir prüfen auf Kurzschlüsse, insbesondere an den Beinen des Atmega-Mikrocontrollers und des UL2003-Treibers.

Montage des digitalen Teils der Uhr

Bitte beachten Sie, dass wir die Uhr zusammenbauen, OHNE die DS1307-Echtzeituhr zu installieren, jedoch muss die gesamte Verdrahtung dieser Mikroschaltung abgeschlossen sein. In Zukunft spart uns das bei Bedarf Zeit für die Finalisierung der Uhr für die zweite Version, bei der weiterhin eine separate, unabhängige Echtzeituhr auf dem DS1307 verwendet wird.

ATMEGA8-Mikrocontroller-Vorabprüfung

Um die Korrektheit und Leistung des Mikrocontrollers zu überprüfen, benötigen wir:

1. Programmierer, zum Beispiel USBASP.
2. Datenkabel V4 für In-Circuit-Programmierung des Mikrocontrollers.
3. AVRDUDESHELL-Programm.

Schließen Sie die Uhrenplatine an das Datenkabel an. Verbinden Sie das Datenkabel mit dem Programmiergerät. Programmierer an den Computer, auf dem das AVRDUDESHELL-Programm installiert ist. Schließen Sie die Uhrenplatine nicht an eine 220-V-Stromversorgung an.

Erfolgreiches Lesen von Daten vom Mikrocontroller durch das AVRDUDESHELL-Programm

Wenn es Probleme beim Auslesen der Sicherungen gibt - überprüfen Sie die Installation - vielleicht ist irgendwo ein Kurzschluss oder "nicht gelötet". Noch ein Tipp - vielleicht befindet sich der Mikrocontroller im langsamen Programmiermodus, dann reicht es aus, den Programmierer in diesen Modus zu schalten (

Hallo alle! Haben Sie am Vorabend des Feiertags am 8. März bereits herausgefunden, was Sie geben sollen? Ja Nein? Natürlich können Sie ein fertiges Geschenk kaufen, aber das beste Geschenk ist ein selbstgemachtes Geschenk. Und so dachte ich: Was soll ich Mama am 8. März schenken? Ich dachte ... ich dachte ... Oh, aber ich gebe dir eine Uhr. Aber ich möchte keine chinesischen Uhren kaufen und werde es aus zwei Gründen nicht tun: Sie geht gleich kaputt, ich bin Funkamateur. Und ich beschloss, meine eigene Uhr zu machen! Und das kam dabei heraus:

Jetzt werde ich Ihnen sagen, wie Sie eine solche Uhr selbst herstellen können, aber das Wichtigste zuerst.

Und was wollte ich also? Und ich wollte eine ziemlich große Uhr mit LED-7-Segment-Anzeigen machen, damit sie einfach die Zeit anzeigten und weitergingen, selbst wenn sie ausgeschaltet waren. Das Design basierte auf dem Attiny2313 AVR-Mikrocontroller mit zwei Kilobyte Flash, das ist mehr als genug. Die Uhr selbst wurde unter Verwendung der RTC der DS1307-Echtzeit-Mikroschaltung implementiert, an die eine 3-Volt-Batterie angeschlossen ist, um die Uhr aufrechtzuerhalten. Es wurden Siebensegmentanzeigen von REC-S12101AG, grün, mit einer gemeinsamen Anode installiert. Ihre Abmessungen: 28,8 x 40,8 mm. Da die Uhr 5 Volt zur Stromversorgung benötigt, habe ich ein fertiges RS-25-5 Schaltnetzteil verwendet. Warum so eine USV? Er lag mit Teilen in meiner Kiste (Vor langer Zeit, vor einem Jahr habe ich es für fünftausend belarussische Rubel von einem Mann gekauft, ich denke, eine gute USV wird sich als nützlich erweisen!), Staub sammeln, aber ich hatte es nicht ein Transformator, also habe ich gesagt, was es war. Mit einem Netzteil wird die Uhr mit 220 Volt Netzspannung versorgt. Hier ein Foto der USV:

Nun, eigentlich sollten die Schwierigkeiten beim Zusammenbau der Uhr nicht auftreten. Und so der Schaltplan der Uhr:

Ich baute alles auf Leiterplatten zusammen, platzierte Sieben-Segment-Anzeigen auf einer Platine und alles andere auf einer anderen. Die Bretter waren mit einer Legierung aus Rosen verzinnt und am Ende der Tagesdecken. Hergestellte Leiterplatten mit . Ich habe das Programm eingezeichnet. Hier ist ein Foto der Platine mit Sieben-Segment-Anzeigen:

Ich habe die Platinen wie folgt mit einem Kabel verbunden:

Sie können ein Computer-IDE-Kabel verwenden. Hier ein Foto der Hauptplatine:

Bitte beachten Sie, dass das Uhrenquarzgehäuse an die Minus-Stromversorgung angeschlossen werden muss, dies vermeidet Ausfälle und externe Störungen. Ich habe alles in den Koffer gesteckt, das ist passiert:

Wie Sie im Inneren des Gehäuses sehen können, habe ich alles mit Heißkleber befestigt. Nach dem Zusammenbau der Uhr müssen Sie den Mikrocontroller mit ClockFirmware.HEX-Firmware flashen. Wie man einen Mikrocontroller flasht und einen Programmierer macht, schrieb ich und. Vergessen Sie nach der Firmware nicht, die folgenden Fuse-Bits zu installieren:

Ich habe den Mikrocontroller mit dem Programmierer und dem SinaProg-Programm geflasht. Ich habe das Programm (Firmware) für die Uhr in der Umgebung geschrieben, der Quellcode ist beigefügt. Meine Uhr läuft seit fast einer Woche und keine Sekunde hinterher. Die Genauigkeit der Uhr hängt vom Quarz ab, es ist besser, eine neue zu kaufen. Die Helligkeit der Uhr hängt von den Widerständen R1-R8 ab, um die Helligkeit zu verringern, erhöhen Sie den Widerstandswert dieser Widerstände, jedoch ist zu beachten, dass die Widerstände mit einem Widerstandswert von mindestens 10 Ohm und einem Widerstand R3 von at eingestellt werden müssen mindestens 100 Ohm. Halten Sie beim erstmaligen Einschalten der Uhr oder nach dem Wechseln der Pufferbatterie beide Tasten S1, S2 gedrückt und schalten Sie die Uhr ein. Die Uhr wird auf 00:00 zurückgesetzt und beginnt zu laufen.

Übrigens, nachts sieht die Uhr ganz gut aus:

So, alles, die Uhr ist fertig und funktionsfähig!

Ich habe ungefähr 250.000 Bel ausgegeben, um die Uhr zusammenzubauen. reiben. Exzellent! Er schlug zwei Fliegen mit einer Klappe: Er machte es mit seinen eigenen Händen und kostete weniger als eine chinesische Uhr. Ich hoffe, Mama gefällt die Uhr.

Für Liebhaber des Programms ist ein Uhrenprojekt beigefügt.

Liste der Funkelemente

Bezeichnung	Art der	Konfession	Menge	Notiz	Punktzahl	Mein Notizbuch
IC1	MK AVR 8-Bit	ATtiny2313	1			Zum Merkzettel
IC2	Echtzeituhr (RTC)	DS1307	1			Zum Merkzettel
VT1-VT4	bipolarer Transistor	KT315A	4			Zum Merkzettel
C1	Elektrolytkondensator	100uF	1			Zum Merkzettel
C2	Kondensator	100nF	1	Keramik		Zum Merkzettel
R1, R2, R4-R8	Widerstand	10 Ohm	7			Zum Merkzettel
R3	Widerstand	150 Ohm	1			Zum Merkzettel
R9-R12	Widerstand	1 kOhm	4			Zum Merkzettel
R13-R15	Widerstand	10 kOhm	3			Zum Merkzettel
R16, R17	Widerstand	4,7 kOhm	2			Zum Merkzettel
CH1	Quarz	32768 Hertz	1			Zum Merkzettel
7 Sek	Sieben-Segment-Anzeige	REC-S12101AG	4	Mit gemeinsamer Anode

Kidar 1. März 2013 um 08:35 Uhr

Perfekte Uhr

• Heimwerker oder Heimwerker

Die ideale Uhr für zu Hause: ehrlich und genau, einfach und komplex, intelligent und sensibel, nicht groß und nicht klein, mit magischer Anpassung an die Wünsche jeder Person, ohne Knöpfe und komplizierte Einstellalgorithmen, bescheiden und ohne Aufmerksamkeit, angenehm sichtbarer Tag und Nacht, universelle Stromversorgung, Gehäusefarbe und Anzeigen leicht an Umgebung und Stimmung anpassbar, bricht nicht beim Herunterfallen, einfache Herstellung, weiß.

Passiert?

Die ersten Fernseher waren schwarz-weiß, dann kam Farbe auf.
Bei elektronischen Uhren ist das Gegenteil der Fall, sie sind von Geburt an gefärbt: gelb, grün, rot und erst seit kurzem - blau. Sie können tagsüber keine schwarz-weiße Uhr mit Feuer finden.
Und nun ist ein langjähriger Traum in Erfüllung gegangen. Die ursprünglichen Versionen des Namens waren "weiße Uhr" oder "Ende der Farbe". Bei der Erstellung des Designs konnten die Mängel der meisten elektronischen Uhren beseitigt werden: Ungenauigkeit der Bewegung, Vorhandensein von Knöpfen, komplexe Steueralgorithmen und das Fehlen einer automatischen Helligkeit. So wurde die Uhr fast „perfekt“.

Um die Genauigkeit der Uhr aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, die Stabilität der Schwingungen des Quarzresonators zu erreichen und die Drift der Messwerte von der Referenzzeit rechtzeitig zu kompensieren.
Die Stabilität wird durch Hardwaremethoden erreicht, und die Kompensation wird programmgesteuert oder manuell von externen Quellen des genauen Zeitsignals durchgeführt: Radiosender, das Internet, Satelliten von Navigationssystemen.
Bei dieser Uhr wird letzteres Verfahren verwendet. Da UTC - Coordinated Universal Time im Signal von Navigationssatelliten übertragen wird, müssen die Uhrzeiger nicht „gestellt“ werden. Sie müssen den Offset relativ zur UTC nur einmal angeben.

Die Idee wurde in früheren Entwicklungen getestet, die die Zeit mit mehrfarbigen Blitzen zeigen: eine Zeitlampe und ein Würfel. Der „Zauberstab“ aus dem Würfel - ich habe gerade neue Kleidung erhalten, sonst war die alte glänzende Beschichtung abgenutzt und die Waage begann vom Magneten zu bröckeln.
Die „Lampe“ hat über ein Jahr Hitze und Kälte, Regen, Schnee und Rauch standgehalten und ist noch nicht einmal eine Sekunde abgewichen.
Die übliche Art, die Zeit anzuzeigen, ist an der Reihe. Der Traum war, eine große weiße LED-Anzeige zu verwenden, die eine gute Sichtbarkeit im Raum bietet.

Nach dem relativ großen GL8088s-Modul, das im „Cube“ zum Einsatz kam, fiel die Wahl diesmal auf einen kleinen Satellitenortungssystem-Signalempfänger, das Modul Gms-g6a- die Augen und Ohren der Uhr für die Kommunikation mit dem Kosmos. Einige dieser Module wurden für ein Experiment zur Herstellung von Uhren gekauft.
Chipsatz: MT3333.
33 Verfolgungskanäle und 99 Suchkanäle von GPS-, GLONASS- und Galileo-Systemen.
Tracking-Empfindlichkeit: -165 dBm.
Erkennungsempfindlichkeit: -148 dBm.
Warm-/Kaltstartzeit: 1/35 Sek.
Versorgungsspannung: 3,0...4,3 V.
Stromaufnahme während Capture/Tracking (bei Upit.=3,3V): 35/29 mA.
Größe: 16 x 16 x 2,1 mm.
Gewicht: 1 Gramm.

Neben einem hervorragenden Stammbaum und hervorragenden technischen Daten weist dieser Empfänger ein wichtiges Merkmal auf - das Vorhandensein einer in die Platine eingebauten Chipantenne. Nicht alle Funkamateure sind Spezialisten für das Design und die Herstellung von Antennen, daher macht es diese Funktion des Moduls einfach, ein positives Ergebnis zu erzielen.
Bei diesem Design gibt es Einschränkungen in Form des Vorhandenseins einer verbotenen Zone bei der Verdrahtung der Platine und des maximalen Abstands zu großen Funkkomponenten, aber das sind alles Kleinigkeiten.
Erfahrene Designer können ein anderes Modul in ihren Uhren verwenden: Gmm-g3, das die gleichen Eigenschaften hat, aber seine Abmessungen aufgrund der fehlenden Antenne auf 11,5 x 13 x 2,1 mm reduziert. Diese geringen Abmessungen ermöglichen es, das Modul einige Millimeter höher einzubauen und die Antenne in Form einer Leiterbahn oder in einer separaten Version ganz oben auf der Leiterplatte zu platzieren, was es noch näher bringt der Kosmos.
Ergänzung 23.08.13. Das neue GPS-Modul Gmm-r1 ist verfügbar. Auch ohne eingebaute Antenne. Zu den Unterschieden: Nur GPS-Fänge, aber das Gehäuse ist mit 9,7 x 10 x 2,1 mm noch kleiner geworden.

Das Gms-g6a-Modul wurde im Gegensatz zu dem im „cube“-Projekt verwendeten Empfänger keinerlei Einstellungen unterzogen. Alle Nachrichten out of the box – ohne die Geschwindigkeit zu ändern und ungenutzte Leitungen zu deaktivieren.
Die Standardgeschwindigkeit des RS-232-Anschlusses beträgt 9600 bps. Eine solche Geschwindigkeit ist praktisch für die Arbeit, aber die Übertragungszeit langer Nachrichten dauert beträchtlich und nähert sich einer Sekunde - wenn bereits mit der Arbeit mit der nächsten Information begonnen werden muss. Daher wartet das Programm dieses Mal nicht auf das Ende der Nachrichten. Die notwendigen Werte werden einfach aus dem Informationsfluss „herausgezogen“ und verarbeitet. Im Vergleich zur Positionierung ist es einfacher, Zeitinformationen zu erhalten, und das Modul beginnt mit der Bereitstellung der erforderlichen Daten, noch bevor die Anzahl der sichtbaren Satelliten angezeigt wird. Das Programm teilt die Satelliten in Ihre und unsere, aber die Uhr zeigt die Gesamtzahl der sichtbaren Geräte, was die Weltraumkonstellationen näher zusammenbringt, um eine Aufgabe zu erfüllen.

Das Gehirn der Uhr ist der Mikrocontroller PIC16F688 in einem kleinen oberflächenmontierten Gehäuse. Das Arbeitsprogramm wird mit einem Fragment eines ROM-Chips mit UV-Löschung KS573RF2 in den Speicher des Controllers getrieben. Die Mikroschaltung kann zum Programmieren mit federnden Nadeln an die Pads angeschlossen oder einfach gelötet werden. Bei der Montage des Empfängers muss unbedingt eine Isolierfolie unterlegt werden, da mehrere Spuren von unten verlaufen.

Einstellen und vergessen.
Wie bei früheren Entwicklungen sollte der einzige Knopf ursprünglich nur dazu dienen, eine Änderung bezüglich der von Satelliten kommenden koordinierten Weltzeit vorzunehmen.
Aber in der Zukunft, als das Design entwickelt wurde, bekam der Knopf neue Aufgaben.
Es wurde entschieden, den Taster durch einen unipolaren Hallsensor TLE4905L zu ersetzen, der auf das Magnetfeld des „Zauberstabs“ reagiert.
Dies ist die dritte Möglichkeit, den klassischen mechanischen Taster zu ersetzen. In der „Lampe“ fehlte der Taster als Klasse, und die Korrektur erfolgte durch Schließen der Controller-Ausgänge, im „Würfel“ spielte die Rolle des Tasters ein Reed-Schalter.
Aber der Reed-Schalter ist eine zerbrechliche Glasstruktur, die nach heutigen Maßstäben große Abmessungen hat, so dass die „ideale Uhr“ eine moderne Version verwendet – den Hall-Sensor.
Die Zeiteinstellung ist einfach. Bevor Sie Strom anlegen, müssen Sie einen „magischen“ Stab oder Magneten (Magnetismus ist auch magisch) an den Sensor bringen, der sich oben auf der Anzeige der Minuteneinheit befindet. Nach dem Einschalten der Stromversorgung beginnt die Korrekturuhr. Ist der gewünschte Wert erreicht, wird der Magnet entfernt, die Korrektur gespeichert und dies durch Blinken der Anzeige bestätigt. Wenn während der Rundenzeit – 23 Stunden die Entscheidung nicht getroffen wird, wird der Zeitkorrekturmodus verlassen.

Für viele Benutzer ist keine Konfiguration erforderlich. Standardmäßig ist die Uhr auf Moskauer Zeit eingestellt, die Trennpunkte blinken nicht, die Viertelminutenanzeige ist ausgeschaltet - alles ist bekannt.
Aber die Menschen haben unterschiedliche Gewohnheiten, also können Sie mit einem Zauberstab den Uhrmodus ändern. Wenn der Magnet hochgezogen wird, beginnt die Uhr, abwechselnd verschiedene Anzeigeoptionen anzuzeigen. Sie müssen den Magneten nur in dem Moment entfernen, in dem die gewünschte Version des Werks vorgeführt wird. Die Aktion ähnelt der Arbeit einer Computermaus: Wenn die Taste losgelassen wird, beginnt die Ausführung des Befehls. Wenn sich der Anzeigemodus im Vergleich zu der vorherigen Einstellung geändert hat, wird dies mit einem kurzen Blinken der gesamten Anzeige im Speicher aufgezeichnet. Wenn während des Zyklus keine Entscheidung getroffen wird, werden alle Segmente eingeschaltet, bis der Zauberstab zurückgezogen wird.

Anzeigemodi:
- die Anzahl der sichtbaren Satelliten C = GPS + GLONASS, Ausschalten durch wiederholtes Passieren des „Zauberstabes“;
- Anzeige der Viertelminuten (Punkt oben): aktiviert/deaktiviert;
- Zeitanzeigemodus: 24/12 Stunden;
- Trennpunkte: nicht blinken / blinken;
- Helligkeitseinstellung: automatisch/manuell;
- acht Stufen maximaler Helligkeit für manuellen und automatischen Modus.

Die Anzeigeanschlusstabelle, die die Besonderheiten des Leiterplattenlayouts berücksichtigt, half, die Zeit für die Erstellung symbolischer Informationen für die Kanalnamen zu reduzieren. Das zu aktivierende Segment ist mit der Nummer 1 gekennzeichnet. Außerdem wird im halbautomatischen Modus das Ergebnis angezeigt: ein Ausdruck der Form A954 AAAA, was in der Sprache des Indikators „acht vertikale Linien aktivieren“ bedeutet.

Der Traum, eine Uhr mit einem weißen Indikator zu machen, war groß und lang. Suchen Sie zuerst in Geschäften und im Internet, dann versuchen Sie, selbst einen Indikator zu erstellen. Die rote 7-Segment-Anzeige wurde demontiert, der Lichtleiter belassen und die LEDs durch weiße ersetzt. Aber die Größe von 0,56 Zoll ist immer noch klein für den Raum.

Bei großen Blinkern werden mehrere in Reihe geschaltete weiße LEDs verbaut, um den Lichtleiter des Segments gleichmäßig auszuleuchten. Infolgedessen muss selbst eine Kette aus einem LED-Paar mehr als 7 Volt verbrauchen, was mehr als die üblichen 5 Volt ist. Auf den Einsatz eines Spannungswandlers bestand keine Lust.
Und so geschah ein Wunder. Ich erzählte einem Arbeitskollegen, der Komponenten bei eBay kauft, von dem Problem. Weniger als eine Stunde später fand er die erforderlichen LEDs: weiß, eineinhalb Zoll, mit einer gemeinsamen Anode, mit 4 Volt betrieben - das ist es, was Sie brauchen! Ein paar Tage später brachte er sie nach Hause. Ein großes Dankeschön an ihn!
Der Indikator war wurzellos, von den Erkennungszeichen darauf gab es nur das Symbol „B“. Eine genaue Beschreibung konnte nicht gefunden werden, ich musste die Daten von der Kaufseite verwenden. Soweit ich Englisch verstehe, endeten sie dort, aber diejenigen, die Uhren zusammenbauen möchten, werden entsprechend den im Diagramm angegebenen Parametern etwas Ähnliches finden können.
Vier Indikatoren befinden sich nebeneinander und bestimmen Uhrenabmessungen: Breite 96 mm, Höhe 34 mm, Tiefe 16 mm, ohne Stromanschluss. Tests haben gezeigt, dass die Zahlen tagsüber bei einem Strom von 5 mA durch das Segment perfekt sichtbar sind. Nachts kann dieser Wert um das 10-fache reduziert werden. Ein kleiner Nachteil des Indikators ist, dass die weiße Farbe bei niedrigen Strömen unterschiedliche Schattierungen annimmt, was anscheinend auf die Eigenschaften des Leuchtstoffs zurückzuführen ist.

Es gibt einen Ausdruck „eine Minute kommt mir wie eine Ewigkeit vor“. Dieser Satz entstand höchstwahrscheinlich nach dem Erscheinen von Uhren, die keine Sekundenanzeige haben: Eine Person sieht, welche Minute kommt, weiß aber nicht, wann sie enden wird. Um den zeitlichen Ort besser zu verstehen, wird in der idealen Uhr eine Viertelminutenanzeige eingeführt - dies ist ein Punkt, der über einem der vier Indikatoren aufleuchtet. Diese Funktion ist neu und doch ungewohnt. Wer sich nicht in der Zeit verlieren möchte, kann es einschalten. Es gab mehrere Möglichkeiten, Sekunden anzuzeigen, aber die Idee eines Kollegen hat gewonnen - einfach den Zeiger umdrehen und dann beginnen nutzlose Punkte zu profitieren. Für eine gute Idee plus in seinem Karma!
Im Viertelminuten-Anzeigemodus genügt ein einziger Blick, um die Zeit auf 15 Sekunden genau zu bestimmen. Wenn Sie die Anzahl der Blitze zählen, wenn die Teilungspunkte blinken, wird die Sekundengenauigkeit verfügbar. Trennpunkte bestehen aus zwei weißen LEDs und werden durch die Fertigstellung des Gehäuses installiert. Sie werden anstelle eines unbenutzten Segments der Zehnerstundenanzeige verbunden.

Bei elektronischen Uhren ist eine automatische Helligkeitsregelung wichtig. Ich habe das in der antiken Uhr auf K145IK1901 gefunden, dann musste ich es modifizieren, um den grünen Scheinwerfer zu beruhigen.
Von den modernen gibt es Lichtsensoren MAX44007, MAX9635, APDS-9300, mit denen Sie den ADC-Kanal im Controller verlassen können.
Aber nur der analoge Sensor APDS-9002 (Serie 9002...9007) war in Reichweite, mit allen daraus resultierenden Konsequenzen. Hier können Sie es sehen - ein kleines goldenes Rechteck im oberen rechten Teil der Zehnerminutenanzeige, etwas rechts davon wird der Körper des Hallsensors schwarz - Sie müssen einen Magneten dazu bringen.

Der Sensor reagiert perfekt auf jede Helligkeitsänderung, sogar von einer Glühlampe. Anscheinend gibt es in diesem Zusammenhang Befürworter der Stromversorgung von Glühlampen aus einer gleichgerichteten und geglätteten Spannung.
Leuchtstofflampen mit Niederfrequenzdrosseln im Stromkreis pulsieren ebenfalls stark, was das Verbot ihrer Verwendung bei Arbeiten an Maschinen erklärt - den Stroboskopeffekt.
Daher ist in der Lichtsensorschaltung ein großer Kondensator eingebaut, der diese Wellen etwas glättet.
Auf Oszillogrammen: Spannung über dem Lastwiderstand mit einem Widerstand von 1 kOhm.
Links ist eine Leuchtstofflampe, rechts eine Glühlampe. Unten mit einem Filterkondensator mit einer Kapazität von 4,7 Mikrofarad oben - ohne Kondensator.

Die Sonne bietet die gleichmäßigste Beleuchtung, und nur Wolken versuchen, dieses Licht zu modulieren.
Die Position des Lichtsensors unter dem Film reduziert sein Ausgangssignal etwas, aber der ADC des Controllers kommt mit der Eingangsspannung zurecht.

Ein Merkmal der Uhr ist die statische Arbeitsweise der Anzeigen. Die Seele gehört nicht zum dynamischen Modus, daher ist der Preis für Abneigung eine Zunahme der Fallzahlen.
Der MBI5026-Treiber eignet sich zum Ansteuern von zwei Sieben-Segment-Anzeigen. Bei Verwendung einer Leiterplatte passt eine Mikroschaltung mit einer kleinen Gehäuseoption perfekt zwischen die Anschlüsse jeder Anzeige. Über drei Signalleiter steuert der Treiber 16 Segmente. Wenn 32 LEDs benötigt werden, werden eine Mikroschaltung und ein Steuersignal hinzugefügt.
Der Strom durch die Segmente wird mit einem einzigen Widerstand eingestellt. In einer Uhr „dreht“ dieses variable Digitalpotentiometer AD8400 den Mikrocontroller in Abhängigkeit vom Umgebungslicht. Der geeignetste Wert ist 50 kOhm, aber es waren nur 100 kOhm verfügbar.

Die Methode der „Potemkinschen Dörfer“ wird in Städten häufig bei der Reparatur von Häusern angewendet, wenn die Fassade des Gebäudes mit Blick auf die Straße restauriert wird und der hintere Teil in seiner ganzen „Pracht“ erhalten bleibt. Diese Technik wurde in dieser Uhr verwendet.
Der Indikator hat eine weiße Fassade, und der Blick auf die elektronischen Komponenten ermöglicht es Laien, die das Innere des Lebens studieren, das Prinzip der Uhr zu verstehen. Zum Schutz vor Feuchtigkeit sind die Teile mit einer transparenten Lackschicht überzogen.

Auf Wunsch kann die Seite der elektronischen Komponenten mit einer transparenten / undurchsichtigen Platte oder einem dünnen weichen Selbstklebematerial, das beim Verkleben des Autos übrig bleibt, abgedeckt werden.

Die Vorderseite des Indikators ist mit einer weißen Folie versehen, die die Sichtbarkeit von derzeit deaktivierten Segmenten verringert und einen sauberen Hintergrund schafft. Wenn Sie möchten, können Sie den nativen schwarzen Hintergrund der Vorderseite belassen, dann wird die Uhr wie bei Fernsehern schwarz und weiß.

Die ideale Uhr sollte neben der genauen Uhrzeit auch mit der Umgebung kombiniert werden. Dabei hilft auch die Methode der „Potemkinschen Dörfer“. Auf die Seitenflächen des Koffers können Sie einfach und schnell eine Folie kleben, die der Situation am besten entspricht. Die weiße Farbe der Frontfläche ist mit allem kombinierbar, Sie können aber auch eine durchscheinende Filterfolie verwenden und dann werden die Zahlen in Ihrer Lieblingsfarbe aufgemalt. Der Vorgang zum Ändern des Bildes dauert einige Minuten: Das alte abziehen, das neue aufkleben, den Überschuss abschneiden. In naher Zukunft werden sicherlich Siebensegment-RGB-Anzeigen erscheinen, dann kann die Farbe der Strahlung auf einem der Steuerkanäle in wenigen Sekunden ausgewählt werden.
Bei der Herstellung von Uhren müssen vor dem Verkleben der Gehäuse Ober- und Unterseite der aufgelöteten Zeiger auf einer ebenen Fläche mit Schleifpapier ausgerichtet werden, dennoch unterscheiden sie sich in der Höhe um Bruchteile von Millimetern. Die Ausrichtung der Vorderseite der Anzeigen erfolgt beim Löten auf einer ebenen Fläche des Tisches. Nach dem Aufkleben der Frontfolie achten wir darauf, dass auch die Frontfläche nicht sehr gut aussieht, da sich beim Befüllen der Blinklichtleiter unterschiedlich tiefe Mulden bilden und die Folie diesen Mangel nicht kaschieren kann. In dem Fall wäre dies nicht wahrnehmbar, aber in unserem Fall ist es nicht geeignet. Wir entfernen die Folie, legen die Struktur auf den Tisch und bringen mit Schleifpapier zweier verschiedener Kaliber den Zustand der Vorderfläche in die Form, die dem Namen der Uhr entspricht. Es war beängstigend, diese Operation an einem knappen Indikator zu übernehmen, aber alles endete erfolgreich: Die Tiefe der Lichtleiter reicht aus, um einen kleinen Teil zu entfernen.
Eine weitere Feinheit beim Zusammenbau ist die Bildung eines ordentlichen Austrittslochs aus Teilungspunkten. Plastilin und ein Röhrchen mit kleinem Durchmesser helfen dabei. Plastilin füllt den gesamten freien Raum um die LED aus, und aus der Drahtisolierung wird mit einem weichen Schlauch ein Loch mit dem gewünschten Durchmesser gebildet. Es ist bequem, diesen Vorgang auszuführen, wenn die Anzeige eingeschaltet ist.

Kopfzerbrechen bereitet den Entwicklern neben dem Baukasten auch das Netzteil (PSU).
In letzter Zeit gibt es einen Trend, den USB-Anschluss des Computers zu verwenden, um zahlreiche tragbare Geräte aufzuladen. Somit kann der USB-Ausgang eines Computers als die vielseitigste Stromquelle unserer Zeit angesehen werden. Die Aufgabe des Entwicklers: den Appetit des Geräts zu mäßigen und die Fähigkeiten des USB-Anschlusses nicht zu überschreiten.
Um nicht vom Computer abhängig zu sein, haben die Hersteller die Produktion von Netzwerknetzteilen mit einem USB-Anschluss mit einer Ausgangsspannung von 5 Volt gestartet.
Durch den Einsatz moderner Komponenten ist es möglich, die Stromaufnahme des Geräts und damit die Abmessungen des Netzteils deutlich zu reduzieren. Die Pulsbetriebsart ermöglicht es, seine Abmessungen auf im „Röhren“-Zeitalter unerreichbare Dimensionen zu reduzieren.

Die „Ideal Clock“ kann sowohl über den USB-Anschluss des Computers – direkt oder über ein Verlängerungskabel – als auch über ein Netzteil, z. B. A1265: Größe 26x26x28 mm ohne Netzstecker, Eingangsspannung 100...240 V, mit Strom versorgt werden V, Ausgang: 5 V x 1 ABER.
Glücklicherweise habe ich mich vor dem Anschließen an die Uhr entschlossen, dieses Netzteil zu zerlegen. Als Ergebnis wurde auf der Innenseite der Platte mit dem Netzstecker ein „schmieriger“ Lottropfen gefunden. Auf der Niederspannungsseite der Platine klebte ein Stück Metall am abgeschnittenen Stift des USB-Anschlusses. Das zukünftige Leben dieses Blocks ist leicht vorstellbar. Großes Hallo an den Hersteller!
Vor dem Anschließen der Uhr habe ich die Netzteilspannung überprüft: 5,35 V im Leerlauf und 5,33 V unter Last 40 mA. Nicht gut - Überschreitung der maximalen Spannung. Du musst es öffnen und etwas vermasseln. Mit Mühe war es möglich, ein Exemplar zu finden, das unter den gleichen Bedingungen 5,05 / 4,95 V erzeugt. An dieser Stelle müssen Sie aufpassen.
Die Miniaturgröße moderner Netzteile ermöglicht die Installation von Wanduhren.
Option 1. Steckdose - Netzteil mit USB-Anschluss - Uhr.
Option 2. An der Wand, versteckt das Netzteil in der Montagebox. In der Wand befindet sich ein kleines rechteckiges Loch, in das der USB-Anschluss der Uhr gesteckt wird. Bei der Stromversorgungsleitung des versteckten Netzteils ist ein Schutz und eine Abschaltung „nur im Brandfall“ vorzusehen.

Wenn der USB-Anschluss eines Laptops für die Stromversorgung verwendet wird, muss beim Löten des Stromanschlusses der Uhr auf die richtige Ausrichtung geachtet werden. Bei der Installation habe ich nicht an diese Möglichkeit gedacht, und es stellte sich wie immer heraus.
Die Uhr kann in einem Auto installiert werden, die geringe Größe macht es einfach.
Niemand hat das klassische Uhrengehäuse storniert.
Alternativ können Sie die Uhr im Fenster platzieren, indem Sie sie an einem der Gläser oder Rahmen befestigen.
Im Allgemeinen kann es sogar eine tragbare Option sein: Ich habe es von zu Hause mitgenommen, es bei der Arbeit oder in einem Resort in den Anschluss gesteckt.

Für Funkamateure, die die Schaltung vereinfachen möchten, kann eine dynamische Anzeige verwendet werden.
Treiber für gemeinsame Kathodenindikatoren MAX7219/MAX7221 oder MAX6950/MAX6951.
Für eine gemeinsame Anode kann STLED316S verwendet werden.
Lichtsensoren können mit einem digitalen Ausgang verwendet werden, wodurch ein paar weitere Elemente aus der Schaltung reduziert werden.

Beim Einrichten des Geräts zeigte sich ein kleines Problem. Bei dieser Version der Uhr habe ich mich entschieden, den Empfänger nicht mit dem Computer zu verbinden, sondern alles nur mit einer Textbeschreibung zu tun. Aber auf dem Papier war es glatt. Der Controller wollte keine GPS-Empfängersignale empfangen. Und nicht nur die über RS-232 übertragenen Signale, sondern reagierten überhaupt nicht auf Änderungen des Signals des Empfängers.
Ich musste die Uhr an das Oszilloskop und über einen kleinen Konverter an den RS-232-Anschluss des Computers anschließen.
Der Empfänger lebte und gab jede Sekunde die ihm zugewiesenen Nachrichten aus. Es ist erstaunlich, wie viele große Buchstaben und Zahlen in einen so kleinen Empfänger passen!

Ein Beispiel für jede Sekunde eintreffende Nachrichten:
$GPGGA,124541.000,5551.3636,N,04834.2565,E,1,5,2.72,161.8,M,1.4,M,*69


$GNRMC,124541.000,A,5551.3636,N,04834.2565,E,0.43,334.91,130213,A*75
$GPVTG,334.91,T,M,0.43,N,0.79,K,A*38

$GPGGA,124542.000,5551.3636,N,04834.2564,E,1,5,2.72,161.8,M,1.4,M,*6B
$GNGSA,A,3,02,04,29,,2,90,2,72,0,99*1D
$GNGSA,A,3,81,88,,2,90,2,72,0,99*19
$GPGSV,3,1,11,23,84,113,13,66,275,17,30,41,076,16,37,114,*71
$GPGSV,3,2,11,20,33,168,04,26,275,24,07,20,223,02,18,320,27*7A
$GPGSV,3,3,11,32,16,150,31,15,054,29,08,021,19*44
$GLGSV,2,1,08,73,79,100,71,64,149,74,39,206,80,29,041,*66
$GLGSV,2,2,08,81,15,011,19,88,12,318,18,70,12,140,65,05,317,*6A
$GNRMC,124542.000,A,5551.3636,N,04834.2564,E,0.35,334.91,130213,A*76
$GPVTG,334.91,T,M,0.35,N,0.65,K,A*34

Eine GSA-Linie möglich
$GPGGA,033345.000,5551.3525,N,04834.2534,E,1,5,3.11,102.9,M,1.4,M,*69
$GPGSA,A,3,06,16,03,07,08,3.26,3.11,0.98*0A
$GPRMC,033345.000,A,5551.3525,N,04834.2534,E,0.35,286.26,200213,A*6E
$GPVTG,286.26,T,M,0.35,N,0.65,K,A*30

Die Untersuchung des Problems ergab Folgendes.
Während der Entwicklung wurde die Empfängerleistung: 4,15 V an die obere Grenze des Arbeitsbereichs gebracht: 4,3 V, damit der Ausgangspegel „Eins“ den Fünf-Volt-Regler erwischt.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass sich im Empfänger ein Spannungsregler befindet und der Pegel „1“ des Empfängers 2,7 V beträgt - der VIH-Parameter wird für den Controller nicht ausgeführt.
Ich musste eine Überarbeitung vornehmen: ein Miniatur-Pegelwandler basierend auf zwei Transistoren in einem SOT23-Gehäuse und einem Paar 0603-Widerständen.Eine Korrektur wurde in der dem Projekt beigefügten Leiterplatte vorgenommen.
Eine Baugruppe aus so kleinen Teilen auf Gewicht zu machen, ist ein großes Vergnügen! Die kleinste ungeschickte Bewegung oder ein versehentliches Niesen lassen die Elemente ins Unbekannte teleportieren. Daher brauchte es ein paar mehr Teile als auf dem Schaltplan angegeben.
Im Zusammenhang mit diesen Ereignissen kann in den nächsten Versionen der Uhr die Empfängerversorgungsspannung sicher auf 3 ... 3,3 V reduziert werden, indem beispielsweise zwei statt der jetzt verwendeten Seriendioden in den Leistungskreis eingebaut werden. Es muss nur berücksichtigt werden, dass der Spannungsbegrenzer an der Diode nicht verwendet werden kann, wenn der Empfänger in den Niedrigverbrauchsmodus geschaltet wird, da die Spannung in diesem Fall über den maximal zulässigen Wert ansteigt. In diesem Fall benötigen Sie einen klassischen Linearstabilisator für 3 ... 3,3 V im SOT-23-Paket.
Alternativ können Sie ein geeignetes PA6B-Modul mit einer oberen Versorgungsspannungsgrenze von 5 V verwenden. Unterschiede: anderer Chipsatz, Gehäusehöhe 4 mm, Sie müssen ein Signal an den „Enable“-Eingang anlegen (Pins 2 und 1 schließen) , weniger Kanäle, aber für Stunden wird es ganz gut passen, da die Empfindlichkeit ähnlich ist.
Der Pegelwandler kann aus einem Transistor und einem Widerstandspaar bestehen, oder es kann ein spezialisierter Wandler vom Typ MC74VHC1GT125 verwendet werden. Auf einen Konverter kann verzichtet werden, wodurch für alle Elemente, außer für weiße LEDs, eine Versorgungsspannung von 3,3 V zur Verfügung steht.

Das Anschließen des Empfängers an den Computer wurde in einer weiteren Situation gespeichert. Wie sich herausstellt, gibt der Empfänger nicht immer zwei Zeilen von $GNGSA aus. Wenn es beispielsweise nach dem Einschalten der Uhr keine Satelliten einer der Konstellationen gibt, gibt es nur eine Linie.
Im Allgemeinen benötigt die Uhr von der ganzen Vielfalt der Daten, die vom Empfänger kommen, sehr wenig.

Die nächste Arbeitsrichtung ist das Hinzufügen eines Weckers zur Uhr. Anstelle von Schaltflächen können Sie verwenden
der MGC3130-Mikroschaltkreis, der die Änderung der Eigenschaften des elektrischen Felds analysiert, wenn sich die Zeiger in einem Abstand von bis zu 15 cm bewegen.Dann können Sie die Weckzeit einstellen und den Uhrmodus ohne Zauberstab ändern - einfach mit den Fingern , die der Uhr nur Perfektion verleihen.

Nun dazu warum die Idee der genauen Uhren geboren wurde.
Existierende Funkkanalsysteme zum Sammeln von Informationen enthalten einen zentralen Punkt und entfernte Objekte mit einem Empfänger und einem Sender.
Eine ideale Uhr eliminiert die Notwendigkeit eines Senders an einem zentralen Standort und Empfängern an entfernten Standorten durch eine präzise Zeitsynchronisierung.
Anstelle des Helligkeitskanals wird ein Kanal zur Verzögerung des Sendebeginns erstellt: 0 ... 59 Sek. - Jede Minute Wecker des Senders. Auf jedem Objekt wird die Zeit zum Einschalten des Sendens bezogen auf den Beginn der Minute mit einer Genauigkeit von 1 Sekunde eingestellt. Dadurch hat jedes Objekt eine individuelle Datenübertragungs-Startzeit verteilt über jede Minute.
Das Informationserfassungssystem wird vereinfacht, billiger und die Qualität und Zuverlässigkeit seiner Arbeit wird verbessert.
Die Uhr in dieser Anwendung kann auch stark vereinfacht werden.
1. Machen Sie die Anzeige rot, damit Sie eine Spannung von 3,3 V verwenden können.
2. Stunden und Minuten werden unnötig, es reicht, nur Sekunden zu kennen.
3. Sekunden können als Punkt auf dem 8x8-Punktmatrix-LED-Display angezeigt werden.
4. Sie können nur drei LEDs verwenden - „Minutenbeginn“, Sekundenimpulse, „Senden ein“. Optional: eine RGB-LED.

Ich hoffe, dass der Artikel beim Studium der Schaltung elektronischer Uhren mit Zeitsynchronisation, beim Einsatz moderner Bauteile hilft und Sie auch dazu anregt, die „ideale“ Uhr selbstständig herzustellen und zu verbessern.
Helfen -

Auf dem Foto ist ein von mir zusammengebauter Prototyp, um das Programm zu debuggen, das all diese Einsparungen verwalten wird. Der zweite arduino nano in der oberen rechten Ecke des Steckbretts gehört nicht zum Projekt und ragt einfach so raus, das kannst du ignorieren.

Kurz zum Funktionsprinzip: Das Arduino nimmt Daten vom DS323-Timer, verarbeitet sie, ermittelt über einen Fotowiderstand die Lichtstärke, sendet dann alles an den MAX7219, der wiederum die gewünschten Segmente mit der gewünschten Helligkeit beleuchtet . Außerdem können Sie mit den drei Tasten Jahr, Monat, Tag und Uhrzeit wie gewünscht einstellen. Auf dem Foto zeigen die Anzeigen die Zeit und Temperatur an, die von einem digitalen Temperatursensor erfasst werden

Die Hauptschwierigkeit in meinem Fall ist, dass 2,7 Zoll Blinker mit gemeinsamer Anode, und die mussten sich erstens irgendwie mit max7219 anfreunden, der für Blinker mit gemeinsamer Kathode geschärft ist, und zweitens, um das Problem mit ihrer Stromversorgung zu lösen, da sie 7,2 Volt zum Leuchten benötigen, die der max7219 allein nicht liefern kann. Als ich in einem Forum um Hilfe bat, bekam ich die gleiche Antwort.

Screenshot-Lösung:


An den Ausgängen der Segmente des max7219 haftet eine Mikroschaltung, die das Signal invertiert, und an jedem Ausgang haftet eine Schaltung aus drei Transistoren, die mit der gemeinsamen Kathode des Displays verbunden werden müssen, die ebenfalls ihr Signal invertieren und die Spannung erhöhen. Somit bekommen wir die Möglichkeit, Displays mit einer gemeinsamen Anode und einer Versorgungsspannung von mehr als 5 Volt an den max7219 anzuschließen

Ich habe zum Test einen Blinker angeschlossen, alles funktioniert, nichts raucht

Wir fangen an zu sammeln.

Ich habe mich entschieden, die Schaltung in 2 Teile zu teilen, wegen der großen Anzahl von Jumpern in der von meinen krummen Pfoten geschiedenen Version, wo alles auf einem Brett war. Die Uhr besteht aus einer Anzeigeeinheit und einer Stromversorgungs- und Steuereinheit. Es wurde beschlossen, letzteres zuerst zusammenzubauen. Ästheten und erfahrene Funkamateure, bitte nicht wegen der grausamen Behandlung von Teilen in Ohnmacht fallen. Ich habe keine Lust, wegen LUT einen Drucker zu kaufen, also mache ich es auf die altmodische Art - ich trainiere auf einem Blatt Papier, bohre Löcher nach einer Schablone, zeichne mit einem Spurmarker und ätze dann.

Das Prinzip der Befestigung der Blinker bleibt gleich wie an.

Wir markieren die Position von Indikatoren und Komponenten mit einer praktischen Plexiglasschablone.

Markup-Prozess

Dann bohren wir anhand der Schablone Löcher an den richtigen Stellen und probieren alle Komponenten an. Alles hat einwandfrei gepasst.

Wir zeichnen Pfade und Gift.

Baden in Eisenchlorid

Bereit!
Steuerplatine:


Anzeigetafel:

Die Steuerplatine ist tadellos geworden, die Spur auf der Anzeigetafel wurde nicht kritisch verschlungen, das ist reparabel, es ist Zeit zu löten. Diesmal habe ich meine SMD-Jungfräulichkeit verloren und 0805-Bauteile in die Schaltung eingebaut. Zumindest wurden die ersten Widerstände und Kondensatoren eingelötet. Ich denke, ich werde es in die Finger bekommen, es wird einfacher sein.
Zum Löten habe ich ein Flussmittel verwendet, das ich gekauft habe. Das Löten mit ihm ist ein Vergnügen, jetzt verwende ich Alkoholkolophonium nur noch zum Verzinnen.

Hier sind die fertigen Bretter. Die Steuerplatine hat einen Sitz für einen Arduino Nano, eine Uhr, sowie Ausgänge zum Anschluss an die Anzeigeplatine und Sensoren (ein Fotowiderstand für Auto-Helligkeit und ein digitales Thermometer ds18s20) und ein Netzteil mit einstellbarer Ausgangsspannung (z großes Siebensegment) und für die Stromversorgung der Uhr und des Arduino, auf der Anzeigetafel befinden sich Landesteckdosen für Displays, Steckdosen für max2719 und uln2003a, eine Lösung für die Stromversorgung von vier großen Siebensegmentern und eine Reihe von Jumpern.

Steuerplatine hinten

Anzeigetafel hinten:

Schreckliche SMD-Montage:

Start

Nach dem Löten aller Kabel, Tasten und Sensoren ist es Zeit, alles einzuschalten. Der erste Lauf zeigte mehrere Probleme. Die letzte große Anzeige leuchtete nicht, und der Rest leuchtete schwach. Ich habe das erste Problem gelöst, indem ich die Beine des SMD-Transistors gelötet habe, mit dem zweiten - indem ich den Spannungsausgang von lm317 angepasst habe.
ES LEBT!

In diesem Artikel geht es um eine einfache 7-Segment-Uhr. Im Großen und Ganzen ist dieser Artikel sozusagen eine Erinnerung, um nicht zu vergessen. Um die Zeit der Arduino-Liebhaber nicht zu verschwenden, werde ich Sie mit Blick auf die Zukunft darüber informieren, dass das Herz der Uhr der Mikrocontroller PIC16F873A ist und das Zifferblatt eine 4-stellige 7-Segment-Anzeige mit einer Zeichenhöhe von 30 mm ist.

Warum ist dieser Artikel eine Erinnerung, sondern die Tatsache, dass die Uhr vor etwa 1 Jahr hergestellt wurde und der Arbeitsbeginn sogar schon vor langer Zeit begonnen wurde? Sie wurden für einen angesehenen gemacht. Aber sie wurden erst vor kurzem ausgenutzt und fast sofort wurde ein Fehler gefunden, der sie aufhängte. Deshalb schauten sie buchstäblich für einen Tag bei mir vorbei, um zu flashen.

Und so. Das Herzstück der Uhr ist der Mikrocontroller PIC16F873A von Microchip. Ich begann mit der Programmierung auf diesen Controllern. Besonders große Erfolge erzielte ich aber nicht, schreiben lernte ich nur auf picbasic pro, und es wuchs nicht mit Unterbrechungen zusammen. Allerdings hat etwas funktioniert. Der PIC ist hier als Controller für die Informationsausgabe beteiligt, die Zeit wird vom DS1307-Mikroschaltkreis - einer Echtzeituhr - gehalten. Einige werden lachen, dass sie sagen, dass eine Spitze genug ist, aber das ist nicht für meinen Fall. Informationen werden auf einer ziemlich großen 4-stelligen 7-Segment-Anzeige mit einer gemeinsamen Kathode angezeigt. (alle Datenblätter finden Sie unter dem Link am Ende des Artikels). Eine Änderung der Helligkeit des Indikatorglühens in Abhängigkeit von der Beleuchtung implementiert. Nun, wie ohne die nutzlose Funktion des Weckers ist es hier. Fälschlicherweise zeige ich sofort ein Foto des Produkts und fahre dann fort:

Darüber wird ein aus einem antistatischen Beutel geschnittener Film gespannt, da die weißen leeren Segmente direkt in die Augen gefressen werden. Und von oben sieht man das Auge des Fotowiderstands. Die Drähte auf der linken Seite sind das Datenkabel des Programmiergeräts. Schauen wir uns nun das Diagramm an (es ist anklickbar):

Und gleich die Leiterplatte:

Im Design entspricht alles der Schaltung, bis auf die Strombegrenzungswiderstände der Anzeige, ich habe 240 Ohm und SMD-Transistoren vom Motherboard gelötet. Der Quarz für den DS1307 wird auch zusammen mit dem Batteriehalter aus der Hauptplatine gelötet. Nun würde ich den DS1307 wahrscheinlich nicht als Zeitzähler verwenden, da er sehr launisch in Bezug auf die Masseverkabelung ist und sehr anfällig für Temperaturdrift ist. Aber was getan ist, ist getan. Die Platine ist einseitig mit doppelseitiger Bestückung. Die Größe der Platine passt in die Größe des Indikators. Und das letzte "faule Highlight" dieses Projekts ist ein Leistungsstabilisator - MCP1701AT-5002I von der Firma Microchip. Es hat sowohl eine süße als auch eine bittere Seite. Die coole Seite ist, dass der Spannungsabfall etwa 0,3 - 0,6 V beträgt (für die genaue Zahl müssen Sie in das Datenblatt klettern), was bedeutet, dass Sie eine Stromquelle verwenden können, die vom USB-Ausgang eines PCs bis hin zu alten Ladegeräten reicht Mobiltelefone. Die schlimme Seite ist, dass die Eingangsspannung nicht mehr als 10 V betragen sollte, die Netzteile von den Routern funktionieren nicht mehr. Die Uhr wird mit nur zwei Tasten gesteuert. Nun, ein Foto von der Platine: