Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Sklep HeluKabel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis

piotrek7700 01 Kwi 2009 22:49 8874 11
  • Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    Walentynkowy zegar
    Zastanawiałem się co by tu zrobić dla mojej połowicy… siedząc w kuchni chciałem sprawdzić która jest aktualnie godzina. Patrzę na elektroniczny zegarek w kuchence i co? Brak godziny, bo akurat przed chwilą niechcący wywaliło mi bezpieczniki. Tak się patrzę i patrzę… na kartce rysuję serce… a że najlepsze pomysły przychodzą dyktuje serce, a skąd się biorą to nie wiem… w jednej chwili ujrzałem czerwony zegarek w kształcie serca, na obrzeżach diody, wskazujące ilość sekund, po środku wyświetlacz cyfrowy LED.
    Była połowa grudnia… przerwy świąteczne itp… sklepy wysyłkowe miały przerwy itd. Schemat powstał w miarę szybko. Oczywiście moje teoretyczne rozważania odbiegły od efektu końcowego, ale przy odrobinie modyfikacji kodu źródłowego można by było je wszystkie zrealizować.
    Jakie miałem założenia? Zegar RTC z podtrzymywaniem bateryjnym, budzik, sygnał budzika pochodzący z buzzerka miał być modulowany w taki sposób, żeby „przypadkowe” tony były zgodne z alfabetem morse’a i kodowały różne wyrazy. Ostatecznie z budzika zrezygnowałe po delikatnym podpytaniu połowicy czy chciałaby coś takiego… (dlatego w kodzie mogą być pozostałości procedur, zmiennych niewykorzystywanych, pochodzących z obsługi budzika). Może to nie jest jakiś bardzo skomplikowany projekt, coś oszałamiającego, ale mam nadzieje że przyniesie spodziewany rezultat.
    Wysterowanie 4-cyfrowego wyświetlacza LED, 60 diod LED obsługą klawiatury, dwukropek między minutami a godzinami, komunikacja z RTC, wymagałoby bardzo wielu portów i byłoby nieekonomiczne. Niby LED-y są energooszczędne, ale przy takiej ich ilości potrzebowałyby troche prądu. Dlatego najlepszym rozwiązaniem (jako jedyne które brałem pod uwagę) było multipleksowe sterowanie segmentów wyświetlacza oraz podzielenie 60 diód na 6, 10 elementowych sekcji. Teraz bym troche zmienił sposób sterowania, otóż dekoder 1 z 10 podawał by zasilanie na poszczególne sekcje Diod, a uC wystawiałby logiczne 0 na poszczególnych sekcjach. (taka zmiana wymagałaby wykorzystania 4 linii do dekoder i 6 linii do sekcji w konsekwencji 10 lini, a obecnie wykorzystuje 13 lini do multipleksowania „człowiek uczy się na błędach” ). Klawiaturę również można było zwinąć, żeby wykorzystywała mniej portów. Do multipleksowania wyświetlacza wykorzystałem CA3161, oraz 4 linie portów uC. Można było zaoszczędzić jeszcze parę linii, ale cóż… w przyszłości będę o tym pamiętał…
    Jako RTC przeszukiwałem noty katalogowe i sklepy internetowe… tak żebym wszystko mógł kupić u jednego dostawcy… ostatecznie zrezygnowałem z dallas’ów i wykorzystałem „oklepanego PCF8583. Do sterowania przecinkami i dwukropkiem zaprzęgnąłem PCF8574, powód był prosty, mam ich trochę w szufladzie, a że miałem już wszystkie porty wykorzystane musiałem dodać coś pod i2c. nad wszystkim czuwa Mega 32 (mega 16). Większość postawi pytanie dlaczego akurat te kości… kod programu przecież nie zajmuje tyle pamięci i można to traktować jako marnotrawstwo. Za Mega stoi to, że nie potrzeba zewnętrznego kwarcu, posiada 38 uniwersalnych linii I/O, ale najważniejsze tu jest to, że po prostu lubię te scalaczki, mam ich kilka w szufladzie, więc po co wydziwiać? Jak się coś lubi, to chętnie to się wykorzystuje.




    Opis układu:
    Schemat znajduje się poniżej.
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    ak widzimy konstrukcja nie jest przesadnie skomplikowana. Wszystko jest uzależnione od programu dla Megi. Program wykorzystuje przerwanie pochodzące od timera0. (Mega jest taktowana wewnętrznym generatorem 8 MHz.) w przerwaniu procesor zajmuje się jedynie zmiana stanu diod LED. Wybór odpowiedniej diody dokonywany jest za pomocą instrukcji CASE (0-59). Zwiększanie odpowiednich zmiennych odpowiada za skok do procedury obsługi wyświetlacza. Tzn. wybór konkretnego segmentu oraz wyświetlenie odpowiedniego znaku (porozumiewanie się z CA3161). Na oraz nawiązywana jest komunikacja z RTC i sprawdzana jest godzina (sekundy, minuty, godziny). Na koniec sprawdzany jest stan przycisków.
    Timer1 odmierza odcinki czasu około 0,5s i zmienia ustawiania zmiennej typu bit odpowiedzialnej za kontrolowanie dwukropku, oraz zmieniany stan zmiennej odpowiedzialnej za zezwolenie na komunikacje z PCF8574.
    Algorytm programu jest prosty:
    -wyświetl konkretną diodę,
    -wyświetl dany segment wyświetlacza LED ,
    -odczytaj czas
    -Sprawdź klawiaturę,
    -wyświetl dwukropek,
    I tak cały czas. Żeby za bardzo nie obciążyć wyjść, zastosowane zostały bufory, zwiększające wydajność prądową stopni wyjściowych. Rezystor R14-R22 oraz R1-R9 i R37 odpowiadają za jasność świecenia LED’ów. Rezystory umieszczone w baza tranzystorów, ograniczają prąd bazy. R25-R26 są to rezystory podciągające magistralę i2c. zastosowane kondensatory mają jedynie odprzęgać zasilanie. Układ zasilany jest z zasilacza zewnętrznego. IC2 stabilizuje je do 5V, a D2 chroni układ przed odwrotnym podłączeniem , oraz może pełnić funkcje prostego prostownika pół okresowego.Buzzer ostatecznie nie jest wykorzystywany. trymer 25pF służy do precyzyjnego ustawienia częstotliwości oscylatora RTC, żeby czas się nie rozjeżdżał. D3,D4 zapobiegają sytuacji kiedy cały układ podłączony byłby do baterii podtrzymującej, oraz aby bateria była podłączona do dodatniej linii zasilającej.
    Układ zmontowany został na laminacie dwustronnym. Był to mój „pierwszy raz” z płytkami dwustronnymi, metodą fotograficzną, metalizacją otworów oraz rozmiarem płytki. Płytka zaprojektowana została w kształcie serca. Najpierw powstała polówka serca, na papierze milimetrowym, zmierzyłem obwód i rozmieściłem 30 LED’ów. Odczytałem wartości punktów (x,y) obliczyłem wartości punktów do nich symetrycznych i ustawiłem diody LED na wyznaczonych pozycjach. Płytka i schemat powstały w Eaglu. Rezystory 0,125W postanowiłem Montować na powierzchni, coś na wzór SMD, bez przewlekania. Na jednostronnej płytce nie zmieściłem wszystki połączeń. Dopiero na dwustronnej i to bez autorouter’a , który moim zdaniem źle prowadził ścieżki. Ale i tak musiałem wykorzystać parę zworek. Metalizację punktów zrobiłem z miedzianych tulejek wykorzystywanych do zakańczania przewodów elektrycznych. Ucięte, zaklepane, przylutowane do ścieżek i sprawdzone połączenia - dopiero teraz można było przejść do montażu. Warstwa opisowa niestety jest odręczna…
    Na płytce jest kilka niedoskonałych ścieżek, przyczyna było to, że nigdy wcześniej nie robiłem dwustronnej płytki, metodą foto i takich rozmiarów… w takim dziwnym kształcie.
    Pod układy scalone, wyświetlacz stosujemy oczywiście podstawki. Tranzystory, elektrolity, zworki itp. Lepiej przyłapać klejem np. na gorąco. Na koniec po sprawdzeniu, przed samym włożeniem w obudowę, radzę pomalować ścieżki lakierem, aby nie utleniały się z czasem i były odporniejsze na wilgoć.
    Obudowa.
    Jako prezent, musiałem go zabudować. Obudowę stanowi pokrowiec wykonany z czerwonego materiału, z zamkiem plastikowym takim ja do sukienki, dł. 50cm. Wszyty na krawędzi, żeby można było ściągnąć i założyć pokrowiec. Otwory na diody wypałiłem gorącym drutem. Zapobiega przy okazji rozchodzeniu się materiału. Otwór pod wyświetlacz wyciąłem nożyczkami.
    W środek< aby nie było pustki, wszystko wypełniłem (fizeliną???) taka ta wata z kurtek. Dzięki niej można dobrze wymodelować pożądany kształt. Najlepiej nakłada ją na jeszcze klejący się lakier, dzięki temu zapobiegniemy przesuwaniu się jej. W okolicy baterii należy nałożyć kawałek tekturki, żeby można było ja wymienić. Stabilizator najlepiej zaopatrzyć w radiator, i przyłożyć do niego kawałek laminatu, żeby wata nie dotykała do scalaka i mógł lepiej oddać ciepło. złącze do zasilacza najlepiej umieścić z tyłu pod kątem ,żeby wtyczka nie przeszkadzała. Najlepiej zastosować jakąś ładowarkę od telefonu itp. Napięcie (w przypadku wykorzystania wbudowanego stabilizator) powinno mieć wartość min 7 V. pomijając stabilizator, trzeba podać stabilizowane napięcie 5V.
    Ostatecznie nie ma wbudowanego budzika, kalendarza, ale to można łatwo sobie zaimplementować.

    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    warstwo bottom:
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    poczatki obudowy
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    wytrawione obwody bezksztaltne takie...
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    zblizenie na obwody mojej pierwszej plytki dwustronnej i to tak duzego formatu
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    w swietle dziennym i bez obudowy. traci urok wg mnie
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    "wypelnienie serca" hehe :)
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis
    nie sugerujcie sie wyswietlana godzina:d
    Walentynkowy zegar - zdjęcie, opis


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz pendrive 32GB.
  • Sklep HeluKabel
  • #2 02 Kwi 2009 01:59
    markovip
    Poziom 34  

    Robisz płytkę dwustronną a później łączysz miejsca kablami? Przewód zasilający mogłeś też puścić górą, nie szpecił by tak.
    Ale ogólnie zegarek super, ja bym tylko użył większych wyświetlaczy LED.

  • #3 02 Kwi 2009 06:43
    piotrek7700
    Poziom 16  

    no niestety nie udalo mis sie uniknac kilku polaczen przewodami :-( zegarek powstawal jakies 1.5 roku i to byla moja pierwsza plytka dwustronna i to jeszcze takiego formatu, do tego robiona pierwszy raz metoda naswietlania. wiec idealna nie jest. to wiem...
    Dareks - nie zgrywaj sie. co co przeszkadza te kilka kabelkow? przeciez i tak nic nie widzisz:D jak jest zalozony pokrowiec;D
    a co do wyswietlacza... mi sie wydaje ze taki jak najbardziej jest ok.:p
    prosze o bardziej wyczerpujace opinie, a nie te w stylu postu powyzej, ktory de facto nic nie wnosi do tematu...


    --------

    mam nadzieje:d teraz juz jak robie dwustronne to staram sie uniknac takich sytuacji:d kiedys dojde do wiekszej wprawy. szkoda tylko ze nie mam jeszcze nawyku robienia czegos z aparatem w reku.... bo wtedy moglbym wiecej materialow wrzucac na elektroda.pl:d

  • #4 02 Kwi 2009 09:07
    bobo
    Poziom 29  

    lowelas7700 napisał:
    szkoda tylko ze nie mam jeszcze nawyku robienia czegos z aparatem w reku.... bo wtedy moglbym wiecej materialow wrzucac na elektroda.pl:d

    Może to i dobrze dla oglądających, bo co to za przyjemność domyślać się co jest na zdjęciach. Pozwolę sobie na radę, zdjęcia można robić ze statywu ( najtańszy kosztuje bodaj, przysłowiowe 5zł ) i warto a nawet trzeba, przed umieszczeniem ich na forum, oglądnąć je w takim programie jak np. IrfanView. Jeżeli pojawią się nawet, o jeden dzień póżniej, będą ostre, wyraźne, to oglądanie ich sprawi na pewno wszystkim przyjemność a jakość publikowanego materiału zdecydowanie wzrośnie.
    Pozdrówka

  • Sklep HeluKabel
  • #5 02 Kwi 2009 11:41
    piotrek7700
    Poziom 16  

    rezystory sa montowane powierzchniowo, ale nie przejmuje sie profesorek_96, sa to najzwyklejsze do montarzu przewlekanego 0.125W. tylko nalutowane na przygotowane pady... jeszcze nie montuje nic w smd i powierzchniowo, aczkolwiek mam juz chec sprobowac:d
    Mega 32 (Mega16) miala wygrywac melodie, tzn miala nadawac alfabetek morse'a wyrazy i zdania, ale niestety poleglem...
    zaraz wrzuce kod zrodlowy softu.
    w tym roku na dzien kobiet stworzona zostala kula z malego akwarium, polaczona ze szkatulka i sterownik RGB, wiec ewolucja jest w toku:d
    w tym zadaniu najwieksza niewiadoma bylo multipleksowanie led'ow. ale ostatecznie wszystko jest ok.
    co do statywu... nie posiadam aparatu... tamten byl pozyczony od kogos tam i nie przyszlo mi do glowy aby uzyc statywu... obecnie posiadam jedynie aparat w komorce...
    ach....zapomnialbym.... tak plytka jest dwustronna. najwiekszym problemem okazalo sie wysrodkowac otwory:d. dodam ze prowizoryczna metalizacja rowniez zostala poczyniona.

  • #6 02 Kwi 2009 18:21
    rafik69
    Poziom 12  

    Serduszko piękne :) Jaka jest różnica sekund przypadająca na dobę? Gratuluję cierpliwości potrzebnej na zaprojektowanie PCB. Napisałeś, że zegar traci urok w słońcu... Nie lepiej zaprogramować uC, aby w określonym czasie przyciemniał trochę diody?

  • #7 02 Kwi 2009 19:34
    piotrek7700
    Poziom 16  

    rafik69 zaprojektowanie pcb bylo wyzwaniem. napisanie kodu na owczesna wiedze rowniez bylo sporym, wyzwaniem. projekt uwazam za zakonczony i nic juz nie bede zmienial. pozatym nie posiadam go:d
    mozna dodac czujnik oswietlenia ale po co? nie ma najmniejszego sensu. najlepiej sie prezentuje po zmroku.

  • #8 02 Kwi 2009 19:51
    rafik69
    Poziom 12  

    Podobno mówią, że autor projektu wie najwięcej :D Czujników oświetlenia raczej nie potrzeba, bo po co. Mi chodziło o ograniczenie światła diód, przez co byłyby bardziej widoczne w dzień. Równie dobrze w ciągu dnia, kiedy świeci mocno słońce (dajmy na to od 12-16) diody mogły by być wyłączone. Równałoby się to z mniejszym poborem energii. Masz "pojemny" mikrokontroler, więc nie trzeba się martwić o skracanie kodu. Byle Tobie wszystko pasuje ;]

  • #9 02 Kwi 2009 20:10
    piotrek7700
    Poziom 16  

    nie wiem czy mega16, czy mega32 jest w zegarku, wiec kod tak czy siak by sie zmiescil. ale rozwaz sytuacje ze okno z pokoju wychodzi na polnoc? wtedy w dzien bylo by dziwne zachowanie sie tych diod.... wiec bez czujnika natezenia oswietlenia by sie nie bylo. kawalek fotodiody, fototranzystora by wystarczylo do oceny potrzebnej ilosci oswietlenia, ale wtedy klopotliwe byloby stterowanie multipleksowe... chyba ze wykorzystal by jakis rodzaj sterownika pwm... albo zmniejszac czestotliwosc odswiezania, ale moznabybylo uzyskac efekt migotania...

  • #10 03 Kwi 2009 07:43
    ssaku
    Poziom 11  

    Nie rozumiem dlaczego nie użyłeś rezystorów smd zamiast tak kombinować. Kwarc zdaje się że za duży (na płytce) jak na zegarkowy dla pcfa.
    Ale ogólnie to gratulacje. Ciekawa była by wersja "mini"serce w smd
    Pozdrawiam

  • #11 03 Kwi 2009 08:36
    piotrek7700
    Poziom 16  

    nie mialem doswiadczenia z smd. a ze przeszkadzal mi przewlekany montaz....na szybkosci zmienilem w bibliotece sposob montowania:d
    teraz mam wielko ochote zaczac w smd. i niebawem tak tez sie stanie:d
    fakt faktem, miejsce duzo za duze, i bylem pewien ze ten kwarc bedzie wiekszy, a tu jak przyszla paczka, okazalo sie ze on taki malutki jest:d, ale za to jest wokol niego spore pole masy, ktore w jakis sposob ogranicza "smieci", ktore mogly by zaklocic dzialanie. chyba ze zle rozumuje:d

  • #12 04 Kwi 2009 07:36
    wladek83
    Poziom 32  

    No, zegar jak zegar ... Trąci wiejskim jarmarkiem na odpustach.
    Ale o gustach się nie mówi, najważniejsze że autorowi się podoba serduszko.
    O projekcie - sam montaż elektroniki powinien być na jednej stronie, a ledy i wyświetlacz z drugiej, ścieżki pokryte lakierem lub rozpuszczoną kalafonią, by nie śniedziały. No i to lutowanie, trochę takie ... Diody sekundowe powinny rozbłysnąć nieco mocniej i razem w 60 sekundzie.

    Popieram każde własnoręczne wykonanie jakiegokolwiek projektu, bo świadczy to o chęci tworzenia czegoś własnym rozumem i własnymi rękoma. Dzięki takim zapaleńcom rozwija się elektronika ( i nie ma zapytań jak dział dioda i rezystor :D ). Irytuje zachwyt nad bezmyślnym zlutowaniem gotowego, kupionego w strunówce, kitu.

    Pzdr.