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

Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja

grala1 11 Cze 2018 00:40 3087 15
  • Dzisiaj chciałbym Wam przedstawić opis zegara do samodzielnego montażu. Zegar ten można zakupić np. z Aliexpress za kwotę od $2,95 wraz z wysyłką, na Allegro nie udało mi się znaleźć takiego zegara.
    Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja

    W tej cenie dostajemy wszystkie potrzebne elementy do złożenia zegara. Poniżej zdjęcia zawartości przesyłki.
    Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja

    W zestawie mamy tutaj 3 wyświetlacze siedmiosegmentowe A4201BH ze wspólną anodą, procesor AT89C2051 (jest on zaprogramowany więc do budowy zegara nie jest wymagany programator), stabilizator napięcia 78L05, rezonator kwarcowy 12MHz, buzzer, 3 przyciski, 4 diody LED i trochę rezystorów i kondensatorów.
    Poniżej tabela elementów wraz z ich umiejscowieniem na PCB.

    Lp.ElementWartośćOznaczenie na PCBIlość
    1Rezystor10kΩR11
    2Rezystor1kΩR2-R1514
    3Rezystor2kΩR16-R172
    4Rezystor5,1kΩR181
    5Kondensator elektrolityczny10uF/25VC11
    6Kondensator elektrolityczny100Uf/16VC61
    7Kondensator ceramiczny30pFC2-C32
    8Kondensator ceramiczny100nFC4-C52
    9LEDCzerwona fi 3mmD1-D44
    10Wyświetlacz LED 7-segmentowyA4201BH czerwony, 0.4’’DS1-DS33
    11ProcesorAT89C2051U11
    12Stabilizator napięcia78L05U21
    13Buzzer5VU31
    14TranzystorS8550Q1-Q77
    15Rezonator kwarcowy12MHzY11
    16Gniazdo proste XH2.54 2PJ11
    17Gniazdo kątoweXH2.54 2PJ21
    18Przycisk6x6x4,3mS1-S33
    19PodstawkaDIP20-1
    20Przewody z wtyczkąCzerwony, czarny-1
    21PCB49x97,5mm-1





    Jak widać zegar ten ma niewiele elementów, są to elementy w wersji przewlekanej - THT i raczej nie sprawi on trudności młodemu elektronikowi przy jego składaniu. Myślę że nawet nie potrzebny jest tutaj multimetr przy składaniu tego zestawu. Bez problemu w sieci znajdziemy kalkulatory do rozszyfrowania kodu paskowego z rezystorów czy kodu na kondensatorach. Po złożeniu wystarczy podać tylko zasilanie do gniazda J2 pamiętając że czarny przewód to minus a czerwony to plus, na PCB przy gnieździe są naniesione znaki „+” i „-” gdyby jednak ktoś miał wątpliwości co do kolorów i zegar zaczyna pracować. Na płytce PCB nie ma żadnego zabezpieczenia przed odwrotną polaryzacją napięcia zasilającego więc zanim je podłączycie bądźcie go pewni, inaczej może czekać Was wymiana stabilizatora a w najgorszym wypadku uszkodzenie procesora i wtedy koniec zabawy bo nie mamy programu do wgrania w nowy procesor.
    Poniżej zdjęcia zmontowanego zegara.
    Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja

    Zegar zasilamy napięciem z przedziału ok. 8-15VDC. Stabilizator 78L05 poradzi sobie z wyższym napięciem ale należy pamiętać że czym wyższe napięcie zasilające tym nasz stabilizator będzie się bardziej grzał gdyż musi rozproszyć na swojej małej obudowie więcej mocy. Pobór prądu przy zasilaniu 12VDC to ok. 28mA co widać na poniższym zdjęciu.
    Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja

    Przy zasilaniu zegara napięciem 15V po jego kilkugodzinnej pracy stabilizator napięcia osiąga powyżej 40°C. Z tego powodu nie polecam Wam używać wyższego napięcia zasilającego.
    Zegar ten oferuje nam kilka funkcji: zegar, budzik, odliczanie czasu oraz stoper. Funkcja budzika oraz odliczania czasu wykorzystuje buzzer. Mamy tutaj dwie różne modulacje dźwięku – jedna dla budzika, druga dla odliczania czasu która.
    Na płytce zegara mamy do dyspozycji 3 przyciski – S1, S2 oraz S3. Za ich pomocą będziemy mogli obsługiwać wszystkie funkcje.
    Naciskając raz przycisk S3 wchodzimy w menu gdzie pierwszą nastawą jest ustawienie czasu zegara. Wszystkie trzy wyświetlacze zaczynają migać. Naciskając guzik S1 zwiększamy minuty o jeden, naciskając przycisk S2 zwiększamy godziny o jeden. Niestety przytrzymanie przycisku zmiany minut lub godzin nie powoduje ich automatycznego zwiększania – musimy klikać przyciskami co jedną wartość. Jakoś można to przeżyć, w sumie nie nastawiamy zegara co chwilę. Jeżeli ustawimy już godziny i minuty możemy przytrzymać przycisk S3 przez trzy sekundy i wtedy opuścimy menu i zegar będzie wyświetlał aktualny/nastawiony czas lub naciskamy krótko przycisk S3 gdzie przechodzimy do następnej funkcji którą jest budzik. Ustawienie budzika dokonujemy dokładnie tak samo jak ustawienie zegara – przyciski S1 i S2. Jeżeli chcemy by budzik był nie aktywny musimy wybrać „--:--:--” na wyświetlaczach. Gdy nadejdzie godzina na którą nastawiliśmy budzik to odezwie się buzzer który będzie hałasował przez ok. 40 sekund. Wyłączyć go można poprzez zmianę nastawionego czasu budzika lub poprzez wybranie „--:--:--”.Kolejne krótkie naciśnięcie S3 spowoduje przejście do funkcji odliczania czasu. Przyciskiem S1 zmieniamy jedności i dziesiętne wartości, przyciskiem S2 przechodzimy do kolejnego wyświetlacza. Ustawianie zaczynamy od jedności sekund. Gdy zapełnimy wszystkie wyświetlacze to kolejne wciśnięcie przycisku S2 spowoduje rozpoczęcie odliczania nastawionego czasu. Po upływie tego czasu uruchomi się buzzer i wyłączyć go możemy tylko poprzez naciśnięcie przycisku S2. Jeżeli go nie wyłączymy to będzie nam cały czas hałasował. Kolejne krótkie naciśnięcie przycisku S3 spowoduje przejście do funkcji stopera. Uruchomienie stopera jak i jego zatrzymania dokonujemy za pomocą guzika S2, guzik S3 kasuje wynik. Kolejne krótkie naciśnięcie przycisku S1 spowoduje powrót do ustawienia czasu zegara. W każdej chwili możemy wyjść z każdej funkcji w menu przytrzymując przycisk S3 przez trzy sekundy.
    W gnieździe J1 pojawia nam się 5V w momencie gdy aktywny jest alarm. Gniazdo to sterowane jest poprzez tranzystor Q7 którego obciążalność prądowa to ok. 700mA. Tranzystor ten steruje również buzzerem który to może pobrać ok. 30mA więc teoretycznie z gniazda J1 możemy pobrać ok. 630mA. Teoretycznie ponieważ wszystko zasilane jest tutaj poprzez stabilizator 78L05 który to może dać nam ok. 100mA więc po odliczeniu tego co bierze sam zegar i buzzer zostaje niewiele więc gniazdo to możemy wykorzystać do zasilania przekaźnika jeżeli chcemy sterować czymś innym ale uważam że buzzer który jest w zestawie jest wystarczający donośny.
    Schemat zegara na zdjęciu poniżej.
    Zegar do montażu na 3 wyświetlaczach 7-segmentowych i AT89C2051 -opis i recenzja

    Co do dokładności odmierzania czasu przez zegar to w opisie zegara na Aliexpress znajdziemy informację:
    „Accuracy of travel time: error less than 1 second in 24 hours”
    W moim egzemplarzu po 10 dniach pracy zegar spóźnia sie o około 8 sekund.
    Drugą wadą jaką zauważyłem w tym zegarze (pierwsza to opisywane wyżej opóźnienie) jest to że podczas ustawiania czasu na wyświetlaczu potrafi w momencie naciskania przycisków pojawić się „8” zamiast aktualnej cyfry. Problem ten nie występuje podczas normalnej pracy a tylko i wyłącznie podczas zmiany ustawień więc nie przeszkadza on zbytnio.
    Zegar nie posiada podtrzymania zasilania, nie ma tam też RTC więc po utracie zasilania niestety czeka nas ustawienie aktualnego czasu.
    Czytelność zegara sięga ok 3 metrów, po zastosowaniu jakiegoś filtru na wyświetlaczach czytelność wzrasta i z odległości ok 5 metrów da radę odczytać czas.


    Fajne!
  • Relpol
  • #2 11 Cze 2018 07:33
    zgierzman
    Poziom 18  

    Zabawka dla bardzo początkujących. Złożyć, pobawić się chwilę i do szuflady.

    Dokładność chodu tego zegarka bardzo słaba. Tani kwarc, żadnego trymerka, brak możliwości kompensacji w programie.
    Myślę, że gdyby zegar miał pracować w trudniejszych warunkach niż w mieszkaniu, np w jakiejś kotłowni, czy na zewnątrz, to zmiany temperatury spowodują że będzie jeszcze mniej dokładny.

    Starożytny procesor nie ułatwia zabawy w programowanie. AT89Cxxxx o ile kojarzę trzeba programować osobnym programatorem poza układem. Ale gdyby włożyć w jego miejsce jakiś nowszy AVR z tym samym rozkładem pinów, wyciągnąć ISP, to początkujący elektronik miałby także możliwość podszkolenia się z pisania kodu.

  • Relpol
  • #3 11 Cze 2018 08:11
    Jogesh
    Poziom 28  

    Są procki kompatybilne w pełni z 89C2051 które programuje się w układzie. Np. firmy Nuvoton. Do tego mogą działać bez kwarcu i kosztują około 1PLN. Piszę aby nie skreślać całkowicie 89C2051 na rzecz AVR.

  • #4 11 Cze 2018 09:05
    arturavs
    Poziom 38  

    Jogesh napisał:
    Są procki kompatybilne w pełni z 89C2051 które programuje się w układzie.

    Np. AT89S2051. Wersja programowana ISP.

  • #5 11 Cze 2018 13:11
    Marek_Ertew
    Poziom 15  

    zgierzman napisał:
    Starożytny procesor nie ułatwia zabawy w programowanie. [...] Ale gdyby włożyć w jego miejsce jakiś nowszy AVR z tym samym rozkładem pinów, wyciągnąć ISP, to początkujący elektronik miałby także możliwość podszkolenia się z pisania kodu.

    W jego miejsce będzie pasować poczciwy AT90S2313, nowszy ATTINY2313 lub ich rówieśnicy 4313 o zwiększonej pojemności flash (4kB). Jedynie obwód reset należy przerobić. Oczywiście zamiana na AT90S2313 nie przyniesie nam żadnego zysku, ale ATTINY2313 pozwoli pozbyć się kwarcu, a wolne piny można wykorzystać do podłączenia układu RTC i implementacji programowego interfejsu I2C.

    Przy dostępnej pamięci programu uważam że taką zabawę należy traktować jako wyzwanie, nie zaś projekt dla każdego. Ale co kto lubi.

  • #7 11 Cze 2018 15:32
    HD-VIDEO
    Poziom 38  

    Samo podtrzymanie można dorobić; odizolować emitery tranzystorów od 78L05 oraz diody dwukropków; podtrzymanie np. R6 3x 1,5V

  • #9 12 Cze 2018 14:43
    MAJSTEROS
    Poziom 15  

    dobre czasy nawet Ja pamiętam własny zegar czy obrotomierz - ile czasu trzeba było poświęcić na uruchomienie ;-)

  • #10 13 Cze 2018 18:32
    wiktor__k
    Poziom 10  

    W dzisiejszych czasach konstruowanie zegarów, które same się nie synchronizują jest sztuką dla sztuki.
    Ten zegarek to kolejna zabawka, którą trzeba co chwilę ustawiać.
    Jeśli ktoś ma Raspberry Pi albo Arduino z WiFi, to może zrobić zegar synchronizowany czasem z internetu.
    Dla RPi potrzebne będą: moduł LED z kontrolerem TM1637 (5zł) i moduł RTC (5zł) z ali***.
    Do tego program w Python-ie do znalezienia na internecie z prostą modyfikacją odpalającą synchronizację z serwerem czasu rzeczywistego, przy starcie i raz na dobę (np. gdzieś w środku nocy).
    Jeśli ktoś chce większe cyfry, to można użyć modułów 7-segment 1.8 albo nawet 2.3 cala (za grosze na ali***).
    Efekt? Całkowicie bezobsługowy i dokładny zegar, odporny na zakłócenia uniemożliwiające synchronizację zegarów z DCF77.

  • #11 13 Cze 2018 18:55
    Jogesh
    Poziom 28  

    Teraz nawet zegarek robi się na Rassberry Pi. Tylko cena troszkę większa niż 12zł. Artykuł jest tanim chińskim kicie, a nie o porządnym zegarze. Myślę, że porzżdny zegar można zrobić na module WiFi + ewentualnie tanim procku i nie potrzeba do tego Rassberry Pi.

  • #12 13 Cze 2018 19:05
    wiktor__k
    Poziom 10  

    Dlatego napisałem "jeśli ktoś ma" i używa, np. do serwera plików, serwera FTP/WWW i innych ciekawych rzeczy.
    Na czymś takim, inwestując dodatkowe 10zł można zrobić dokładny zegar.
    Wiadomo że startując od zera i potrzebując tylko zegara, lepiej wybrać tańsze rozwiązanie ;)

  • #13 13 Cze 2018 19:07
    arturavs
    Poziom 38  

    wiktor__k napisał:
    W dzisiejszych czasach konstruowanie zegarów, które same się nie synchronizują jest sztuką dla sztuki.
    Ten zegarek to kolejna zabawka, którą trzeba co chwilę ustawiać.
    Jeśli ktoś ma Raspberry Pi albo Arduino z WiFi, to może zrobić zegar synchronizowany czasem z internetu.


    Może uznacie moją wypowiedź za mocno pesymistyczną, ale jak Putin pierdnie atomówką to te wszystkie synchronizacje przez internet, DCF77 itp. I tak pójdą w odstawkę razem z całą współczesną elektroniką. A wtedy spacerek do piwnicy/garażu i babciny "budzik" tradycyjnie napędzany sprężyną będzie na wagę złota. Są smarfony, smarwatche, smarttv, i wszystko inne smart. Każdy w zasadzie ma, i każdy używa. A taki zegar kuchenny, czy zwykły ścienny ma tylko jedno zadanie: pokazywać czas. Dokładność rzędu ułamków sekund jest tu najmniej potrzebna. No chyba, że użytkownikiem jest jakiś pseudonaukowiec który potrzebuje precyzyjnego wzorca czasu do np. syntezy jądrowej :-) .

    Przy gotowaniu jajek na "twardo", czy "miękko" dokładność chodu rzędu +/- 10 s/dobę jest aż nadto.

  • #14 13 Cze 2018 19:12
    Brykiecik
    Poziom 11  

    Witam. Czy ten zegarek oferuje format 24 godzinny ?

  • #16 05 Lip 2018 08:59
    Brykiecik
    Poziom 11  

    Otóż znalazłem dokładnie taki sam zegarek do samodzielnego montażu na alledrogo za 38 zł, a drugi z podtrzymaniem na baterii CR2032 za 30 zł z takim samym wyświetlaczem LED, więc mam tylko jedno pytanie odnoszące się do wymiarów jednego podwójnego wyświetlacza, zaznaczone na zdjęciu o jakie dokładnie wymiary mi chodzi.

    Pozdrawiam