Часы выполнены на сравнительно больших (25,4х14мм) светодиодных индикаторах приятного зеленого цвета. Корпусом послужили старые настенные часы, точнее — их внутренняя круглая часть.
Хорошо различимы в любое время суток с любого уголка комнаты. В связи с назначением часов работать круглогодично, схема разработана с запасом прочности: в анодных цепях индикаторов стоят транзисторы, трансформатор 4,5 ВА, стабилизатор напряжения импульсный с высоким КПД.
Индикаторы FYS-10012 требуют напряжения 3,8 вольт, поэтому в их катодных цепях нет дополнительных резисторов. Для установки или коррекции используются кнопки часов и минут. Каждое нажатие добавляет единичку, удержание кнопки приводит к ускоренному (в разумных пределах) счету. Для отсчета временных интервалов я использовал двухбайтный счетчик TMR1 с начальной установкой. Расчет, при наихудших обстоятельствах, получается 4 минуты за год. Реально: за месяц эксплуатации девиации нет. При отключении от сети индикаторы гаснут, но питание на микроконтроллере остается от резервных аккумуляторов. У меня используются 1,2В 170мА/час 4 штуки. При включении сети они подзаряжаются. Печатная плата получилась 122х104мм, односторонняя.
Индикатор термометров имеет много выводов (статика), поэтому на печатке несколько перемычек. Резисторы и одна перемычка, которые попадают под индикаторы часов, нужно установить заранее. Но если вдруг забыли — можно припаять со стороны проводников.
Главной особенностью этих часов является ежечасное исполнение музыкальных фрагментов с 7 часов утра и до 21 часа вечера. Каждый час играет своя мелодия, т.е. их 15. Микроконтроллерщики знают, что на PIC среднего семейства, ввиду малого объёма памяти, создать качественную музыку невозможно. Поэтому в своих конструкциях для отметки каждого часа или будильника радиолюбители используют Buzzer или простейшие тональные сигналы. В PIC 628 я «засунул» кукушку, ежечасное «ку-ку-канье» быстро приелось. Ежечасное проигрывание одной и той же мелодии тоже быстро надоело. А 15 фрагментов мелодий приемлемого качества в 628-ой не вмещается, максимум – 5. Поэтому и был выбран 4-х кило-словный PIC. Оценить качество некоторых фрагментов можно в прилагаемом видео. Принцип создания звука основан на использовании широтно-импульсной модуляции (модуль ССР) и изменяющейся дискретностью в зависимости от частоты нот. Программа написана на ассемблере, использована почти вся память программ микроконтроллера. Выход RC2 через регулятор громкости и трехзвенный фильтр подключен к УНЧ.
Второй индикатор красного цвета показывает температуру с двух датчиков (улица – комната, или… что хотите) в диапазоне от – 55,0 до + 125,0 градусов Цельсия с условной точностью 0,1. Точность условная, потому что завод-изготовитель гарантирует точность DS18B20 в распространенном диапазоне температур: 0,5⁰С. Т.е. индикатор показывает то, что микроконтроллер считывает с датчика. Ну а если датчик немного привирает, то и индикатор. Если температура положительная, то перед числовым значением зажигается знак 1-го или 2-го термодатчика. При отрицательной температуре – знак «минус». Показания сменяются примерно через 15 секунд. При любой неисправности в цепи датчика на индикаторе будет светиться надпись «OFF» (а исправный будет показывать температуру). У меня термодатчики подключаются через разъёмы USB-B, но можно использовать и любые другие. Также можно вообще обойтись без разъёмов: впаять провода в плату.
Сетевой трансформатор и стабилизатор напряжения установлены на задней стенке часов. Плата стабилизатора на рисунке.
До установки микроконтроллера в панельку нужно выставить подбором резистора R2 напряжение на выходе стабилизатора 5,4В. Можно использовать и другой стабилизированный блок питания, в том числе и сетевой адаптер на 5 вольт. Но в этом случае индикатор часов будет светиться не на полную яркость.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| МК PIC 8-бит | PIC16F873 | 1 | ||||
| DC/DC импульсный конвертер | TL2575-ADJ | 1 | ||||
| DA1 | УНЧ | TDA7052B | 1 | |||
| VT1-VT8 | Биполярный транзистор | КТ3102 | 8 | |||
| VDS1 | Диодный мост | DB157 | 1 | |||
| VD1-VD3 | Диод Шоттки | 1N5819 | 3 | |||
| Q1, Q2 | Датчик температуры | DS18B20 | 2 | |||
| HL1, HL2 | Светодиод | 3AYG4HD | 2 | Любой зеленый | ||
| С1, С2 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 2 | 35 В иили более | ||
| C3 | Электролитический конденсатор | 330 мкФ | 1 | 16 В или более | ||
| C4, C7-C9 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 4 | |||
| C5, C6 | Конденсатор | 20 пФ | 2 | |||
| C10 | Конденсатор | 0.15 мкФ | 1 | |||
| R1 | Резистор | 2 кОм | 1 | 0.25 Вт | ||
| R2 | Резистор | 6.2 кОм | 1 | 0.25 Вт | ||
| R3, R4 | Резистор | 4.7 кОм | 2 | 0.25 Вт | ||
| R5, R14 | Резистор | 100 Ом | 2 | 0.25 Вт | ||
| R6-R8 | Резистор | 10 кОм | 3 | 0.25 Вт | ||
| R9-R12, R22, R23, R25-R28 | Резистор | 1 кОм | 10 | 0.25 Вт | ||
| R13, R15-R21 | Резистор | 300 Ом | 8 | 0.25 Вт | ||
| R24 | Переменный резистор | 20 кОм | 1 | |||
| Cr | Кварцевый резонатор | 4 МГц | 1 | |||
| Tr1 | Трансформатор | Понижающий 220 В — 9 В | 1 | 4.5 ВА | ||
| L1 | Катушка индуктивности | 330 мкГн | 1 | |||
| Bat1 | Аккумуляторная батарея | 1.2 В 170 мА*час | 4 | |||
| S1, S2 | Кнопка без фиксации | 2 | ||||
| 7-ми сегментный индикатор | FYD-5622FS | 2 | Общий анод | |||
| 7-ми сегментный индикатор | FYS-10012 | 4 | Общий катод | |||
| Динамическая головка | KPSP5075 | 1 | ||||