2b28b0c569972503

Схема. Часы со световыми эффектами

Часы со световыми эффектами
      Предлагаемые часы отличаются от классических стрелочных или с цифровой индикацией тем, что индикация времени осуществляется с помощью светодиодов (60 шт.), которые устанавливают на основании циферблата в форме круга или овала (рис. 1). «Часовые» светодиоды отличаются от «минутных» размером (а при желании и цветом). Текущий час отображается мигающим с частотой 1 Гц светодиодом. Минуты индицируются числом зажженных подряд светодиодов, начиная с начальной одноминутной отметки. Каждая последующая минута добавляется пробегающим против часовой стрелки огнем. На последней, 59 минуте все зажженные светодиоды минут гаснут по часовой стрелке, начиная с одноминутной отметки и заканчивая пятьдесят девятой. Гашение происходит последовательно, каждую секунду выключается один светодиод. В зоне циферблата от четырех часов до восьми имитируется движение маятника. Он представляет собой бегущий слева направо и в обратном направлении огонь из двух светодиодов. Период колебаний маятника составляет, как и в механических часах, одну секунду. Каждое крайнее положение маятника сопровождается звуковым сигналом, похожим на ход настоящих «ходиков».
Часы со световыми эффектами
      Схема часов показана на рис. 2. Основа устройства — микроконтроллер AT90S8535 (DD2). Критериями при его выборе послужили наличие необходимого числа линий ввода/вывода и максимальный ток нагрузки, подключаемой к отдельной линии. Порты А и С используются для управления матрицей светодиодов HL1—HL60. Поскольку в часах установлено большое число светодиодов, для их включения и выключения применено динамическое управление. Линии порта А через транзисторы VT1—VT8 управляют включением определенного столбца. Каждый столбец включается на 2,4 мс, поэтому частота обновления составляет 1/(2,4*10-3*8) = 52 Гц. Светодиоды, зажигаемые в каждый момент времени, определяются комбинацией сигналов на выходе порта С. Резисторы R3 и R4 задают ток через «часовые» светодиоды (примерно 20 мА), а резисторы R5— R10 — через «минутные» (примерно 10 мА). Резисторы R11—R18 ограничивают ток в цепях баз транзисторов VT1 — VT8.

      Функция отсчета времени возложена на специализированную микросхему DS1307 фирмы DALLAS SEMICONDUCTOR. Связь между ней и микроконтроллером организована по интерфейсу I2C. Резисторы R1 и R2 «подтягивают» шины SCL и SDA микросхемы DD1 к линии питания.

      Кнопка SB 1 предназначена для корректировки времени. При кратковременном нажатии на нее к текущему времени прибавляется одна минута с одновременным сбросом секунд в ноль, при длительном нажатии(более одной секунды) — с каждой секундой происходит прибавление минут. Процесс изменения устанавливаемого времени сразу же отображается на циферблате. Акустический сигнал «ходиков» формируется с помощью пьезоизлучателя НА1. Через разъем ХР1 устройство подключают к программатору при программировании и подают напряжение питания +5 В при использовании часов. Конденсаторы С1 и С2 служат для сглаживания пульсаций питающего напряжения, возникающих при работе устройства.

      «Часовой» кварцевый резонатор ZQ1 является частотозадающим при отсчете времени. От него зависит точность хода часов. Литиевая батарея GB1 — резервный источник питания. Ее напряжение (UБАТ) должно находиться в пределах 2,5…3,5 В. При уменьшении основного напряжения питания ниже 1,25*UБАТ запись информации в микросхему DD1 блокируется. Таким образом, при отключении часов от сети исключается случайное повреждение информации о текущем времени. В описании DS1307 указано, что при емкости литиевой батареи 35 мА-ч и более срок поддержания работы микросхемы составляет более десяти лет. Следует отметить, что в описываемой конструкции используется только информация о секундах, минутах и часах, в то время как DS1307 позволяет отсчитывать также число месяца, месяц, день недели и год с отслеживанием високосных лет.
Часы со световыми эффектами
Часы со световыми эффектами
      Чертеж печатной платы показан на рис. 3. Для ее изготовления применен односторонне фольгированный стеклотекстолит толщиной 1 мм. Внешний вид смонтированной печатной платы показан на рис. 4. В авторском варианте основание циферблата выполнено из ДВП. Лицевая сторона оклеена декоративным материалом. По краю высверлены отверстия для светодиодов. Диаметр отверстий подбирают так, чтобы светодиоды можно было установить в них с небольшим усилием. На тыльной стороне циферблата эпоксидным клеем закреплены кронштейны для подвешивания, три винта для крепления платы и звукоизлучатель НА1. Соединения проводят проводами МГТФ 0,2 мм или другими гибкими монтажными в изоляции. В устройстве применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидный конденсатор К50-35 или импортный, конденсаторы С2—С4 — К10-17. Транзисторы КТ315Б можно заменить на другие серий КТ315, КТ3102 с любым буквенным индексом.

       Кварцевый резонатор ZQ1 — «часовой» РК-206 или аналогичный, кварцевый резонатор ZQ2 — HC-49U, пьезоизлучатель НА1 — ЗП-1, ЗП-3, кнопка SB1 -DTS-32. Светодиоды КИПД35В-К можно заменить другими из серии КИПД35, а КИПД24В-К — любыми из серии КИПД24. Следует иметь в виду, что последняя буква означает цвет свечения (К — красный, Л — зеленый, Ж — желтый), а предпоследняя — яркость. На циферблате светодиоды располагают в соответствии с табл. 1 и 2.
Часы со световыми эффектами
      Громкость звукового сигнала можно уменьшить, установив последовательно с пьезоизлучателем резистор сопротивлением 0,1…20кОм. Режим маятника можно выключить, подав на линию порта РВ4 (вывод 5 DD2) низкий уровень, для чего этот вывод соединяют с общим проводом. После сборки устройства и программирования микроконтроллера необходимо скорректировать время, индицируемое на циферблате, по сигналам точного времени.

Прилагаемые файлы:    12_01_00__30_06_2010.zip

М. ШАМСРАХМАНОВ, г. Тольятти Самарской обл.
«Радио» №2 2008г.

Похожие статьи:
Волчок со светодиодами

Читайте также:

1 комментарий

  1. radiouser:

    Часы работают не совсем корректно. Периодически выскакивают лишние две минуты. Никак не могу забороть эту проблему. Посмотрите пожалуйста программу кто понимает в программировании.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *