С51 часы. Конструктор с али: led часы с секундами. Принципиальная электрическая схема, используемые детали и принцип работы

Интересно, припаять детали на готовую печатную плату это считается радиолюбительство? Будем думать что да)) По крайней мере для новичков и чайников, которые гордо поглядывают на собранный недавно , лежащий на почётном месте в комнате и подумывая - а не замахнутся ли на что-то микроконтроллерное, родителям на радость - друзьям на зависть! Для таких случаев как раз прекрасно пойдёт конструктор "Электронные часы с будильником и отсчётом секунд" который продают на Алиэкспрессе за пару сотен рублей. Ну а меня они заинтересовали, так как планирую взять их в подарок сыну на День Рождения 4 года. Пусть вникает в радиодело с малых лет))

Устройство представляет из себя электронные часы с функцией будильника, секундомера, функцией обратного отсчета и счетчика. Микроконтроллер AT89C2051 используется в основе конструкции, что позволило сильно уменьшить количество деталей. Кроме микросхемы, тут имеется кварц, буззер, 7 транзисторов динамической индикации и кучка резисторов обвязки. Программировать ничего не надо - контроллер поставляется уже прошитый.


Характеристики электронных часов

  • Модель: YL-6 C51
  • Разрядность: шесть LED цифр
  • Рабочее напряжение: 7-12 В
  • Потребление тока: 10-20 мА
  • Размер платы: 92 х 50 мм
  • Погрешность менее 1 секунды за 24 часа
  • Особенности: будильник, секундомер, обратный отсчет и счетчик.

Обратите внимание на высокую точность хода - в домашних условиях нелегко откалибровать кварцевый генератор до такого значения. Эти часы имеют почти 500 отзывов покупателей (90% отличных), что говорит о многом! Вот несколько фото готовых часов от тех кто купил их и успешно запустил:

Ссылку на страницу давать не будем, такой набор продаётся у нескольких продавцов, так что выбирайте сами используя запрос типа C51 Digital Electronic Clock Suite DIY Kits Six 6 Bits Electronic Parts and Components Electronic Production . Примерная цена $3.6, а найти наиболее выгодный вариант вам поможет

Данные часы уже несколько раз обозревались, но я надеюсь, что мой обзор будет тоже Вам интересным. Добавил описание работы и инструкцию.

Конструктор покупался на ebay.com за 1.38 фунтов (0.99+0.39 доставка), что эквивалентно 2.16$. На момент покупки это самая низкая цена из всех предложенных.

Доставка заняла около 3х недель, набор пришел в обычном полиэтиленовом пакетике, который в свою очередь был упакован в небольшой «пупырчатый» пакет. На выводах индикатора был небольшой кусочек пенопласта, остальные детали были без какой либо защиты.

Из документации только небольшой листочек формата А5 со списком радиодеталей с одной стороны и принципиальной электрической схемой с другой.

1. Принципиальная электрическая схема, используемые детали и принцип работы



Основой или «сердцем» часов является 8-ми разрядный КМОП микроконтроллер AT89C2051-24PU оснащенный Flash программируемым и стираемым ПЗУ объемом 2кб.
Узел тактового генератора собран по схеме (рис.1) и состоит из кварцевого резонатора Y1 двух конденсаторов C2 и С3, которые образуют вместе параллельный колебательный контур.


Изменением емкости конденсаторов можно в небольших пределах изменять частоту тактового генератора и соответственно точность хода часов. На рисунке 2 показан вариант схемы тактового генератора с возможностью регулировки погрешности часов.

Узел начального сброса служит для установки внутренних регистров микроконтроллера в начальное состояние. Он служит для подачи после подключения питания на 1 вывод МК единичного импульса длительностью не менее 1 мкс (12 периодов тактовой частоты).
Состоит из RC цепочки, образуемой резистором R1 и конденсатором C1.

Схема ввода состоит из кнопок S1 и S2. Программно сделано так, что при одиночном нажатии любой из кнопок в динамике раздается одиночный сигнал, а при удержании двойной.

Модуль индикации собран на четырехразрядном семисегментном индикаторе с общим катодом DS1 и резистивной сборке PR1.
Резистивная сборка представляет собой набор резисторов в одном корпусе:


Звуковая часть схемы представляет собой схему собранную на резисторе R2 10кОм, pnp транзисторе Q1 SS8550(выполняющего роль усилителя) и пьезоэлемента LS1.

Питание подается через разъем J1 с подключенным параллельно сглаживающим конденсатором C4. Диапазон питающих напряжений от 3 до 6В.

2. Сборка конструктора

Сборка трудностей не вызвала, на плате подписано, куда какие детали паять.

Много картинок - сборка конструктора спрятана под спойлером

Я начал с панельки, так как она единственная не является радиодеталью:

Следующим шагом я припаял резисторы. Перепутать их невозможно, они оба на 10кОм:


После этого установил на плату соблюдая полярность электролитический конденсатор, резисторную сборку (также обращая внимание на первый вывод) и элементы тактового генератора - 2 конденсатора и кварцевый резонатор

Следующим шагом припаиваю кнопки и конденсатор фильтра питания:

После этого очередь за звуковым пьезоэлементом и транзистором. В транзисторе главное установить правильной стороной и не перепутать выводы:

В последнюю очередь припаиваю индикатор и разъем питания:

Подключаю к источнику напряжением 5В. Все работает!!!


3. Установка текущего времени, будильников и ежечасового сигнала.

После включения питания дисплей находится в режиме («ЧАСЫ: МИНУТЫ») и отображает время по умолчанию 12:59. Ежечасный звуковой сигнал включен. Оба будильника включены. Первый установлен на время срабатывания 13:01, а второй – 13:02.


При каждом кратковременном нажатии на кнопку S2 дисплей будет переключаться между режимами («ЧАСЫ: МИНУТЫ») и («МИНУТЫ: СЕКУНДЫ»).
При длительном нажатии кнопки S1 происходит вход в меню настроек, состоящее из 9 подменю, обозначенных буквами A, B, C, D, E, F, G, H, I. Подменю переключаются кнопкой S1, значения изменяются кнопкой S2. После подменю I следует выход из меню настроек.

А: Установка показаний часов текущего времени
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю B.

B: Установка показаний минут текущего времени


C: Включение ежечасного звукового сигнала
По умолчанию включено (ON) – каждый час с 8:00 до 20:00 подается звуковой сигнал. При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в подменю D.

D: Включение\выключение первого будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю E и F пропускаются.

E: Установка показаний часов первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю F.

F: Установка показаний минут первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для перехода в подменю С.

G: Включение\выключение второго будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю H и I пропускаются и происходит выход из меню настроек.

H: Установка показаний часов второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю I.

I: Установка показаний минут второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для выхода из меню настроек.

Коррекция секунд
В режиме («МИНУТЫ: СЕКУНДЫ») необходимо удержать кнопку S2 для обнуления секунд. Далее коротким нажатием на кнопку S2 запустить отсчет секунд.

4. Общие впечатления от часов.

Плюсы:
+ Низкая цена
+ Легкая сборка, минимум деталей
+ Удовольствие от самостоятельной сборки
+ Достаточно низкая погрешность (у меня за сутки отстали на несколько секунд)

Минусы:
- После отключения питания не держит время
- Отсутствие какой либо документации, кроме схемы (данная статья частично решила этот минус)
- Прошивка в микроконтроллере защищена от считывания

5. Дополнительно:

1) На безграничных просторах интернета нашел инструкцию к этим часам на английском языке и перевел ее на русский. Скачать ее можно


Собирался сделать себе небольшие настольные часы. Часов в доме и так хватает, но в темное время суток чтобы узнать время нужно включить свет и т.п. Значит нужны были часы на светодиодном индикаторе с яркими крупными цифрами. На сайте Алиэкспресс нашел , подходящий по параметрам и цене (72р). Он состоит из готовой печатной платы и радиодеталей которые надо распаять по схеме.


Напряжение питания часов 3-6 В, токопотребление составляет 40мА. Таким образом их можно запитать хоть от USB , аккумуляторной батареи от мобильного телефона, зарядного устройства сотового телефона или от любого подходящего источника питания.

В этой статье описано как своими руками сделать и настроить светодиодные часы с будильником.

Весь процесс изготовления посмотреть в видео:

Перечень инструментов и материалов
- набор С51 ();
- отвертка;
- ножницы;
- паяльник;
- кембрик;
- аккумуляторная батарея от сотового телефона;
- соединительные провода;
- коробка с прозрачной крышкой;
- картон черного цвета от упаковки;
- зарядное устройства от сотового телефона.

Шаг первый. Распайка печатной платы часов.
Основным элементом часов является микросхема AT89C2051-24PC фирмы ATMEL. Она устанавливается на переходную колодку, припаянную к печатной плате. Размер самой печатной платы 52х42 мм, размер светодиодного экрана 52х20 мм.

Распайка элементов несложная-на печатной плате хорошо показаны места установки деталей и их условные обозначения. В процессе сборки часов очень пригодилась приспособление « » которую я описывал ранее.




Очередность распайки элементов у меня была такая-сначала паяем резисторы, конденсаторы и другие компоненты схемы кроме контроллера и светодиодного индикатора. В конце распаиваем микросхему и экран часов.

Шаг второй . Сборка светодиодных часов.
После пайки надо проверить печатную плату(нет ли случайного попадания припоя на соседние контактные дорожки). Размеры платы небольшие, может случиться и такое.

Если все нормально подаем питание через клеммник. У меня часы пошли сразу. Цифры на экране засветились ярко, замигали две точки посередине (индикация секунды). Осталось придумать корпус для часиков. Нашел упаковочную пластмассовую коробочку с прозрачной крышкой (от каких-то сувениров). Сбоку просверлил отверстие и установил разъем для «джека» зарядного устройства. Внутри коробки будет аккумулятор от старого сотового телефона. По размеру прозрачной крышки вырезал из черного картона заготовку и установил ее внутри. В картоне вырезаем окошко по размеру светодиодного индикатора и два отверстия для толкателей кнопок настройки часов. На кнопки надеваем трубочки удлинители из стержня шариковой ручки. Из пенопласта вырезаем кусочек для фиксации аккумулятора и печатной платы, устанавливаем внутри коробки и закрываем крышкой. Крышку по бокам я заклеил кусочком прозрачного скотча. Все конструкция готова.



Шаг третий . Настройка часов.
Осталось провести настройку часов. Это делается кнопками S1,S2. Продолжительное нажатие кнопки S1 приводит в меню настроек, оно состоит из девяти подменю- A, B, C, D, E, F, G, H, I. Вид настроек выбирается кнопкой S1, а сами значения кнопкой S2.

Виды настроек часов.
А-часы\ В-минуты\ С-сигнал каждого часа\ D-первый будильник On\Of\ E-первый будильник, часы\ F-первый будильник, минуты\ G-второй будильник, On\Of\ Н-второй будильник, часы\ I-второй будильник, минуты

При сбое питания настройки часов не сохраняются это можно исключить с помощью батарейки на 3В и пары диодов.

Всем доброго времени суток.

Сегодняшний обзор будет посвящен DIY набору, который представляет собой электронные часы с будильником (даже двумя будильниками) и часовым сигналом. Покупался данный набор на eBay и на сегодня, наверное, он является одним из самых простых и бюджетных конструкторов подобного плана.

Давно хотел себе что-то похожее, чтобы была возможность «убить» немного свободного времени, причем сделать это с практической пользой. Ну а поскольку жена давно просила у меня приобрести ей электронные часы на кухню, то выбор пал на самый бюджетный (пускай и не самый цельный) вариант. :) Вообще, таких наборов сейчас продается безмерное множество, что говорится, на любой вкус и цвет, но поскольку в мои планы не входили больше траты на кухонные часы - был приобретен самый дешевый вариант, имеющий кодовое обозначение C51. Посылка была отправлена с треком, движение по которому можно посмотреть .

Поставляется набор в небольшом целлофановом пакетике, который в моем случае был не только защелкнут на клипсу, но и запаян:) Должно быть это делается для того, чтобы во время пересылки он случайно не расстегнулся и мелкие детальки не высыпались из него.


В пакете находится инструкция и все необходимые комплектующие. Чтобы ночки экрана не загнулись - они были воткнуты в небольшой кусочек пенопласта. :) Идущая в комплекте инструкция представляет собой небольшой кусочек листика - половину стандартного А4 (он же А5) на одной стороне которого отпечатан список комплектных деталей.


А на другой стороне находится принципиальная электрическая схема наших часиков:


Остальное же содержимое пакетика выглядит примерно следующим образом:


Центральным элементом данной конструкции является микроконтроллер AT89C2051-24PC семейства MSC51, производитель - фирма ATMEL.
Основные характеристики AT89C2051-24PC:
- 2 Кбайта программной flash пямяти (1000 циклов записи);
- 128 х 8 бит внутренней оперативной памяти (RAM);
- 15 программируемые линии ввода/вывода;
- 2 16-битных таймера/счетчика;
- 6 источников прерываний;
- 2 уровня прерываний;
- параллельный интерфейс программирования;
- программируемый последовательный порт (UART);
- рабочая частота 0..24МГц;
- напряжение питания 5В±20%;
- диапазон температур -40..+85°С.


Назначение выводов AT89C2051-24PС можно посмотреть на следующей схеме:

Даташит по микроконтроллеру можно найти .

На плате четко обозначены контуру устанавливаемых деталей, а так же указано куда что вставлять и припаивать. Внешне плата смотрится очень прилично и никаких претензий к своему внешнему виду или качеству изготовления не вызывает.


Обратная сторона выглядит так:


В процессе сборки часов очень пригодилась подставка о которой я как-то рассказывал. Она отлично подошла под габариты платы. Так же понадобился кусочек бумажного скотча для фиксации вываливающихся из платы элементов (у половины толщина ножек оказалась гораздо меньше, чем диаметр соответствующих отверстий) :)


Собирать часы (устанавливать элементы на плату) можно в абсолютно любой последовательности, я же начал из одного из самых крупных узлов - панели крепления микроконтроллера. Затем были припаяны резисторы, конденсатор, кнопка S2 и панелька подключения питания (во время первой попытки не обратил внимание на расположение контактов и припаял ее задом на перед, потом пришлось перепаивать - потому пока что она криво припаяна:)) Промежуточный вариант выглядел так:


Потом настало время «пищалки» (она, кстати, очень громкая, сперва я оторвал наклейку, закрывающую отверстие «динамика», но потом вернул ее обратно, чтобы было потише), второй кнопки, конденсаторов.


В конце добавляем остальные недостающие элементы и, конечно же, экран.


После этого обнаруживаем, что разъем питания припаян не той стороной, перепаиваем его и подключаем часы к сети. Питаются они от любого источника тока 5 В, не важно что это будет - зарядное устройство от старого телефона или USB кабель. Часики бодренько засветились, а значит все собрано правильно.


В момент первого включения часов время на них 12.59, на 13.00 установлен первый будильник, а на 13.01 второй, так же активирован почасовой сигнал. Как я уже говорил, пищат они очень громко, так что во время срабатывания первого будильника не пугайтесь:) Размер платы 52*42 мм, размер экрана 52*20 мм, цифры светятся ярко, со считыванием данных проблем нет.

Все настройки часов осуществляются при помощи кнопок S1 И S2. Долгое нажатие кнопки S1 переводит часы в меню настроек, в котором 9 пунктов. Каждый пункт обозначен буквой алфавита, получается от А до I. Настройка значений осуществляется при помощи кнопки S2, так же она переключает режимы работы часов: часы/минуты и минуты/секунды.

Итак, пункт А - установка часов:


Пункт B - установка минут:


Пункт С - включение/отключение почасового сигнала, как я уже говорил, изначально он включен.


Пункт D - включение/отключение первого будильника:


Пункт E - установка часов первого будильника:


Пункт F - установка минут первого будильника:


Пункт G - включение/отключение второго будильника. Соответственно пункты H и I - установка часов/минут второго будильника.


Если будильники отключены, то вместо 9 пунктов меню остается только 4.


Как я уже говорил, кнопка S2 переключает режимы работы часов: часы/минуты и минуты/секунды. Режим часы/минуты:


Режим минуты/секунды:


В завершении хочу отметить, что набор оказался очень интересным и полезным. Сейчас часы собраны и ждут установки на кухню (пока еще думаю о том, что бы приспособить в качестве корпуса, хотя может и так оставлю:)). О точности хода часов так же рассуждать рано, но пока что расхождений особо не заметно. Основным минусом является то, что все установки сбрасываются сразу же после отключения часов от сети:(В остальном же все отлично:) Лично я покупкой остался очень доволен, сейчас присматриваю себе что-нибудь еще из товаров данной серии.

П.С. Как и в случае с машинкой на соленой воде, котик не смог пройти мимо и принимал активное участие в сборке и настройке данного набора:)


В принципе на этом все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Эта гарантия и политика возврата доступна только для подкатегорий Arduino совместимые SCM и DIY наборы, 3D Принтер и принадлежности, Электронные аксессуары и гаджеты

В течение 180 дней

Если есть проблемы с качеством продукта, которые не вызваны искусственными факторами, такими как демонтаж, неправильное использование, падение или падение, повреждение водой, неофициальные прошивки, модификации программного обеспечения или любые другие причины повреждения, мы будем покрывать расходы по доставке, основанные на квитанцию о доставке, которую вы предоставите, только если эти расходы стоят менее US$40.

Если повреждение связано с экраном, эта ситуация не должна считаться включенной в сферу действия настоящей гарантии.

Если вы хотите отремонтировать этот продукт, пожалуйста, верните его, и мы отправим его в наши ремонтные центры. В этом случае вы должны нести ответственность за оплату возвратных сборов за доставку и плату за ремонт. Если в процессе возврата или ремонта возникнут какие-либо дополнительные расходы, вы также должны нести ответственность за это.

Мы отправим вам счет с указанием всех сборов, которые мы должны заплатить, прежде чем отправлять их вам.

Через 180 дней после доставки

Все гарантийные заявки будут отклонены после 180 дней с момента доставки.(3D-принтеры и электронные книги имеют гарантийный срок 1 год)

Политика возврата

DOA (Мертвые по прибытии) предметы

Если продукт (за исключением комплектов DIY) прибыл сломанным, пожалуйста, свяжитесь с нами в течение 3 дней после дня, когда вы его получили, а затем следуйте 3-дневной гарантии продукта.

О неудовлетворительных продуктах

Если вы не удовлетворены своей покупкой, вы можете вернуть ее в течение 3 дней с даты доставки, чтобы получить возмещение вашей покупки за вычетом сборов за доставку или обмен. Вы должны будете оплатить стоимость доставки в обоих направлениях, если причина не связана с нашей ошибкой. Пожалуйста, убедитесь, что товар был возвращен с оригинальной упаковкой и в тех же условиях, в которых вы его получили.

Проблема с 3D-принтером

Если ваш 3D-принтер окажется дефектным, пожалуйста, предоставьте нам следующую информацию:

  • ID номер продукта;
  • Номер заказа;
  • Описание проблемы;

Ваш 3D-принтер еще работает правильно:

В комплект входит множество частей. Если какие-либо части были повреждены при доставке, свяжитесь с нами, чтобы повторно отправить вам эти части. Если вы можете купить их в своей стране, пожалуйста, сообщите нам, и мы вернем вам деньги.

Ваш 3D-принтер работает неправильно:

В течение первого года после покупки мы предлагаем бесплатное обслуживание в случае проблем с качеством (за исключением ущерба, вызванного неправильным использованием устройства. Обратите внимание, что в случае причинения ущерба при использовании машины требуется перевозка для ремонта устройства.

Если проблемы с качеством возникают в течение 45 дней после его получения, вы можете получить новую машину.

Если вам не нравится этот товар, вы можете отправить его обратно в течение 3 дней после получения его для возврата. Вы будете отвечать за стоимость доставки и должны гарантировать, что возвращенный продукт не был поврежден каким-либо единственным способом и включает все оригинальные товары в хорошем состоянии.

Проблема с электронной книгой

Если ваша электронная книга работает неправильно, пришлите нам следующую информацию:

  • ID номер продукта;
  • Номер заказа;
  • Некоторые фотографии, видео или скриншот проблемы;
  • Описание проблемы;

В течение одного года бесплатного обслуживания для проблем с качеством (за исключением повреждения экрана), за исключением личного повреждения (например, для обслуживания груза требуется техническое обслуживание персонального повреждения).

45 дней проблем с качеством могут обмениваться новой машиной (за исключением личного повреждения (например, повреждения экрана))

Ущерб экрана относится к персональному ущербу. Клиент должен заплатить за оплату обслуживания (смены экрана) и нести фрахт.

Поскольку читатели электронных книг представляют собой ценные продукты, рекомендуется, чтобы клиенты знали о способе работы электронных книг. Если полученный товар не является вашим идеальным продуктом, он может в соответствии с условиями в течение 3 дней операции возвращения возврата, клиент должен нести фрахт и гарантировать, что возвращенный продукт не был поврежден и не повлияет на вторичную продажу.

Заметки:

  • 1. Пожалуйста, внимательно прочитайте описания перед покупкой. Если описания недостаточно ясны, свяжитесь с нами.
  • 2. Эта категория (Arduino SCM & 3D Принтер Acc) включает в себя множество наборов DIY, и мы не можем полностью помочь вам в случае, если повреждение вызвано неправильной сваркой, строительством или любыми другими проблемами в цепи.
  • 3. Если вы обнаружили, что продукт поврежден, не разбирайте его самостоятельно (например, электронные книги, программисты, анализаторы логических сигналов и другие преднастроенные части), так как это может повлиять на ваш запрос на возврат.