Самодельные наручные часы — РАДИОСХЕМЫ
Наручные самодельные часы на вакуумном индикаторе, сделанные в стиле стимпанк. Материал взят с сайта www.johngineer.com. Эти наручные часы собраны на основе ИВЛ-2 дисплея. Изначально купил несколько таких индикаторов, чтобы создать стандартные настольные часы, но после размышлений понял, что можно построить стильные наручные часы тоже. Индикатор имеет ряд особенностей, которые делают его более подходящим для этой цели, чем большинство других советских дисплеев. Вот параметры:
- Номинальный ток накала 60mA 2.4V, но работает и с 35mA 1.2V.
- Небольшой размер — всего 1.25 x 2.25″
- Может работать с относительно низким напряжением сетки 12V (до 24)
- Потребляет только 2,5 мА/сегмент при 12.5V
Все фотки можно сделать по-больше кликнув на них. Самым крупным препятствием на пути к успешному завершению проекта было питание. Поскольку эти часы задумывались как часть костюма, не беда что аккумулятор работает всего 10 часов. Остановился на AA и AAA.
Схема довольно проста. Микроконтроллер Atmel AVR ATMega88, и часы реального времени — DS3231. Но есть и другие микросхемы, намного дешевле, которые будут работать так же хорошо в генераторе.
VFD-дисплей управляется MAX6920 — 12-разрядный регистр сдвига с высоким напряжением (до 70V) выходов. Он прост в использовании, очень надежный и компактный. Также возможно для драйвера дисплея спаять кучу дискретных компонентов, но это было непрактично из-за нехватки места.
Напряжение аккумулятора питает также повышающий преобразователь на 5 В (MCP1640 SOT23-6), который нужен для нормальной работы AVR, DS3231, и MAX6920, а также выступает в качестве входного напряжения для второго повышающего преобразователя (NCP1403 SOT23-5), который производит 13V для напряжения сетки вакуумного индикатора.
В часах есть три датчика: один аналоговый и два цифровых. Аналоговый датчик — это фототранзистор, он используется для выявления уровня освещения (Q2). Цифровые датчики: BMP180 — давления и температуры, и MMA8653 — акселерометр для обнаружения движения. Оба цифровых датчика связаны по шине I2C с DS3231.
Латунные трубочки припаяны для красоты и защиты стеклянного дисплея наручных часов, а медные толстые проволоки 2 мм — для крепления кожаного ремешка. Полная принципиальная схема в оригинальной статье не приводится — смотрите подключение по даташитам к указанным микросхемам.
radioskot.ru
Самодельные наручные часы Pong Watch
Пришло время для другого ретро-проекта, на этот раз — Pong Watch. Вдохновленный классической видеоигрой Понг.
Шаг 1: Список деталей
Корпус часов — Дешевые 99p светодиодные часы от eBay. Это делает вещи намного проще, так как я не хотел проектировать или создавать корпус часов. Я просто выполнил несколько модов.
Дисплей — монохромный OLED с интерфейсом I2C.
Процессор — Microchip PIC 12F1840 8-контактный микроконтроллер от eBay.
Батарея — литий-ионная аккумуляторная 052025 25 мм x 20 мм x 5 мм от eBay.
Литий-ионное зарядное устройство — TP4056 Литиевый зарядный модуль от eBay.
Шаг 2: написание программного обеспечения и тестирование
Я использовал Microchip MPLABX для записи тестового кода на C (прилагается), загрузил его через PICKIT3 на PIC 12F1840 и подключил к OLED-дисплею. В этот момент PICKIT3 также подал питание на схему. I2C был немного встроен в код, но PIC 12F1840 имеет встроенный аппаратный I2C, который я действительно должен использовать, так что внутренние часы не должны работать так быстро, экономя энергию. К сожалению, он имеет те же контакты, что и программатор PICKIT3, что мешает подтягиванию I2C, что означает, что мне придется отключить программатор для проверки, что приведет к потере питания устройства. Все работало нормально, и я решил, что просто хочу построить эту штуку, не исследуя дополнительные возможности микроконтроллера.
Скачать код, вы сможете используя ссылку ниже:
https://drive.google.com/file/d/1S4le3Xlb26R2XBLzEnO8LL44_wkIzzTI/view?usp=sharing
Шаг 3: поместите OLED-дисплей в корпус часов
Пришло время немного изменить корпус часов. Мне пришлось снять внутреннюю часть корпуса часов, чтобы в него поместился мой OLED-дисплей. К счастью, OLED-окно имеет тот же размер, что и оригинальное светодиодное окно с часами, поэтому я мог оставить все как есть, просто позор из-за текста «LED WATCH» на передней панели, но об этом позже. Итак, установите дисплей и проведите повторное тестирование.
Шаг 4: Модифицируйте плату для PIC Micro Controller
Теперь пришла хитрая часть. С OLED, установленным в корпусе часов, не было места для каких-либо других печатных плат, поэтому PIC пришлось припаять на свободную область платы. К счастью, большая часть платы заземлена, поэтому, используя острое лезвие, я мог разрезать плоскость заземления и сделать свои собственные прокладки, чтобы припаять PIC, и просто использовать тонкий провод, чтобы соединить его с различными необходимыми местами.
Шаг 5: Добавьте переключатели на плату
Затем нужно было добавить крошечные переключатели вокруг внешней стороны платы, которые бы совпали с кнопками на корпусе часов. Это было очень неудобно, и в одном месте это было невозможно из-за того, что компоненты OLED были слишком близко к краю. Это сработало нормально, так как я решил сделать больше модов на корпусе и добавить мини-USB-разъем, который я мог бы использовать для питания и программирования PIC.
Шаг 6: Модифицируйте литий-ионный модуль зарядного устройства
Модуль зарядного устройства для корпуса был слишком большим, поэтому его размер нужно было уменьшить. IC зарядного устройства не может быть припаяна, так как на нижней стороне есть прокладка, к которой я не мог добраться, поэтому я удалил ненужные компоненты, такие как индикаторные светодиоды и резисторы, переместил конденсаторы ближе к IC и обрезал плату намного меньшего размера, а также отшлифовать его сзади, чтобы сделать его тоньше. Затем я просто приклеил его в пространство на плате OLED и подключил к нему более крошечные провода. Я также подключил коммутаторы тоже. Подавая выход батареи через диод и напряжение 5 В от входа зарядного устройства через диод к шине питания PIC и OLED, я мог заряжать батарею при непосредственном питании часов, и это не мешало бы выходу зарядки для батареи.
Шаг 7: Подогнать доску под часы
Плата была готова войти в корпус часов и подключить USB-разъем, который не только снабжал плату питанием, но и позволял подключить 3 оставшихся USB-контакта к PIC для перепрограммирования. PIC не имеет интерфейса USB, я просто использовал контакты USB для передачи сигналов программирования с PICKIT 3 на PIC. К сожалению, во время модификации корпуса для USB я поцарапал зеркальную поверхность на внутренней стороне стекла, поэтому я решил удалить всю внутреннюю часть стеклянного покрытия и распылить на внутренней части моей собственной черной рамки.
Шаг 8: подключите аккумулятор
Наконец мне пришлось постоянно подключать батарею к цепи. Поместите его аккуратно в корпус и прикрутите обратно.
Шаг 9: Готовый результат
Конечный результат — Pong Watch.
При полной зарядке часы играют в понг в течение всего дня без проблем, поэтому, если я не забуду заряжать их каждую ночь, они никогда не разрядятся.
Часы PIC взяты из внутреннего генератора, который не так точен, поэтому в настоящее время часы выходят на несколько минут каждый день. Моя следующая версия часов с использованием микросхемы часов реального времени для лучшего хранения времени. Я также добавлю код, который позволит мне играть в понг против часов.
meanders.ru
Цифровые светодиодные часы своими руками
Привет всем любителям самоделок. В данной статье я расскажу, как сделать цифровые часы со светодиодной матрицей при помощи кит-набора, заказать который можно по ссылке в конце статьи. Такие самодельные часы будут отличным индикатором времени в вашем доме, а также будут показывать температуру в помещении, что отличает их от обычных часов.
Для того, чтобы сделать цифровые светодиодные часы своими руками, понадобится:
* Кит-набор
* Паяльник, припой, флюс
* Бокорезы
* Крестовая отвертка
* Приспособление для пайки «третья рука»
* Блок питания 5В с выходом USB
Шаг первый.
Комплект кит-набора достаточно большой. В нем есть инструкция на английском языке, которая поможет собрать схему, настроить ее и посмотреть номиналы радиодеталей, так как на самой плате не все указано.
Также в комплекте есть кабель USB, на конце которого находится штекер под разъем питания на часах, от которого они и будут питаться.
Сама плата выполнена достаточно качественно. Тут же есть и панельки из оргстекла, которые в следующем будут собраны в корпус и пакетик с радиодеталями и крепежом.
Первым делом закрепим плату в приспособлении для пайки» третья рука» и начнем расставлять резисторы.
Их в схеме всего три, номиналы у них одинаковые и даже подписаны на бумажке, на которой они были закреплены в комплекте.
Удобно то, что определять сопротивление резисторов здесь не нужно, поэтому просто устанавливаем на места с надписью на плате R1, R2 и R3 данные резисторы. Для того, чтобы при пайке радиодетали не выпали, подгинаем им выводы.
Далее ставим на плате керамические неполярные конденсаторы, их номиналы в данном случае разные и подписаны на корпусе.
В схеме у нас их три, два из них емкостью 22пФ с цифрой 22 на корпусе и один конденсатор на 0,1 пФ с цифрой 104 на корпусе. В каком порядке их поставить смотрим по инструкции.
Шаг третий.
Теперь вставляем фото и терморезистор, первый можно установить вплотную к плате, а вот терморезистор нужно вывести немного за пределы корпуса, чтобы измерение температуры было как можно точнее, для этого припаиваем его, оставив длинные ножки.
Далее припаиваем остальные компоненты на плате, для лучшего спаивания наносим флюс. После пайки удаляем лишние части выводов при помощи бокорезов. Данный способ достаточно хорош, но будьте при этом аккуратны, так как можно удалить и саму дорожку, которую восстановить будет сложно.
Шаг четвертый.
После этого переходим к микросхемам, их в данном случае две, одна имеет восемь выводов, другая 28. Спутать одну с другой тут не получиться, а для их правильной установки нужно совместить ключ на микросхеме, который выполнен в виде полукруга или точки с ключом на плате, также на плате первый контакт выполнен в виде квадрата.
Аналогично делаем со второй микросхемой. В комплекте было два гнезда под установку микросхем, но ставить их или нет зависит только от вас, так как их можно припаять и без этого. При пайке без гнезд не перегревайте микросхемы, так как они могут выйти из строя, плюс гнезд в том, что микросхемы от самого паяльника греться не будут, потому что устанавливаются после пайки.
Шаг пятый.
Ставим кнопки на плату, которые в дальнейшем позволят настроить часы.
Затем устанавливаем гнездо для подключения питания и пищалку, на ее корпусе указан плюс, со стороны которого находится плюсовой вывод, также полярность можно узнать по длине ножек, длиная- плюс, короткая-минус,а на самой плате отмечен плюс в кружочке.
Припаиваем разъем для батарейки, которая будет продолжать ход времени при отключении от питания, после подключения питания время не собьется.
Шаг шестой.
Теперь хорошенько припаиваем все выводы радиодеталей, предварительно нанеся флюс на контакты.
Из электронной части почти все, осталось припаять светодиодную матрицу. Устанавливаем ее на свое законное место и припаиваем.
На этом паяльник можно выключать.
Шаг седьмой.
Пришло время поместить всю начинку в корпус. Перед установкой в корпус проверяем часы на работоспособность, чтобы не разбирать его при какой-либо ошибке или неисправности.
После того, как убедились в исправной работе часов, начинаем снимать с оргстеклянных пластинок защитные пленки. Между собой они скрепляются при помощи специальных пазов и винтиков с гайками, которые проходят корпус насквозь.
Вот и все, цифровые светодиодные часы полностью готовы, подключаем их к блоку питания с USB выходом и настраиваем время.
Данные часы выглядят вполне оригинально, их прозрачный корпус смотрится необычно, а выведенный за пределы корпуса терморезистор позволяет определить температуру в помещении, что лишним точно не будет. Также в них есть удобная функция, которая реализована при помощи фоторезистора, когда наступает ночь, то светодиодная матрица часов понижает яркость и тем самым не слепит глаза.
На этом у меня все, спасибо за внимание и творческих успехов.
Купить Kit-набор на Aliexpress
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
Самодельные электронные часы, элементная база — часть 2 / Habr
Привет, geektimes! В первой части статьи были рассмотрены принципы получения точного времени на самодельных часах. Пойдем дальше, и рассмотрим, как и на чем это время лучше выводить.Итак, у нас есть некая платформа (Arduino, Raspberry, PIC/AVR/STM-контроллер, etc), и стоит задача подключить к нему некую индикацию. Есть множество вариантов, которые мы и рассмотрим.
Сегментная индикация
Тут все просто. Сегментный индикатор состоит из обычных светодиодов, которые банально подключаются к микроконтроллеру через гасящие резисторы.
Осторожно, траффик!
Плюсы: простота конструкции, хорошие углы обзора, невысокая цена.
Минус: количество отображаемой информации ограничено.
Конструкции индикаторов бывают двух видов, с общим катодом и общим анодом, внутри это выглядит примерно так (схема с сайта производителя).
Есть 1001 статья как подключить светодиод к микроконтроллеру, гугл в помощь. Сложности начинаются тогда, когда мы захотим сделать большие часы — ведь смотреть на мелкий индикатор не особо удобно. Тогда нам нужны такие индикаторы (фото с eBay):
Они питаются от 12В, и напрямую от микроконтроллера просто не заработают. Тут нам в помощь приходит микросхема
Матричные индикаторы
По сути, это те же светодиоды, только в виде матрицы 8х8. Фото с eBay:
Продаются на eBay в виде одиночных модулей либо готовых блоков, например по 4 штуки. Управление ими весьма просто — на модулях уже распаяна микросхема MAX7219, обеспечивающая их работу и подключение к микроконтроллеру с помощью всего лишь 5 проводов. Для Arduino есть много библиотек, желающие могут посмотреть код.
Плюсы: невысокая цена, хорошие углы обзора и яркость.
Минус: невысокое разрешение. Но для задачи вывода времени вполне достаточно.
ЖК-индикаторы
ЖК-индикаторы бывают графические и текстовые.
Графические дороже, однако позволяют выводить более разнообразную информацию (например график атмосферного давления). Текстовые дешевле, и с ними проще работать, они также позволяют выводить псевдографику — есть возможность загружать в дисплей пользовательские символы.
Работать с ЖК-индикатором из кода несложно, но есть определенный минус — индикатор требует много управляющих линий (от 7 до 12) от микроконтроллера, что неудобно. Поэтому китайцы придумали совместить ЖК-индикатор с i2c-контроллером, получилось в итоге очень удобно — для подключения достаточно всего 4х проводов (фото с eBay).
ЖК-индикаторы достаточно дешевые (если брать на еБее), крупные, их просто подключать, и можно выводить разнообразную информацию. Единственный минус это не очень большие углы обзора.
OLED-индикаторы
Являются улучшенным продолжением предыдущего варианта. Варьируются от маленьких и дешевых с диагональю 1.1″, до больших и дорогих. Фото с eBay.
Собственно, хороши всем кроме цены. Что касается мелких индикаторов, размером 0.9-1.1″, то (кроме изучения работы с i2c) какое-то практическое применение им найти сложно.
Газоразрядные индикаторы (ИН-14, ИН-18)
Эти индикаторы сейчас весьма популярны, видимо из-за «теплого лампового
(фото с сайта nocrotec.com)
Схема их подключения несколько сложнее, т.к. эти индикаторы для зажигания используют напряжение в 170В. Преобразователь из 12В=>180В может быть сделан на микросхеме MAX771. Для подачи напряжения на индикаторы используется советская микросхема К155ИД1, которая специально для этого и была создана. Цена вопроса при самостоятельном изготовлении: около 500р за каждый индикатор и 100р за К155ИД1, все остальные детали, как писали в старых журналах, «дефицитными не являются». Основная сложность тут в том, что и ИН-хх, и К155ИД1, давно сняты с производства, и купить их можно разве что на радиорынках или в немногих специализированных магазинах.
С индикацией мы более-менее разобрались, осталось решить, какую аппаратную платформу лучше использовать. Тут есть несколько вариантов (самодельные я не рассматриваю, т.к. тем кто умеет развести плату и припаять процессор, эта статья не нужна).
Arduino
Самый простой вариант для начинающих. Готовая плата стоит недорого (около 10$ на eBay с бесплатной доставкой), имеет все необходимые разъемы для программирования. Фото с eBay:
Под Arduino есть огромное количество разных библиотек (например для тех же ЖК-экранов, модулей реального времени), Arduino аппаратно совместима с различными дополнительными модулями.
Главный минус: сложность отладки (только через консоль последовательного порта) и довольно-таки слабый по современным меркам процессор (2КБайт RAM и 16МГц).
Главный плюс: можно сделать много чего, практически не заморачиваясь с пайкой, покупкой программатора и разводкой плат, модули достаточно соединить друг с другом.
32-разрядные процессоры STM
Для тех кто захочет что-то помощнее, есть готовые платы с процессорами STM, например плата с STM32F103RBT6 и TFT-экраном. Фото с eBay:
Здесь мы уже имеем полноценную отладку в полноценной IDE (из всех разных мне больше понравилась Coocox IDE), однако понадобится отдельный программатор-отладчик ST-LINK с разъемом JTAG (цена вопроса 20-40$ на eBay). Как вариант, можно купить отладочную плату STM32F4Discovery, на которой этот программатор уже встроен, и его можно использовать отдельно.
Raspberry PI
И наконец, для тех кто хочет полной интеграции с современным миром, есть одноплатные компьютеры с Linux, всем уже наверное известные Raspberry PI. Фото с eBay:
Это полноценный компьютер с Linux, гигабайтом RAM и 4х-ядерным процессором на борту. С краю платы выведена панель из 40 пинов, позволяющая подключать различную периферию (пины доступны из кода, например на Python, не говоря о C/C++), есть также стандартный USB в виде 4х разъемов (можно подключить WiFi). Так же есть стандартный HDMI.
Мощности платы хватит к примеру, не только чтобы выводить время, но и чтобы держать HTTP-сервер для настройки параметров через web-интерфейс, подгружать прогноз погоды через интернет, и так далее. В общем, простор для полета фантазии большой.
С Raspberry (и процессорами STM32) есть одна единственная сложность — ее пины используют 3-вольтовую логику, а большинство внешних устройств (например ЖК-экраны) работают «по старинке» от 5В. Можно конечно подключить и так, в принципе заработает, но это не совсем правильный метод, да и испортить плату за 50$ как-то жалко. Правильный способ — использовать «logic level converter», который на eBay стоит всего 1-2$.
Фото с eBay:
Теперь достаточно подключить наше устройство через такой модуль, и все параметры будут согласованы.
ESP8266
Способ скорее экзотический, но довольно-таки перспективный в силу компактности и дешевизны решения. За совсем небольшие деньги (около 4-5$ на eBay) можно купить модуль ESP8266, содержащий процессор и WiFi на борту.
Фото с eBay:
Изначально такие модули предназначались как WiFi-мост для обмена по serial-порту, однако энтузиастами было написано множество альтернативных прошивок, позволяющих работать с датчиками, i2c-устройствами, PWM и пр. Гипотетически вполне возможно получать время от NTP-сервера и выводить его по i2c на дисплей. Для тех кто хочет подключить много различной периферии, есть специальные платы NodeMCU с большим числом выводов, цена вопроса около 500р (разумеется на eBay):
Единственный минус — ESP8266 имеет очень мало памяти RAM (в зависимости от прошивки, от 1 до 32КБайт), но задача от этого становится даже интересней. Модули ESP8266 используют 3-вольтовую логику, так что вышеприведенный конвертор уровней тут также пригодится.
На этом вводный экскурс в самодельную электронику можно закончить, автор желает всем удачных экспериментов.
Я в итоге остановился на использовании Raspberry PI с текстовым индикатором, настроенным на работу с псевдографикой (что вышло дешевле чем графический экран той же диагонали). Сфоткал экран настольных часов во время написания этой статьи.
Часы выводят точное время, взятое из Интернета, и погоду которая обновляется с Яндекса, все это написано на Python, и вполне работает уже несколько месяцев. Параллельно на часах запущен FTP-сервер, что позволяет (вкупе с пробросом портов на роутере) обновить на них прошивку не только из дома, но и из любого места где есть Интернет. Как бонус, ресурсов Raspberry в принципе хватит и для подключения камеры и/или микрофона с возможностью удаленного наблюдения за квартирой, или для управлением различными модулями/реле/датчиками. Можно добавить всякие «плюшки», типа светодиодной индикации о пришедшей почте, и так далее.
PS: Почему eBay?
Как можно было видеть, для всех девайсов приводились цены или фото с ебея. Почему так? К сожалению, наши магазины часто живут по принципу «за 1$ купил, за 3$ продал, на эти 2 процента и живу». В качестве простого примера, Arduino Uno R3 стоит (на момент написания статьи) 3600р в Петербурге, и 350р на eBay с бесплатной доставкой из Китая. Разница действительно на порядок, безо всяких литературных преувеличений. Да, придется подождать месяц чтобы забрать посылку на почте, но такая разница в цене думаю, того стоит. Но впрочем, если кому-то надо прямо сейчас и срочно, то наверно и в местных магазинах есть выбор, тут каждый решает сам.
habr.com
Самодельные механические часы
В этой серии видео я покажу Вам как можно сделать настоящие механические часы своими руками. Мы начнем с построения проекта и закончим работающим механизмом.
Показать / Скрыть текст
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
usamodelkina.ru
Механические часы своими руками: пошаговая инструкция изготовления
В данной статье мы сделаем «Механические часы» своими руками с пошаговой инструкцией изготовления и видео.
Описание
Механические часы — это часы, которые я разработал, чтобы иметь преимущества Arduino с точки зрения гибкости, но я хотел, чтобы они выглядели и чувствовались настолько профессионально, насколько я мог. С этой целью в этом учебном пособии используется довольно продвинутая электроника для поверхностного монтажа (без открытых соединений с припоем) и фрезерное оборудование с ЧПУ.
Я начну с того, как читается время, с иллюстрации на втором рисунке. Есть два светодиодных кольца, одно — часовая стрелка, а другое действует как минутная стрелка, указывая от 1 до 12, как на аналоговом циферблате. Поскольку минутная стрелка может двигаться только с шагом 5 минут, есть 4 отдельных светодиода, которые показывают любые минуты. В качестве примера на третьем рисунке показаны часы с показом 9:41.
Взаимодействие с часами осуществляется с помощью двухстороннего переключателя на стороне, которая скользит в направлении выступов (вперед / назад). Чтобы установить время:
1. Нажмите и удерживайте выключатель, пока не погаснет свет. Когда он отпущен, время будет мигать, и переключатель можно нажимать вверх / вниз, чтобы изменить час.
2. Нажмите и удерживайте переключатель снова, пока не погаснут огни, чтобы переключиться на настройку минут таким же образом.
3. Нажмите и удерживайте переключатель, пока свет не выключится снова, чтобы сэкономить время
4. Если вы слишком долго ждете, устанавливая время, не нажимая кнопку, часы просто перейдут в спящий режим без сохранения изменений
Это инструктируемое описание того, как сделать все часы, и предоставляет все необходимые исходные файлы.
Схема электроники
Этот шаг обрисовывает в общих чертах специфику электроники. Первое изображение — электрическая схема, показывающая, как все части выделены. Второе изображение показывает, как устроена доска, вид сверху — красная, а нижняя — синяя.
Я хотел, чтобы верхняя часть печатной платы была относительно чистой, с единообразным дизайном, поэтому я поставил микроконтроллер посередине и расположил вокруг него RTC, Crystal и резисторы. Светодиоды окружают снаружи, и даже следы вокруг наружного зеркала выглядят эстетически круглыми.
Для сопряжения светодиодов с микроконтроллером они могут быть расположены в виде сетки, требующей 12 цифровых выводов ввода / вывода для управления ими. Также я хочу использовать часы реального времени (RTC) для сохранения времени, чтобы я мог перевести микроконтроллер в глубокий сон для экономии энергии. RTC потребляет значительно меньше энергии, чем микроконтроллер, обеспечивая до 5 дней между зарядками. Для связи с микроконтроллером RTC требуется связь I2C. Я выбрал ATMEGA328P, потому что он удовлетворяет этим требованиям, и я уже знаком с его использованием (он также используется во многих Arduinos).
Для взаимодействия с часами пользователю нужен какой-то переключатель, поэтому я нашел двухсторонний скользящий переключатель, который возвращается в центр с помощью пружин. Внешний скользящий переключатель крепится к электрическому переключателю с помощью установочного винта.
Я решил использовать литиевую батарею для питания всего и индуктивную зарядку Qi, чтобы перезарядить ее. Я хотел избежать использования каких-либо разъемов для подзарядки часов, потому что они представляют собой отверстия для впуска грязи и воды и, вероятно, со временем будут корродировать, находясь так близко к коже. Прочитав больше информационных листов, чем кто-либо мог бы пожелать, я остановился на BQ51050BRHLT. Он имеет хорошие справочные схемы и встроенное зарядное устройство для литиевых батарей (пространство за дополнительную плату).
Так как не было никакого хорошего способа расположить зарядную электронику Ци сверху, мне пришлось положить ее на заднюю часть платы вместе с аккумулятором. Переключатель также расположен сзади, но это потому, что это лучшее место для подключения внешнего переключателя.
Сборка электроники
Я расположил почти все элементы электроники на первой картинке. Я пропустил несколько конденсаторов и резисторов, потому что все они очень похожи и их легко перепутать или потерять.
Чтобы нанести припой на контактные площадки, я буду использовать трафарет для припоя. Я быстро сделал держатель на втором рисунке, чтобы выровнять печатные платы под трафаретом, но есть несколько более простых вариантов, самым простым из которых является лента.
На третьем рисунке трафарет выровнен по доске. На четвертом рисунке показано смазывание паяльной пасты в отверстия трафарета. Важно, чтобы трафарет был поднят прямо вверх после нанесения припоя. На этой фотографии также показан самодельный способ, которым я делаю это, потому что я никогда раньше не использовал трафарет. В следующий раз я бы не стал покупать рамку. Было бы проще просто прикрепить меньший лист вдоль одного края без рамки, жить и учиться.
Теперь утомительное и сложное задание; поместите каждую из частей на доске с помощью пинцета. Рисунок 5 показывает размещенные детали, а рисунок 6 показывает их пайку.
На видео вместо 6-го снимка показан процесс пайки. Я использую паяльную станцию с горячим воздухом, настроенную на 450 ° C, чтобы расплавить припой, не повредив детали, в качестве альтернативы можно использовать печь для пайки, чтобы сделать то же самое. После пайки дна используйте мультиметр, установленный в режим непрерывности, чтобы проверить наличие коротких замыканий между соседними контактами на ИС. Когда короткое замыкание найдено, используйте паяльник, чтобы вытащить его из чипа и сломать его.
При такой пайке важно медленно нагревать плату в течение пары минут, прежде чем приступать к расплавлению. В противном случае термический удар может разрушить детали. Я бы посоветовал взглянуть на более подробные инструкции, если вы не знакомы с этим методом.
Далее необходимо подключить катушку к 2-х проводному разъему и удерживать ее над зарядным основанием. Если все прошло хорошо, зеленый индикатор зарядки должен включиться примерно на секунду, а затем выключиться. Если батарея подключена, зеленый индикатор зарядки должен оставаться включенным до завершения зарядки.
После того, как зарядка работает как положено, это тот же процесс, чтобы припаять верхнюю сторону платы. Примечание для светодиодов на рисунке 7, есть небольшая маркировка в нижней части светодиодов, чтобы показать ориентацию. Сторона, в которую выходит маленькая линия, является узким концом треугольника на схеме светодиода. Важно проверить это для каждого используемого вами светодиода для поверхностного монтажа, поскольку маркировка может отличаться у разных производителей.
Программирование и тестирование электроники
Используйте AVRISP mkII для программирования микроконтроллера (нажмите и удерживайте Shift при нажатии кнопки загрузки в IDE Arduino). Можно также использовать его, чтобы просто записать загрузчик как обычно и использовать последовательное соединение на задней панели часов с кабелем FTDI. Но, обходя загрузчик и программируя напрямую с помощью AVR ISP mkII, код запускается быстрее при включении питания.
Я также приложил код к этому шагу. Если кто-то захочет посмотреть более подробно, я прокомментировал код, чтобы объяснить, что делает каждая часть. Общая структура кода является конечным автоматом. Каждое состояние имеет кусок кода, который он выполняет, а также условия для перехода в другое состояние.
Большая часть кода, управляющего выводами ввода / вывода, напрямую управляет регистрами, его немного сложнее читать, но его выполнение может быть в 10 раз быстрее, чем digital.Write или Read.
Скачать код можно по прямой ссылке здесь.
Настройка обработки
Настройка обработки для корпуса часов довольно сложна и требует хорошей подготовки.
Мельница, которую я использую, — это Othermill v2 (теперь называется Bantam Tools) с комплектом зажима для пальцев. Зажимы позволяют удерживать заготовку с боков, которые я использую для первой настройки.
Механическая обработка часов выполняется в три этапа. На первой установке только исходный материал прикреплен к станине ЧПУ, и мельница вырезает внутреннюю форму часов и удаляет немного поверхности. Настройка программного обеспечения для обработки показана на 3-м рисунке.
Вторая установка требует специального приспособления для удержания корпуса часов изнутри, так что можно вырезать всю верхнюю внешнюю форму часов. Пользовательский прибор можно увидеть на первом изображении, а на втором изображении в разобранном виде. Небольшой центральный элемент имеет резьбовое отверстие, поэтому, когда винт затянут, он поднимает элемент и вдавливает две боковые части в корпус часов, удерживая его на месте. Программное обеспечение для второй установки показано на рисунке 4.
Третья установка требует другого специального приспособления, чтобы держать часы; этот немного проще. Светильник состоит из основания и детали, которая идет внутрь часов. Часть внутри часов регистрируется с двумя стойками на основании и винтами на месте, чтобы держать корпус часов вверх ногами.
Я обработал детали из больших кусков алюминия и оставил их соединенными защелки. После того, как обе стороны обработаны, я вырезал язычки спиральной пилой и зашлифовал их ровно.
Я включил CAD-файлы fusion360, которые я использовал для изготовления всех деталей (включая корпус часов и боковой переключатель), но при попытке изготовить детали используйте свое собственное мнение. Я не несу ответственности, если что-то пойдет не так и сломается.
Подсказка для того, чтобы сделать приборы более точными: сначала обработайте любую деталь, которая соединяется с машиной, затем поставьте ее на конечное место, а затем обработайте до конечных размеров. Это гарантирует, что многие мелкие ошибки не составят и держат корпус часов в неправильном месте.
CAD — файл можно скачать здесь.
Обработка корпуса
Исходная алюминиевая заготовка видна на первом рисунке. Я использую 1-1 / 4″ кольцевую пилу, чтобы удалить центр, это экономит немного времени обработки.
Как упоминалось в предыдущем шаге, есть 3 настройки для обработки корпуса. Первая настройка после обработки показана на рисунке 2. Сначала я использую концевую фрезу 1 1/8″ (плоская на дне), чтобы удалить большую часть материала. Затем я переключаюсь на концевую фрезу 1/32″, чтобы отрезать 4 винта. отверстия. Для нарезания резьбы в отверстиях под винты я использую резьбовую фрезу M1.6 (от Harvey tools). Конкретные настройки, которые я использую, содержатся в файле Fusion360 CAD.
На рисунке 3 показана вторая установка с окончанием обработки, а на четвертом рисунке показана третья установка перед обработкой.
Вторая установка обрабатывается с использованием концевой фрезы 1/8″ для быстрого удаления большей части материала, а затем я использую шаровую фрезу 1/8″ (с круглым концом) для резки изогнутых поверхностей. Операции одинаковы и для третьей установки.
Вторая установка требует использования другого специализированного инструмента, 3/4″ продольной пилы с модифицированной оправкой, чтобы она могла плотно прилегать к держателю корпуса часов. Продольная пила вращается со скоростью 16500 об / мин и движется со скоростью 30 мм / мин. Эта скорость подталкивает то, на что способен Othermill, поэтому может потребоваться еще больше замедлить его. Этот шаг показан на видео выше.
Просто для справки для тех, кто знает, что это значит, настройки, используемые на othermill v2 для концевой фрезы 1/8 «, составляют 16400 об / мин (163,5 м / мин), 300 мм / мин, глубина резания 1 мм и ширина 1,3 мм. резать.
Поскольку у другой мельницы недостаточно высоты z, чтобы удерживать часы на боку, мне нужно вручную просверлить отверстия для ремешка для часов и отверстие для бокового переключателя. Чтобы помочь найти их по сторонам часов неправильной формы, я 3D напечатал несколько направляющих, показанных на рисунках 5-7. Чтобы повысить точность сверления, важно, чтобы буровое долото было как можно дальше вставлено в патрон; это затрудняет блуждание.
Отверстие для бокового переключателя имеет некруглую форму, поэтому оно требует доработки после начала сверла, которое выполняется с использованием швейцарских файлов. Используя штангенциркули, я измеряю текущее отверстие и заполняю его до правильного размера. Отверстие должно находиться на расстоянии 4,6 мм от верхней поверхности, 3,8 мм от нижней поверхности и 25,8 мм от самой дальней точки каждого выступа.
Обработка бокового переключателя
Файлы, использованные на этом этапе, были включены в zip-файл еще в настройке обработки.
Боковой переключатель обработан очень похоже на корпус MechWatch. Фрезерование осуществляется с помощью концевой фрезы 1/8 «с использованием тех же настроек, что и в случае. Затем следует использовать шаровую фрезу 1/8» на изогнутых поверхностях, те же настройки, что и раньше.
Вторая настройка показана на рисунках 1-2 до и после обработки. Концевая фреза 1/8 «, шаровая фреза 1/8», концевая фреза 1/32 «, а затем резьбовая фреза M1.6 (имеется резьбовое отверстие для крепления ее к переключателю на плате).
Я делаю выключатель из более крупного куска алюминия по двум причинам. Первая причина в том, что я могу зажать стороны и не случайно фрезеровать кусок, удерживающий его. Во-вторых, когда я помещаю его в слот для третьей операции, он все еще может быть зажат (см. Рисунок 3).
Обработка нижний части корпуса
Дно часов выполнено из акрила, оно должно быть неметаллическим из-за индуктивной зарядки. Я использую несколько алюминиевых вырезов, чтобы отделить его от края (каждый толщиной 12,7 мм), и двухстороннюю ленту, чтобы удержать его на месте.
Поскольку пластик гораздо легче обрабатывать, чем алюминий, с настройками ЧПУ можно быть более агрессивным. Начиная с концевой фрезы 1/8″, настройки: 16500 об / мин, скорость резания 600 мм / мин, глубина резания 1,5 мм и ширина реза 1 мм. Для резки мелких деталей используйте концевую фрезу 1/32″ с теми же настройками, но глубина резания 0,25 мм и ширина резания 0,3 мм.
После извлечения зубочистки из бревна (я должен использовать более тонкую заготовку, но это то, что у меня есть), я вернул часы обратно. Он имеет вырезанную форму электромагнита, чтобы держать часы тонкими.
Чтобы снять его с кровати, я вставил шестигранный ключ в Т-образный паз и осторожно приподнял его, переходя к следующей точке, когда он начинает ослабевать.
Последний шаг — взять сверло и аккуратно утопить отверстия на нижней стороне. Я делаю это, поворачивая сверло вручную. Мне легче держать в центре и под контролем.
Снова файлы, использованные на этом этапе, были включены в zip-файл обратно в настройке обработки.
Монтаж компонентов
Это самый полезный шаг — собрать все детали и собрать их в финальные часы. Все расположенные детали (за исключением часового ремешка шириной 24 мм и быстродействующих пружинных стержней диаметром 1,5 мм длиной 24 мм) показаны на рисунке 1.
Первая часть сложная, так как заказанные мной уплотнительные кольца диаметром 40 мм на самом деле ближе к 37 мм, поэтому их нужно быстро растянуть и установить. Используйте торцевой шаровой шестигранный ключ, чтобы прижать его на месте, катя его вдоль канавки, как показано на рисунке 2.
Когда уплотнительное кольцо установлено правильно, плотно прижмите кристалл (диаметр 40 мм, толщина 1,5 мм) в корпус часов. Уплотнительное кольцо должно удерживать его на месте, будучи почти невидимым.
Теперь пришло время установить электронику. Сначала протрите внутреннюю поверхность кристалла безворсовой тканью и поместите электронику в корпус, обращая внимание на ключ, чтобы сохранить ориентацию прямо. Печатная плата должна плотно прилегать к корпусу, но если она не закреплена, ее можно закрепить с помощью небольшой капли супер-клея на ключе, чтобы удержать ее на месте.
После включения электроники боковой переключатель проходит через отверстие и над переключателем, установленным на печатной плате. Установочный винт M1.6 удерживает две части вместе, как показано на рисунке 3.
Затем, более длинные кабели на катушке необходимо сложить и заправить так, чтобы они не терли электрические контакты.
Предпоследний шаг — закрыть все это и снова прикрепить пластиковый корпус с помощью 4 винтов M1.6. Важно обратить внимание, что форма на спине совпадает с формой катушки. Может быть необходимо настроить расположение проводов, чтобы они лучше подходили.
Последний шаг — прикрепить ремешок для часов с помощью быстросъемных пружинных планок (рисунки 7-8). В зависимости от выбранной полосы может потребоваться модификация полосы для работы с пружинными стержнями. Для показанной ленты акулы я использую кусачки, чтобы создать небольшое отверстие для механизма быстрого выпуска.
Заключительные замечания
Часы теперь закончены!
Просто пара замечаний: боковой переключатель может время от времени становиться немного липким, чтобы исправить это, возможно, потребуется увеличить отверстие или отрегулировать положение переключателя, ослабив установочный винт, удерживая переключатель близко к корпусу и повторно затянув винт.
Независимо от того, какое зарядное устройство выбрано, важно отметить, что между катушкой и зарядным устройством не может быть металла. Поскольку группа, которую я выбрал, является металлом, она должна обойти зарядное устройство
Спасибо, что дочитали до конца, надеюсь, вы чему-то научились. Я рад поделиться «Механическими часами» после нескольких месяцев в разработке.
meanders.ru
Эксклюзивные наручные часы своими руками
Сегодня мы расскажем, как своими руками сделать корпус и кожаный браслет для наручных часов.
Привет, друзья! Сегодня попробуем дать новую жизнь старым наручным часам.
Есть у меня вот такие часы, которые жили, жили, а потом, оп и были. На них были ушки, которые вскоре обломались, поэтому я их спилил.
Спиливаем ушки часов.
Разбираем наши часы.
Подбираем из доступного хлама различные шестеренки, которые могут нам подойти.
Разбираем подходящую шестеренку.
Выравниваем
Берем надфиль и аккуратненько убираем внутренние лишние части шестерни.
Весь процесс изготовления вы можете посмотреть на видео.
Автор статьи “Эксклюзивные наручные часы своими руками” Steel Wood
Смотрите так же:
Steel Wood
Друзья, подписывайтесь на мой канал в YouTube
https://www.youtube.com/channel/UCTpxthLF5mGs1FlefDjyBqw
Новые самоделки автора Steel Wood (Смотреть все)
samodelka.info