Chciałbym przedstawić moją ostatnia konstrukcję. Układ jak sama nazwa wskazuje jest najzwyklejszym zegarem pracującym w cyklu 24-godzinnym, z tym że sama prezentacja czasu jest 12- godzinna. Nietypowy jest jedynie sposób prezentacji czasu. Godziny i minuty podświetlane są na specjalnym panelu za pomocą odpowiednio rozmieszczonych diod LED (65 sztuk). Dla przykładu godzina 12:35 reprezentowana jest przez napisy "Dwunasta", "Trzydzieści" i "Pięć". Panel główny pokazuje czas z dokładnością do 5 minut, natomiast dodatkowe 4 diody zwiększają precyzję wskazań do 1 minuty. Korzystanie z zegara może początkowo wydawać się trudne, jednak jeden dzień wystarczy aby się przyzwyczaić. Układ wyposażony jest w głośny budzik i bateryjne podtrzymanie czasu na wypadek zaniku zasilania. Całość zamknięta jest w obudowie złożonej z wypolerowanych kawałków laminatu pokrytych lakierem bezbarwnym. Do odliczania czasu wykorzystany jest popularny układ PCF8583, a całe urządzenie oparte jest o mikrokontroler ATMega16. Zegar pobiera około 100mA prądu, przy zasilaniu 5V, podczas normalnej pracy.
Schemat ideowy sterownika znajduje się na rysunku poniżej:
Sercem układu jest mikrokontroler U1 (ATMega16) wraz z rezonatorem kwarcowym X1 (16MHz) i kondensatorami C1 (22pF) i C2 (22pF). Przyciski S1 - S3 (uSwitch 12x12mm) stanowią klawiaturę zegara, pozwalając ustawić czas i budzik. Diody DL1 - DL4 (LED) stanowią wyświetlacz pomocniczy dla licznika minut. Złącze Prog (goldpin) służy do zaprogramowania procesora. Za odmierzanie czasu w układzie odpowiedzialny jest zegar czasu rzeczywistego U2 (PCF8583). Do jego działania wymagany jest rezonator kwarcowy X2 (32,768kHz) i kondensator C8 (33pF). Dodatkowe kondensatory C6 (100nF) i C7 (47uF) zapewniają filtrację napięcia zasilania samego układu U2. Po zaniku napięcia zasilania pomiar czasu jest podtrzymywany za pomocą baterii BAT1 (3V) i zasilacza bezprzerwowego z diodami D1 (1N4148) i D2 (1N4148). Rezystory R3 (3,3k) i R4 (3,3k) umożliwiają poprawną pracę magistrali I2C, a co za tym idzie poprawny odczyt i zapis czasu z/do układu U2. Wyświetlacz podzielony jest na dwa segmenty sterowane multipleksowo poprzez tranzystory T1 (BC327) i T2 (BC327). Rezystory R1 (3,3k) i R2 (3,3k) ograniczają prąd baz tych tranzystorów. Katody diod w segmentach wyświetlaczy sterowane są za pośrednictwem buforów inwerterów U4 (ULN2803) i U5 (ULN2803), podobnie jak sygnalizator piezo z generatorem BUZ1 (5V). Złączem wyświetlacza są listwy goldpin GP1, GP2 i GP3. Zasilanie podłączamy do złącza Z1 (ARK2), wprost na kondensator filtrujący C3 (220uF) i układ stabilizatora U3 (7805). Kondensatory C5 (100nF) i C4 (100uF) filtrują napięcie zasilania.
Schemat ideowy wyświetlacza znajduje się na rysunku poniżej:
Wyświetlacz zegara nie stanowi nic odkrywczego, rezystory R1 - R65 (220R-330R dobrać w zależności od diody) ograniczają prąd led'ów D1-D65. Diody podzielone są na dwie sekcje, pierwszą stanowią elementy D1-D30, a drugą diody D31-D65. Kontakt z płytką sterownika zapewniają złącza goldpin GP1, GP2 i GP3.
Duży problem może stanowić konstrukcja mechaniczna zegara gdyż nie jest ona prosta do wykonania i wymaga odrobiny cierpliwości. Najważniejszy jest panel czołowy, wykonany z cienkiego laminatu jednostronnego (czym cieńszy tym lepszy, dobry mógłby być 0.5mm lub 0.8mm). Wydruk do wprasowania musi być idealny bo każde podtrawienie po oświetleniu diodami będzie potem widać. Panel przedni można zrobić odrobinę większy niż proponowany rysunek, zaklejając obrzeża płytki taśmą klejącą aby się nie podtrawiły. Zawsze łatwiej będzie podszlifować panel do reszty obudowy niż robić nowy, odrobinę większy.
Drugim etapem montażu jest zrobienie przegródek z tyłu panelu przedniego za pomocą pasków laminatu o szerokości 1-1.5cm. Każdy napis na wyświetlaczu oddzielony jest od drugiego przynajmniej jedną literą "fałszywą", która nie powinna być podświetlana, a umożliwi wklejenie dwóch przegródek i lepsze oddzielenie jednego napisu od drugiego. Najprościej narysować od tyłu panelu przedniego w którym miejscu powinny być zamocowane paski laminatu. Klejenia dokonujemy za pomocą Super Glue lub podobnego kleju, zważając aby nie było szpar między przegródkami oraz panelem a przegródkami. Wszystkie szpary i niedociągnięcia zaowocują przeświecaniem jednego znaku na drugi. Pomocą przy klejeniu będą fotografie projektu u dołu strony. Po przyklejeniu przegródek szlifujemy drobnym papierem ściernym panel przedni, a następnie malujemy lakierem bezbarwnym w sprayu.
Płytka sterownika z płytką wyświetlacza powinna być skręcona za pomocą śrubek 3mm, gdyż w innym przypadku po naciśnięciu przycisku goldpiny lub złącze szufladkowe mogą się wyłamać z płytek. Jeśli wszystko jest dobrze wykonane, a przegródki poprawnie wklejone to płytka wyświetlacza powinna przyłożyć się prosto do panelu przedniego a diody schować się w przegródkach. W zależności od długości napisu przegródki mają różne długości i różną ilość podświetlających je diod. Przymocowanie płytki wyświetlacza do panelu z napisami można wykonać w dowolny sposób, np wiercąc w płytce wyświetlacza małe dziurki 1mm i przekładając kawałki drutu przylutowane uprzednio do laminatu w przegródkach.
Boki i górę obudowy także wycinamy z pasków laminatu, szlifujemy i lakierujemy podobnie jak panel przedni, jeśli chodzi o tył obudowy to ja pozostawiłem odkryty aby można było podziwiać budowę zegara
Obsługa:
Zegar obsługujemy za pomocą klawiatury z trzema przyciskami. Podczas normalnego wyświetlania czasu, przyciskiem S1 włączamy i wyłączamy obsługę budzika, krótki pisk potwierdza wyłączenie, natomiast długi świadczy o tym że budzik będzie działał. Naciskanie na przycisk S2 powoduje cykliczne przechodzenie do widoku ustawionego czasu budzenia lub aktualnego czasu. Przyciśnięcie S3 na odpowiednim widoku wejdzie w tryb ustawiania, bądź to zegara bądź budzika. Przyciski S3 i S1 działają wtedy odpowiednio jako + i -, natomiast poprzez S2 przechodzimy do ustawień minut, a potem do normalnej pracy.
Podczas ustawiania godzin, miganie diody DL2 mówi o tym że jest to godzina poranna AM, natomiast miganie DL1 świadczy o porze popołudniowej (PM). Gdy zegar pokazuje czas nie ma możliwości podglądu czy jest to godzina AM, czy PM, ale uważam że pomylenie 6 rano z 18 było by trudne
Zdjęcia Projektu:
Strona domowa projektu:
http://mirley.firlej.org/zegar_tekstowy
Czekam na opinie i sugestie.....
