Настільний годинник. Настільний годинник Електронний годинник з регулюванням яскравості

У даній статті описуються годинник на мікроконтролері ATMega48PA зі світлодіодними індикаторами і безліччю функцій:

Автоматичне регулювання яскравості в залежності від освітленості.
Управління годинами за допомогою сенсорних кнопок.
секундомір
вбудований таймер
вбудований будильник
Індикатор дня року, від 1 до 365.
Відправка поточного часу по інтерфейсу UART кожну хвилину.
Меню настройки часу і дати.
Перемикання між режимами ГГ: ХХ і ХХ: СС.
Анімація закінчення доби, промальовування нулів при переході 23: 59-00: 00.

Годинники представляють собою прямокутний бокс і підставку, зроблені з пластику (полівінілхлорид). Всі частини корпусу вирізані ножем і склеєні секундним клеєм. На передній частині корпусу розташовується темний світлофільтр, що відсіває частина червоного світла від індикаторів. На підставці розташовуються три сенсорних кнопки. Кожна кнопка - це коло невеликого діаметра, вирізаний з мідної фольги і приклеєний до основи клеєм. На задній стороні розташовуються: роз'єм для підключення адаптера живлення і зовнішніх пристроїв, і звуковий отвір динаміка. Зверху розташований фотоелемент, що реагує на зміну освітлення. Індикаторами в годиннику є семисегментні світлодіодні індикатори, з типом підключення: загальний катод. Всього в годиннику чотири індикатори, тобто одночасно можна виводити чотири цифри з додатковими точками внизу. Годинники працюють від мережевого адаптера з вихідною напругою 5 вольт і мінімальною силою струму не менше 150 мА.

При першому включенні годинник необхідно налаштувати. Для цього потрібно натиснути і тримати 2 секунди середню кнопку (далі СК), годинник перейдуть в режим настройки. Потім необхідно налаштувати поточний час лівої і правої кнопками (далі ЛК і ПК відповідно) і натиснути СК. Так само потрібно налаштувати хвилини. Потім таким же чином потрібно буде налаштувати поточний день і натиснути СК (далі у всіх додаткових режимах буде використовуватися така ж настройка цифр). Годинники перейдуть в головний режим ГГ: ХХ (режим 0), тобто на індикаторах відображається годинник і хвилини. Одноразовим натисканням на СК можна перейти в режим ММ: СС (режим 1) і назад. Якщо в режимі 0 натиснути на ЛК, то годинник увійдуть в режим будильника. Після настройки часу сигналу потрібно натиснути і тримати 2 секунди ПК або ЛК. У призначений час включиться звуковий сигнал з частотою близько 700 Гц, через 10 секунд сигнал вимкнеться, і будильник автоматично деактивується. Якщо в режимі 0 натиснути ПК, то годинник увійдуть в режим таймера. За замовчуванням, таймер встановлено на 5 хвилин. Після настройки часу слід натиснути і тримати 2 секунди ПК або ЛК і таймер активується. Після закінчення часу, так само, як і в випадку з будильником, продзвенить тоновий сигнал і відключиться через 10 секунд. Якщо в режимі 1 натиснути ПК, то годинник перейдуть в режим секундоміра. Натисканням ЛК секундомір запускається або зупиняється, натисканням ПК секундомір скидається. Якщо в режимі 1 натиснути ЛК, то годинник перейдуть в режим дати, на індикаторах з'явиться поточний день року. Для виходу з цього режиму можна натиснути будь-яку кнопку. Також, з додаткових режимів можна перейти до головного режим натисканням СК. Так як всі додаткові режими є паралельними, можна встановити будильник, поставити таймер і запустити секундомір одночасно.

Яскравість індикаторів змінюється в залежності від освітлення, вдень годинник світять яскраво, вночі тьмяно. Всього кілька градацій яскравості, які обчислюються на основі показань фотодатчика.

У годиннику присутній інтерфейс UART, за допомогою якого щохвилини на зовнішні пристрої (Якщо такі є) надсилається 2 байта: байт годин з виставленим восьмим бітом (наприклад, якщо 15 годин, то байт дорівнює 15 + 128 \u003d 143), і байт хвилин. Восьмий біт при передачі годин використовується для того, щоб зовнішні пристрої могли відразу визначити, передається байт годин або байт хвилин. Можна підключати інші пристрої на AVR і отримувати в них поточний час по UART.

Кожну опівночі (при переході від 23:59 до 00:00) на індикаторах відтворюється проста анімація у вигляді послідовної промальовування нулів, після чого годинник продовжує працювати в штатному режимі.

Фьюз-біти:

В прикріпленому файлі: проект в Proteus, прошивка, исходник, друкована плата в SLayout.

список радіоелементів

позначення	Тип	Номінал	кількість	Мій блокнот
MCU1	МК AVR 8-біт	ATmega48PA-AU	1	В блокнот
VT1-VT4	біполярний транзистор	КТ3130А9	4	В блокнот
VT5-VT12	транзистор	КТ218А	8	В блокнот
C1	електролітичний конденсатор	1000мкФ 6.3В	1	В блокнот
C2, C3	конденсатор	20 пф	2	В блокнот
R1	резистор	200 Ом	1	В блокнот
R3-R5	резистор	1 МОм	3	В блокнот
R6-R17	резистор	390 Ом	12	В блокнот
R18	резистор	150 Ом	1	В блокнот
R19-R25	резистор	68 Ом	7	В блокнот
R2, R26	резистор	10 кОм	2	В блокнот
R27	резистор	470 Ом	1	В блокнот
LDR1	фоторезистор	1-50 кОм	1	В блокнот
Z1	кварц	8МГц	1

Купити настільний годинник сьогодні не складає труднощів, так як подібна продукція зустрічається у багатьох спеціалізованих і не тільки магазинах. Вони можуть не тільки служити за своїм прямим призначенням - інформувати про поточний час, а й бути прикрасою інтер'єру або робочого місця, зокрема. поширені різні моделі подібної продукції, тому завжди можна підібрати цікавий варіант, який би припав до вподоби будь-якій людині. Сяючі настільний годинник будуть дуже зручні в експлуатації особливо, коли пізній час доби і виникають проблеми з освітленням. Не потрібно буде постійно наближатися до годинника, щоб дізнатися час. Зауважимо, що інтенсивність і колір підсвічування може бути регульованою в деяких моделях настільного годинника. Функціонал подібних пристроїв різниться, тому вкрай важливо звертати увагу на їх технічні характеристики перед покупкою.

Сяючі настільний годинник виступлять відмінним подарунком для близької людини. Вони будуть гарантовано використовуватися, принесуть комфорт на робоче місце. Такі речі доречні не тільки в офісі, але і в домашніх умовах. Практика показує, що попит на настільний годинник не знижується протягом багатьох років, так як це зручна і доступна річ. Купити настільний годинник в Москві можуть всі бажаючі, але для початку важливо визначитися, яка саме модель потрібно. Деякі з них оснащуються таймерами, будильниками, секундомірами і іншими опціями, однак для деяких людей вони можуть здатися зайвими, а переплачувати зайвий функціонал не буде бажання. Ви можете підібрати модель, яка буде виконувати свої базові функції по доступною ціною. Магазин настільного годинника пропонує широкий асортимент профільних товарів, серед якого вдасться відшукати потрібний варіант.

Відмінності настільного годинника

Магазин настільного годинника пропонує великий вибір продукції, але вся вона кардинально відрізняється між собою. Продукція може виготовлятися в різних країнах, з різних матеріалів і комплектуючих. Все це впливає на підсумкову вартість продукту. Головне, враховувати всі свої побажання на етапі покупки такої продукції. Ціна настільного годинника залежить від того, вироблені вони всередині країни або за її межами, механічні вони або електронні, а також інших факторів. Важливо розуміти, що і в низькому ціновому діапазоні теж предостатньо цікавих моделей, тому можна обзавестися хорошим продуктом, не переплачуючи за нього. Ціна настільного годинника доступна для всіх, так що немає ніяких причин відмовлятися від використання подібних аксесуарів.

Нещодавно купив мережеві світлодіодні годинник VST-731. Годинники вигідно відрізняє від інших моделей функціональність, великий розмір символів індикатора і яскраве світіння цих символів. На жаль, заявленого на сайті інтернет-магазину програмного зменшення яскравості в нічний час (22-00 - 7-00) в цій моделі годинника не виявилося. У зв'язку з відсутністю програмного управління яскравістю індикаторів, одна з переваг годин - яскраве світіння символів є і їх недоліком: цифри годин занадто яскраво світяться в темряві, створюючи певний дискомфорт вночі.

Пропонована схема автоматичного регулювання яскравості індикаторів годин дозволяє автоматично встановлювати яскравість індикатора в залежності від рівня освітленості того місця, де розташовані годинник.

Для побудови схеми автоматичного регулювання яскравості розберемося з ланцюгами живлення вузлів годин VST-731. Нижче показаний фрагмент електричної схеми, Схожий зі схемою цього годинника - схему VST-731 мені знайти не вдалося.

Зі схеми видно, що харчування різних груп сегментів індикаторів дисплея організовано від двох однополуперіодних випрямлячів, зібраних на діодах D1, D2. Резистори R2, R4 задають струм через сегменти індикаторів, а значить - яскравість світіння символів.

Принцип роботи автоматичного регулювання яскравості індикатора для годин VST-731 або схожих з побудови ланцюгів харчування ілюструє схема:

Транзистор T1 в цій схемі виконує функції регулюючого елемента і випрямного діода. Елементи D1, C1 - ланцюг формування постійної напруги. У разі, якщо всі вузли годин підключені до одного джерела постійної напруги, то в цьому ланцюзі немає необхідності: ланцюжок на резисторах R1 - R3, що задає струм бази транзистора T1, можна підключити до + UCC. Зі збільшенням освітленості опір фоторезистора R1 зменшується, при цьому збільшується струм через транзистор T1, що призводить до збільшення яскравості світіння включених керованими ключами мікросхеми сегментів індикаторів. Резистор R2, опір якого на кілька порядків нижче опору фоторезистора R1 в темряві, визначає яскравість світіння світлодіодів в темряві. На транзисторі T2 зібраний другий канал управління яскравістю по аналогії з першим. У нашому випадку другий канал необхідний, оскільки, як було зазначено вище, харчування вузлів в годиннику здійснюється від двох джерел постійної напруги.

Схема автоматичного регулювання яскравості індикаторів для годин VST-731 (виділена кольором) виглядає так:

Навісний монтаж елементів схеми (крім фоторезистора) можна виконати на окремій платі, наприклад, - шматочку макетке і помістити цю плату в корпус годин - порожнього місця там вистачає. Фоторезистор 1R1 необхідно закріпити на лицьовій панелі годин, попередньо просвердливши два отвори під його висновки. Я приклеїв фоторезистор поверх товарного знака ® в написи VST® на лицьовій панелі, але це вже справа смаку: головне - сенсор повинен розташовуватися в площині дисплея годин. Перед підключенням плати регулювання яскравості до плати керування годин не забудьте розірвати старі ланцюга харчування сегментів індикатора (діоди D1, D2), які згадувалися вище.

список радіоелементів

позначення	Тип	Номінал	кількість	Примітка	Мій блокнот
1D1	випрямний діод	1N4007	1		В блокнот
1T1, \u200b\u200b1T2	біполярний транзистор	2N2222A	2		В блокнот
1С1	конденсатор	47 мкФ	1	10В	В блокнот
1R1	фоторезистор	GL5528	1		В блокнот
1R2	резистор	1.5 кОм	1		В блокнот
1R3, 1R5	резистор