Данные часы предназначены для отображения значения текущего времени. При отсутствии напряжения питания часы продолжаются работать с выключенной индикацией, поскольку в конструкции применена микросхема часов реального времени DS1307, которая обменивается данными с микроконтроллером по протоколу I2C примерно один раз в секунду. Потребление часов при максимальной яркости индикации и при напряжении питания Uпит=7В составляет примерно 80 мА.
     На рисунке 1 изображена принципиальная электрическая схема часов, которая в подробном описании не нуждается.


В таблице 1 приведен перечень примененных элементов и их номиналы.
Таблица 1. Перечень элементов

DA1	78L05
DD1	DS1307
DD2	PIC16F682A, SO18
VT1-VT4	BC857B
VT5-VT12	BC847B
VD1-VD158	1206
R1, R2	2к7 0805
R3,R8,R9,R10	10 кОм 1206
R4-R7, R11-R14	2к7 0805/1206
R15, R16	4к7 0805
R17-R20	20…51 Ом 0805
R21-R24	2 кОм
C1, C3	0,1 мкФ 0805
C2, C4	100 мкФх10 В

     В качестве источника питания был применен блок питания от зарядки мобильного телефона с напряжением холостого хода равного 7 В. В конструкции данных часов можно использовать любой другой источник питания с выходным напряжением в пределе от 6,5 до 8,5 В. В случае использования 5-тивольтового источника питания устанавливать стабилизатор напряжение 78L05 нет необходимости, а также нет необходимости в токоограничивающих резисторах, поскольку в конструкции используется электронная регулировка яркости. В файле разводки печатной платы, находящемся в архиве данной статьи, находится специальная разводка с именем “Uпит=5В_На печать”, к которой отсутствуют токозадающие резисторы и стабилизатор напряжения.

Инструкция по управления часами
     На задней панели часов расположены две кнопки. Первая (которая ближе к центру) отвечает за установку часов, вторая – за установку минут. Если нажать обе кнопки одновременно, то часы перейдут в режим изменения яркости индикации. (В первой конструкции этих часов этой функции не было, и я ввел при изготовлении последующих конструкций, поскольку ночью часы просто ослепляли.) На индикаторах часов будет отображаться 00, на индикаторах минут число от 01 до 99 (по умолчанию в момент первого включения это значение равно 99) и индикатор секунд перестанет мигать. После этого кнопками “Час” и “Мин” можно изменить значение яркости. Кнопка “Час” увеличивает значение яркости, а кнопка “Мин” уменьшает. После установки яркости, при условии отпускании кнопок, часы перейдут в обычный режим работы через 3-4 секунды. При этом значение яркости будет сохранено в энергонезависимой памяти микроконтроллера и при последующем включении часов значение яркости будет таким же как, и перед выключением.

Изготовление печатной платы
     Одной из сложностей данных часов является изготовление печатной платы. Поскольку она двухсторонняя, то необходимо совместить верхний и нижний слои. Заранее скажу, что точного совмещения и не требуется. Если будет небольшое смещение, то ничего страшного, поскольку для конструкции это не критично. Все переходные отверстия после изготовления печатной платы соединятся лужёнкой и запаиваются с обеих сторон.
     Плата изготавливалась обычным ЛУТом. В файле разводки (myhomeclock3.lay) находится две печатные платы: одна собственно разводка, а вторая – это плата которую необходимо отправить на печать. Далее вырезаем разводку по размеру платы и на свету совмещаем обе стороны посредством совмещения переходных отверстий. После этого проводим сгиб листа. Далее вставляем заранее приготовленный текстолит между слоями и упираем его в место этого сгиба. Далее обычным утюгом переводим дорожки на металлизацию платы. Я это делал на ламинаторе, у которого нагреваются оба вала и поэтому проблем с переводом у меня не возникло. Для проверки правильности совмещения рекомендую просверлить несколько проверочных отверстий. Двух будет более чем достаточно: одно с одной стороны платы, второе с другой. Если отверстия немного не будут совпадать, то ничего страшного, все соединения будут произведены распайкой луженки после протравки платы. Если же какая-то часть платы плохо переведется, или же будет смещение слоев на большое расстояние (несколько миллиметров и более), то стоит смыть порошок и провести процесс перевода дорожек заново. Это не очень трудно и не стоит из этого делать проблему. Совместить плату можно будет уже по просверленным отверстиям с помощью иголки.

     Схема не требует наладки и при правильной сборке сразу начинает работать. Если после сборки у вас что-либо не работает, то стоит проверить правильность сборки, правильность распайки и исправность электронных компонентов. Такие часы были собраны в трех экземплярах. В первом экземпляре были найдены небольшие ошибки и в последующих они были исправлены, поэтому конструкция отлажена и не требует никаких доработок.
     Микроконтроллер можно запрограммировать заранее, а затем впаять его в конструкцию часов. Можно запаять микроконтроллер, а затем, подпаяв 5 проводов к печатным проводникам, внутрисхемно запрограммировать. Поскольку я проводил отладку программы, то именно так и поступил.
     Ниже приведены несколько фотографии часов, сборочный чертеж и вид часов в сборе.
















В архиве находятся разводка печатной платы для двух напряжений питания в формате LAY, прошивка микроконтроллера PIC16F628A, рекомендации по изготовлению корпуса из оргстекла в формате SPlan7 и проект протеуса, в котором можно проверить работу часов.
Автор: Alex by PIC.Rkniga.ru

MyHomeClock.rar [76,35 Kb] (cкачиваний: 2241)

Ниже проводятся фотографии присланные нам одним из посетителей сайта, который собрал часы по данной методике. Он немного изменил печатную плату, поскольку у него не оказалось в наличие микроконтроллера в корпусе SO, но это никак не повлияло на работу устройства.