Zegar z termometrem – chiński zestaw do montażu

Budowa zegara czy termometru to jeden z obowiązkowych projektów elektronika amatora. W dobie mikrokontrolerów jest to zadania dość łatwe, a w przypadku budowy od podstaw najbardziej czasochłonne będzie wykonanie w warunkach domowych płytki drukowanej. Można pójść nieco łatwiejszą drogą i zmontować sobie gotowy zestaw, który zawiera przy okazji estetyczną obudowę. Dodajmy do tego datownik, budzik, termometr i jasność wyświetlaczy uzależnioną od oświetlenia, a otrzymamy całkiem zgrabne urządzenie.

Zegar z termometrem DIY

Zegar bez problemu można kupić na aliexpress czy banggood w cenie poniżej 8$. W ofertach sklepów możemy znaleźć wersje z różnymi kolorami wyświetlaczy z i bez obudowy w zestawie. W zamówionej przesyłce otrzymałem dwie paczuszki – jedna z elektroniką, druga z obudową.

Po otworzeniu woreczka z płytką i częściami warto zrobić małą inwentaryzację elementów:

W zestawie znalazły się m.in. kabelek zasilający z wtyczką USB, ciemny filtr na wyświetlacze i dwustronna płytka drukowana dobrej jakości:

Dołączono też kartkę A4 z opisem montażu, schematem ideowym i algorytmem ustawiania zegara oraz korzystania z jego funkcji – wszystko w języku angielskim.

Link do zegara w sklepie Banggood.com – http://goo.gl/8Y2oal, warto też poszukać na aliexpress, może będzie taniej.

Montaż zegara

Zegar został zbudowany w oparciu o mikrokontroler STC15W404AS oraz układ zegara firmy Dallas DS1302 z bateryjnym podtrzymaniem. Jednocalowe wyświetlacze LED są multipleksowane, nie zabrakło brzęczyka, który jest wykorzystywany przez budzik i wybijanie pełnych godzin. Dodatkowo jest też termometr wykorzystujący termistor jako czujnik oraz dwustopniowa regulacja jasności wyświetlaczy z użyciem fotorezystora.

Montaż jest dość typowy, trzeba jednak pamiętać o przylutowaniu wyświetlaczy na samym końcu, gdyż zasłaniają one praktycznie wszystkie pola lutownicze! Na początek rezystory:

W dalszej kolejności proponuję przylutować rezonator kwarcowy (na leżąco), blaszkę baterii, podstawki pod układy scalone, kondensatory, buzzer (uwaga na polaryzację), przyciski, tranzystory, gniazdo zasilania.

Teraz kolej na wyświetlacze, tu trzeba pamiętać, że trzecia cyfra, czyli DS3 musi być zamontowana “do góry nogami”, czyli kropką w górze. Nieco za długie nóżki gniazdka zasilania trzeba skrócić:

I na końcu czas na fotorezystor i termistor.

Kolejny etap to uruchomienie i ustawienie zegara.

Uruchomienie zegara z termometrem

Przy pierwszym podłączeniu zasilania na wyświetlaczu mogą zostać wyświetlone “krzaki”, dlatego warto wyzerować pamięć nastaw mikrokontrolera. W tym celu trzeba wcisnąć oba switche na 5 sekund. Na wyświetlaczu pojawi się 7:59, po chwili 8:00 i buzzer piknie 8 razy.

Ustawianie godziny, budzika, odgrywania kurantów:

• wcisnąć klawisz function (górny) – zacznie migać cyfra godzin, klawisz + (dolny) umożliwia nastawienie żądanej godziny,
• wcisnąć klawisz function, zaczną migać cyfry minut, klawisz + umożliwia nastawę minut,
• wcisnąć klawisz function, zacznie migać cyfra godziny budzika, nastawa klawiszem +,
• wcisnąć klawisz function, zaczną migać cyfry minut budzika, nastawa klawiszem +,
• wcisnąć klawisz function, klawisz + umożliwia wyłączenie (brak kropki na ostatnim wyświetlaczu) i włączenie budzika (kropka na ostatniej cyfrze),
• wcisnąć klawisz function, miga cyfra godziny rozpoczęcia odgrywania kurantów (przy pełnej godzinie piszczyk wydaje dźwięki), ustawienie klawiszem +,
• wcisnąć klawisz function, miga cyfra zakończenia odgrywania kurantów, ustawienie klawiszem +,
• wcisnąć klawisz function, klawiszem + można wyłączyć (gaśnie górna kropka) lub włączyć funkcję odgrywania kurantów (kropka zapala się),
• wcisnąć klawisz function, zegar wychodzi z trybu ustawień.

Ustawianie termometru i kalendarza:

• wcisnąć klawisz + (dolny), zegar wyświetli temperaturę, klawiszem function ustawić rzeczywistą wartość,
• wcisnąć klawisz +, zegar wyświetli datę, wcisnąć klawisz function, zacznie migać cyfra miesiąca, klawiszem + ustawić właściwą wartość,
• wcisnąć klawisz function, zaczną migać cyfry dnia miesiąca, klawiszem + ustawić właściwą wartość,
• wcisnąć klawisz function, zegar zapamięta ustawienie, wcisnąć klawisz +, zegar wyświetli dzień tygodnia,
• wcisnąć klawisz function, dzień tygodnia zacznie migać, klawiszem + ustawić właściwą wartość (1 – poniedziałek, 2 – wtorek itd.),
• wcisnąć klawisz function, zegar zapamięta ustawienie, wcisnąć klawisz +, zegar przejdzie do wyświetlenia czasu.

Po ustawieniu powyższych funkcji, zegar będzie naprzemienne wyświetlał czas przez 45 sekund, później temperaturę (5s), datę (5s), dzień tygodnia (5s).

Funkcję kuranta można potraktować jako ciekawostkę, chyba że ktoś chce słuchać pisków o pełnych godzinach ;). Zegar jest dość dokładny (praca w domu, przy dość niezmiennej temperaturze otoczenia). Po miesiącu używania odchyłka wynosiła mniej niż minutę, co jest niezłym wynikiem.

Na koniec warto założyć akrylową obudowę. Składając sześć części warto pomóc sobie gumką lub taśmą malarską, by płytki nie rozpadały się w rękach. Między przednią szybkę a wyświetlacze należy wsunąć filtr zaciemniający, mój wymagał niewielkiego przycięcia – linijka, nóż do tapet i po sprawie :). Po wkręceniu sześć śrubek, zegar jest gotowy do postawienia na biurku, gdzie prezentuje się całkiem nieźle.

Przy niewielkim oświetleniu otoczenia, cyfry zaczynają świecić bardzo blado, ale czytelnie – fajna funkcja zapobiegająca oślepianiu w nocy.

Podsumowanie

Zegar jest bardzo prosty w montażu, można go złożyć dosłownie w kilka minut. Z minusów mogę wymienić bardzo słabą filtrację zasilania (tylko kondensator 100nF), a to z USB bywa dość zaśmiecone. Kropki wyświetlaczy świecą wyraźnie słabiej od reszty segmentów i do tego widać ich pulsowanie. Na plus na pewno zaliczyć można fajny wygląd zegara i funkcję termometru. Złożenie gotowego kitu nie jest może 100% DIY, ale również daje satysfakcję z samodzielnego polutowania urządzenia. Dla początkujących jak znalazł.