Как сделать электронные часы своими руками: Самодельные электронные часы, элементная база — часть 1, измерение времени / Хабр
Самодельные электронные часы, элементная база — часть 1, измерение времени / Хабр
Наверное, каждый гик, увлекающийся самодельной электроникой, рано или поздно приходит к идее сделать свои, уникальные, часы. Идея вполне неплоха, разберемся как и на чем их лучше сделать. В качестве отправной точки будем считать, что человек умеет программировать микроконтроллеры, понимает как переслать 2 байта по i2c или serial-порту, и может спаять вместе несколько проводов. В принципе, этого достаточно.
Понятно, что ключевая функция часов — измерение времени (кто бы подумал, да?). И делать это желательно максимально точно, здесь есть несколько вариантов и подводных камней.
Итак, какие доступные в «железе» способы измерения времени мы можем использовать?
Встроенный RC-генератор процессора
Самая простая идея, которая может придти в голову — это просто настроить программный таймер, и им отсчитывать секунды.
Так вот, эта идея никуда не годится. Часы-то работать конечно будут, только вот точность встроенного генератора никак не регламентируется, и может «плавать» в пределах 10% от номинала. Вряд ли кому-то нужны часы, уходящие в месяц на 15 минут.
Модуль реального времени DS1307
Более правильный вариант, он же использующийся в большинстве «народных» изделий — это часы реального времени. Микросхема обменивается с микроконтроллером по I2C, требует минимума обвязки (кварц и пара резисторов). Цена вопроса около 100р за микросхему, или около 1$ на ебее за готовую плату с микросхемой, модулем памяти и разъемом для батарейки.
Схема из даташита:
Что не менее важно, микросхема выпускается в DIP-корпусе, значит припаять ее может любой начинающий радиолюбитель. Встроенная батарейка обеспечивает работу часов, даже если питание было отключено.
Казалось бы, все хорошо, если бы не одна проблема — невысокая точность. Примерная точность часовых кварцев — 20-30ppm.
Впрочем, поскольку температура в помещении более-менее стабильна, и частота кварца не будет сильно меняться, можно добавить программную коррекцию. Другой совет, даваемый на форумах, использовать часовой кварц от старых материнских плат, по отзывам, они там довольно точные.
Модуль реального времени DS3231
Мы не первые, кто задался вопросом точности, и компания Dallas пойдя навстречу пожеланиям, выпустила более совершенный модуль — DS3231.
Он называется «Extremely Accurate Real Time Clock», имеет встроенный генератор с температурной коррекцией. Точность в 10 раз выше, и составляет 2ppm. Цена вопроса чуть повыше, но корпус микросхемы рассчитан под SMD-монтаж, паять не так удобно, зато можно купить на ебее готовую плату.
(фото с сайта продавца)
Точность в 6 секунд в месяц, это уже неплохой результат. Но мы пойдем дальше — в идеале, часы в 21 веке вообще не нужно подстраивать.
Радиомодуль DCF-77
Метод скорее экзотический, но для полноты картины его нельзя не упомянуть. Немногие знают, но сигналы точного времени передаются по радио еще с 70х годов. Передатчик DCF-77 расположен в Германии недалеко от Франкфурта, и на СДВ-частоте 77.5КГц передаются метки точного времени (да, у них уже 20 лет назад были настенные и настольные часы, которые не надо подстраивать).
Способ хорош тем, что схема имеет малое энергопотребление, так что сейчас производятся даже наручные часы с такой технологией.
Готовую плату приема DCF-77 можно купить на ebay, цена вопроса 20$.
Многие часы и метеостанции имеют возможность приема DCF-77, проблема лишь в том, что до России сигнал практически не доходит. Карта покрытия с Википедии:
Как можно видеть, лишь Москва и Питер находятся на границе зоны приема. По отзывам владельцев, лишь иногда сигнал удается принять, что для практического применения конечно, не годится.
GPS-модуль
Данные приходят примерно в таком формате » $GPRMC,040302.663,A,3939.7,N,10506.6,W,0.27,358.86,200804,,*1A», и распарсить их даже для слабой Arduino труда не составляет. Патриоты кстати, могут приобрести более дорогой модуль Ublox NEO-7N, поддерживающий (по отзывам) как GPS так и «Глонасс».
Очевидно, что про разные часовые пояса GPS-модуль ничего не знает, так что их вычисление и смену летнего/зимнего времени, разработчику придется продумать самому. Другой минус использования GPS — относительно высокое энергопотребление (впрочем, некоторые модули можно отдельными командами переводить в «спящий режим»).
Wi-Fi
И наконец, последний (и самый очевидный на сегодняшний момент), способ получения точного времени — это брать его из Интернета. Здесь есть два подхода. Первый, и наиболее простой — использовать в качестве платы часов что-то типа Raspberry PI с Линуксом, тогда делать ничего не надо, все будет работать «из коробки». Если же хочется «экзотики» — то самым интересным вариантом является модуль esp8266.
Это недорогой (цена вопроса около 200р на ebay) WiFi-модуль может обмениваться с сервером по serial-порту процессора, при желании его можно также перепрошить (сторонних прошивок довольно много), и часть логики (например опрос сервера времени) сделать в самом модуле.
Сторонними прошивками поддерживается куча всего, от Lua до C++, так что вариантов «размять мозги» вполне достаточно.
На этом тему измерения времени наверно можно закрыть. В следующей части мы поподробнее рассмотрим процессоры, и способы вывода времени.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ СВОИМИ РУКАМИ
Для тех, кто хоть немного разбирается в микроконтроллерах, а также хочет создать несложное и полезное устройство для дома, нет ничего лучше сборки цифровых часов с LED индикаторами. Такая вещь может украсить вашу комнату, а может пойти на уникальный подарок, сделанный своими руками, от чего приобретёт дополнительную ценность. Схема работает как часы и как термометр – режимы переключаются кнопкой или автоматически.
Микроконтроллер PIC18F25K22 берёт на себя всю обработку данных и отсчёт времени, а на долю ULN2803A остаётся согласование его выходов со светодиодным индикатором. Небольшая микросхема DS1302 работает как таймер точных секундных сигналов, частота её стабилизирована стандартным кварцевым резонатором 32768 Гц.
При необходимости, датчики температуры могут быть расположены далеко от основного блока – они соединяются с ним трёхпроводным кабелем. В нашем случае один температурный датчик установлен в блок, а другой расположен снаружи, на кабеле длинной около 50 см. Когда пробовали кабель 5 м, то тоже прекрасно функционировало.
Дисплей часов изготовлен из четырех больших светодиодных цифровых индикаторов. Первоначально они были с общим катодом, но изменены на общий анод в финальной версии. Вы можете ставить любые другие, потом просто подберёте токоограничительные резисторы R1-R7 исходя из требуемой яркости. Можно было разместить его на общей, с электронной частью часов, плате, но так гораздо универсальнее – вдруг вы захотите поставить очень большой LED индикатор, чтоб их было видно на дальнем расстоянии.
Сама электроника запускается от 5 В, но для яркого свечения светодиодов необходимо использовать 12 В. Из сети, питание поступает через понижающий трансформатор адаптер на стабилизатор 7805, который образует напряжение строго 5 В. Обратите внимание на небольшую зелёную цилиндрическую батарейку – она служит источником резервного питания, на случай пропадания сети 220 В. Её не обязательно брать на 5 В – достаточно литий-ионного или Ni-MH аккумулятора на 3,6 вольта.
Для корпуса можно задействовать различные материалы – дерево, пластик, металл, либо встроить всю конструкция самодельных часов в готовый промышленный, например от мультиметра, тюнера, радиоприёмника и так далее. Мы сделали из оргстекла, потому что оно легко обрабатывается, позволяет увидеть внутренности, чтоб все видели – эти часы собраны своими руками. И, главное, оно было в наличии 🙂
Здесь вы сможете найти все необходимые детали предлагаемой конструкции самодельных цифровых часов, в том числе схему, топологию печатной платы, прошивки PIC и исходный код.
Интерактивные часы | аналоговые часы | цифровой | подвижный | учебные часы
Введение
Часы для обучения времени имеют подвижные стрелки. Он имеет три основных режима, первый демонстрирует, как определить время с помощью аналоговых часов. Второй режим использует стрелки часов как способ изучения ракурсов. В третьем режиме часы используются для понимания дробей. Часы можно изменить, чтобы изменить цвет и общий стиль. Обратите внимание, что в этом упражнении отображаются различные элементы управления в зависимости от текущий режим
Общие элементы управления
Элементы управления над переключателем режимов всегда отображается. Вверху вы увидите цифровые часы, внизу три кнопки. Нажмите кнопку 12, чтобы отображение в обычном 12-часовом формате с AM/PM. Нажмите 24 кнопку для перехода на 24-часовой формат. Часто вам не захочется отображать время вообще, нажмите выключить и цифровые часы исчезнут.
Часы можно использовать для отображения текущего времени (на основе показаний часов).
используемого компьютера). Нажмите на реальный
время, чтобы переключить эту функцию. Это полезно, так как дети могут наблюдать
как часы меняются в течение дня. Для задач со случайным временем
нажмите случайную кнопку и стрелки часов
будет вращаться, чтобы произвести случайное время. Так что это отлично подходит для многих быстрых
огненные вопросы.
Когда часы не показывают фактическое реальное время, тогда маленькое на концах рук появляются ручки, их и втаскивают в позиция.
Управление режимом времени.
Сначала выберите режим времени, ниже приведен набор контролирует. Их можно использовать в задачах на время или для просмотра того, сколько времени истекло при отображении фактического реального времени. Первый из них отображает часы прошли. Второй — прошедшие минуты. Под кнопкой сброса оба обнуляются.
Таким образом, кратким примером того, как их использовать, будет случайный клик.
время. Теперь спросите, какой класс, какое время будет, скажем, через 1 час 25 минут.
минут. Чтобы продемонстрировать это, нажмите кнопку сброса, поэтому
и минуты, и часы равны нулю. Теперь перетащите стрелку часов вперед, пока
часы — 1, а минуты — 25. Часы теперь отображают
ответ на исходную задачу.
Режим углов
Часы всегда были полезным способом обучения углам. Эти часы имеет встроенные измерения углов. Сначала установите режим к углам, чтобы получить контрольный набор.
В режиме углов теперь вы увидите транспортир
Нажмите кнопку, чтобы переключить отображение транспортира. Далее идет
кнопка автоматического переключения, нажмите, чтобы включить
и вы заметите, что транспортир автоматически выравнивается по
измерьте угол. Переместите стрелки часов, и транспортир
следовать. Под кнопкой транспортира находится ползунок
используйте это, чтобы изменить размер транспортира. При измерении углов
большие стрелки часов можно сделать тонкими для большей точности, щелкнув
тонкий. Чтобы отобразить угол, щелкните Ang и щелкните Дуга.
для отображения угловой дуги.
При перетаскивании минутной стрелки она в настоящее время
привязки к ближайшей минуте, отключите эту функцию, нажав кнопку привязки. Наконец, тип угла может быть
изменено с помощью элемента управления select. Так
вы можете выбрать угол между часовой стрелкой и минутной стрелкой, обе
по часовой стрелке и против часовой стрелки. Или измерьте угол секундной стрелки
с 12 часов. Это очень хорошо работает с реальным временем
настройка, так как дети могут видеть полный угол 360 °, повернутый каждый
минута. Это помогает выучить ключевые углы, такие как 0°, 90°,
270° и т. д. Также преобразования, такие как 30 секунд * 6 = 180°
Режим дробей
Выберите дробь в элементе управления режимом для использования часы, чтобы учить дроби. Заявления о времени, такие как «четверть прошлое», «половина прошлого» и «без четверти» явно связаны с дробью.
В режиме фракций сектор круга рисуется от 12 часов до минуты
положение рук. Отображаются две большие доли, доля часа показывает неупрощенное
доли минут÷60.
Упрощенный
дробь — это та же дробь, уменьшенная, когда это возможно.
Простая кнопка переключает удаление часовая и секундная стрелки для упрощения просмотра. Вы также можете щелкните тонкий, чтобы переключить более тонкие часы Руки. Часы разделены согласно делителю контроль линий. Настройка по умолчанию — авто, это делит часы в соответствии с отображаемой дробью. По сути часы разделены в зависимости от упрощенной дроби. Однако вы можете отключить авто режиме и разделить часы в соответствии с выбранным числом.
Проценты также можно отобразить, щелкнув, чтобы переключить отображение процентов.
Стиль часов
Выберите режим стиля, чтобы получить доступ к элементам управления. Так, например, чтобы изменить цвет чисел, нажмите цифры, за которыми следует цвет из подборщик цветов. Чтобы полностью удалить цифры, нажмите «X» в палитре цветов. Вы можете сделать это и с другими частями часов, которые очевидно, может затруднить чтение часов.
Родственная деятельность
Дальнейшие уроки по определению времени включают сравнение двух разных времен.
двухчасовая активность превосходна в этом отношении и
также может генерировать вопросы времени.
Чтобы расширить углы, попробуйте Основные углы которые могут быть использованы для изучения таких типов углов, как острый, тупой и рефлекторный. Его также можно использовать для создания множества различных типов задач со случайным углом.
Увидев круглую фракцию в этом упражнении, интерактивная стена дроби также может быть использован для дальнейшего обучения фракций.
комплект часов своими руками — Google Такой
AlleShoppingBilderVideosMapsNewsBücher
Такой вариант
Совет: Begrenze diesuche auf deutschsprachige Ergebnisse. Du kannst deinesuchsprache in den Einstellungen ändern.
suchergebnis Auf Amazon.de Для: Diy Clock Kit
www.amazon.de › diy-clock-kit › k=diy+clock+kit
DIY Electronic Clock Kit, 4-stellige Digitale LED-Clock- Комплекты Automatische Anzeige von Uhrzeit/Temperatur und Datum für die Lötpraxis Lernen von Elektronik (Weiß).
Комплекты часов для самостоятельной сборки — Amazon.com
www.amazon.com › комплекты часов для самостоятельной сборки › k=cloc…
Amazon.com: комплекты часов для самостоятельной сборки. … ROMI’S WAY DIY Набор часов с круглым деревом, акриловой заливочной краской, часовым механизмом –. Смотри.
Комплект часов своими руками — Etsy
www.etsy.com › рынок › diy_clock_kit
Результаты 1–40 из 990 · Ознакомьтесь с нашим выбором комплектов часов своими руками, чтобы найти самые лучшие уникальные или изготовленные на заказ детали ручной работы из наших часов магазины.
Наборы часов — Ассортимент больших наборов часовых механизмов своими руками
www.clockparts.com › наборы часов
Наборы часов одинаково интересны как любителям, так и любителям. Наши наборы от маленьких настенных часов до больших наборов для башен или деревянных часов легко собрать, развлекаясь.
Изображение
Все изображения
Все изображения
Деревянные шестеренчатые часы | Наборы часов своими руками | Создайте свой собственный деревянный .
..
Wooden-Gear-Clocks.com
Наши готовые к сборке наборы часов включают в себя все необходимое для сборки красивых часов с деревянным механизмом. Единственное, что вам понадобится, это столярный клей и наполнитель …
Лучшие наборы часов для начинающих: наслаждайтесь свободным временем!
tinyworkshops.com › лучшие комплекты часов
23.10.2022 · Лучшие комплекты часов · Лучший комплект деревянных часов: Aero Wooden Wall Clock With Pendulum Kit от UGEARS · Лучший комплект больших часов: Большая современная настенная наклейка своими руками …
Наборы часов | Klockit
www.klockit.com › все отделы › комплекты часов
Наборы для изготовления часов Klockit включают предварительно вырезанные деревянные детали, обработанные на заводе, отшлифованные и готовые к сборке. Эти комплекты точных часов также включают в себя …
Комплект часов Easy Step by Step – YouTube
www.youtube.com › смотреть
31.
03.2018 · Деревообработка с плитой из черного ореха и комплектом часов от Hobby Lobby. Это очень просто…
Дауэр: 4:53
Прислан: 31.03.2018
Ähnliche Fragen
Как я могу сделать свои собственные часы?
Как сделать деревянные часы своими руками?
Какие материалы можно использовать для изготовления часов?
Выберите готовый комплект или отдельные детали настенных часов
www.bearwood.com › комплекты настенных часов
Превратите любую стену в часы с помощью комплектов, моторов и стрелок. Настенные часы — популярный предмет для разговора. Часовые механизмы и стрелки производства Bear Woods, США.
Anzeige · www.amazon.de/
DIY Clock Kit Bei Amazon.de — Niedrige Preise, Riesenauswahl
Kostenlose Lieferung Möglich
ähnliche tuseanfragen
9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000.