Наручные часы своими руками: Самодельные часы — от настенных до наручных
Здравствуйте, дорогие друзья!
Раз уж Вы на этом сайте, то наверняка относитесь к тем немногим, кто по отношению к декоративным аксессуарам в своем доме обожает все творить сам) К тем, кто любит уникальные авторские вещи, настоящую “ручную работу”.
Эта статья подскажет вам, как всего за 20-30 минут можно создать совершенно уникальный предмет с вашим личным авторством — оригинальные часы для кухни, детской или спальни.
Вам потребуется:
- часовой механизм настенных кварцевых часов (можно бу, но надежного качества),
- две стрелки — часовая и минутная (можно взять от других часов или вообще сделать их самостоятельно),
- декоративная основа, к которой вы все это крепите ( механизм — с обратной стороны, просверлив небольшое отверстие, стрелки — с лицевой стороны),
- если основа мягкая, — потребуется еще лист тонкого металла или пластика,
- если основа достаточно толстая, продумайте, как будут соединяться механизм и стрелки.
Итак, Вашему вниманию представляется ровно 50 идей для создания уникальных авторских часов:
Итак, 1 часть идей подошла к концу)
Надеюсь, публикация оказалась полезной.
Спасибо за Ваше внимание и до скорых встреч!
Цените красоту внутри себя!
Необычные наручные часы своими руками
Приветствую, радиолюбители-самоделкины!
Часы уже давно стали чуть ли не главным атрибутом современного человека. Если раньше люди определяли время по движению солнца, засекали отсчёт времени при помощи горения свечи или перемещению песка в песочных часах, то сегодня, в эпоху цифровых технологий, это древние и неточные методы остались в прошлом и увидеть их можно разве что в музеях. Современные часы, помимо собственно главной функции — отображения времени, порой имеют множество сопутствующих функций, например, таких как будильник, секундомер, измеритель температуры, влажности календарь, а с недавних пор никакого не удивить и смарт-часами, в которых от часов осталось лишь одно название, ведь они обладают возможностями чуть ли не целого смартфона. Настенные часы становятся не просто необходимостью, а целым предметом интерьера, ведь дизайнеры непрерывно стараются над внешним видом, чтобы часы понравились как можно большему кругу людей. Привычные всем часы со стрелочным циферблатом, либо электронные, показывающие время в формате часов и минут уже стали чем-то обыденным, этой вещью трудно кого-либо удивить — а это повод для того, чтобы из привычной вещи сделать необычную, но с тем же функционалом. Вот так и с часами, например. Люди, стремящиеся выделится из толпы, постоянно придумывают вещи, которые будут выделяться из серой массы аналогичных, вот так и родились так называемые «часы радиогика», о которых пойдёт речь в этой статье. Они показывают время всего лишь с помощью двух светодиодиков — не нужны ни стрелки с цифрами, ни семисегментные индикаторы. Дело в том, что такие часы отображают время в виде десятичного кода, то есть обычные цифры в них представлены в двоичном коде. Горит один светодиод — это означает логическую единицу, горит второй — это логический ноль. Таким образом, часы отображают последовательность из двух цифр, первая — часы, вторая минуты. Рассмотрим более подробно сборку таких часов.
Схема предельно простая и содержит лишь микроконтроллер — мозг, элемент питания — батарейка, кнопку без фиксации для показа времени и пару светодиодов с резисторами. Микроконтроллер Attiny13 выпускается как в SMD корпусе, так и в обычном выводном — использовать можно любой, плата, представленная в этой статье, предполагает использование как выводного микроконтроллера, так и SMD, все остальные компоненты — SMD, для уменьшения размеров платы, ведь она должны поместиться на запястье, но при желании плату можно развести и под выводные детали, так как они содержит минимум компонентов, которые и так не займут много места. Питается схема от напряжения 3 вольта — для питания как раз подойдёт любая 3-х вольтовая батарейка в форме таблетки, она не займёт много места и при этом её ёмкости хватит надолго, ведь часы будут активироваться только при нажатии кнопки. Кнопку здесь можно использовать любую подходящую без фиксации, идеально подойдёт кнопка для поверхностного монтажа. Светодиоды можно использовать также любые 3-х вольтовые, цвет можно быть произвольным. Резисторы, стоящие последовательно со светодиодами задают их яркость свечения — их нужно подобрать так, чтобы яркости свечения светодиодов было достаточно, чтобы увидеть их на ярком солнце, но при этом чтобы они не слепили в темноте. Обратите внимание, что если используются светодиоды разных цветом, то резисторы нужно подобрать отдельно для каждого цвета, так как яркость свечения светодиодов разного цвета может довольно сильно варьироваться.
Выполняется плата на небольшом круглом отрезке текстолита, на одной стороне помещаются компоненты схемы, на обратной — батарейка, которая крепится с помощью специального держателя. Наиболее интересно будет смотреться плата с использованием SMD деталей, автор использует для их пайки специальную паяльную пасту, которая после нагрева превращается в обычный припой, надёжно соединяя детали. Для нагрева автор использует обычную тостерную печь, а после того, как мелкие резисторы и светодиоды установлены, кнопку и микроконтроллер можно припаять вручную паяльником с острым жалом. Ниже представлены несколько фотографий процесса.
Плата, прилагающаяся к этой статье, имеет две версии — с использованием USB разъёма, и без него. Разъём никак не влияет на работу часов, он нужен лишь для упрощения процесса прошивки микроконтроллера — можно сперва спаять всю схему на плату, а после этого уже запрограммировать Attiny, воспользовавшись разъёмом. Ниже представлены фотографии разных версий платы.
Несколько слов о прошивке микроконтроллера. Микроконтроллеры AVR, к которым относится Attiny, нельзя прошить просто подсоединив их в USB порту компьютера — для прошивки нужно использовать специальный программатор, например, USBasp, который можно купить на Али по цене в 1-2 доллара. Прошивка для часов также прилагается в архиве в конце статьи. Прошивать микроконтроллер нужно с помощью специальной программы, например, AVRdude, которая позволяет считать память микроконтроллера, стереть её и записать новую прошивку. Также программатор можно сделать на базе ардуино, такой вариант выбрал автор. На картинке ниже видно плату часов, которая через USB разъём подключена к самодельному программатору на Ардуино Уно. Кстати, для использования в данной схеме без переделки платы, схемы и прошивки подойдёт также микроконтроллер Attiny85 — он является полным аналогом Attiny13.
После сборки плату часов следует проверить на ошибки, особенно если используется SMD версия платы с тонкими дорожками — бывают случаи, когда визуально дорожка цела, но на ней присутствуют очень мелкие, почти невидимые микротрещины, которые препятствуют прохождению тока. Также после завершения монтажа обязательно нужно смыть флюс с платы, ведь он мало того, что может привести к неработоспособности схемы, но и совершенно испортит внешний вид часов, если они будут использоваться без корпуса. Пайка должна быть аккуратной, блестящей — это обеспечит высокую механическую прочность припоя и красивый внешний вид. В последнюю очередь, при желании, плату можно покрыть лаком — это предотвратит любое окисление токоведущих дорожек и дополнительно защитит от механических повреждений.
Несколько слов о том, как считывать показания времени с таких часов. Плата имеет всего лишь два светодиода для индикации времени и всего один орган управления — кнопку, удивительно, но этого набора достаточно для полноценной и даже вполне удобной работы с часами. При кратковременном нажатии на кнопку происходит индикация текущего времени — светодиод начинает мигать, показывая единицы и нули. На плате, как можно заметить, светодиоды подписаны, один соответствует единице — второй нулю. Для комфортного использования часов необходимо наизусть помнить, какое двоичное число какому десятичному соответствует, как известно, для кодирования цифр от 0 до 9 требуются четыре знака в десятичной системе. Таким образом, первые четыре мигания светодиодов будут соответствовать часами, а последние четыре, минутам, суммарно будет 8 вспышек светодиодов. Например, если часы мигают 0010 0110, то это соответствует текущего времени 2:30. Комбинация 0010 из двоичной системы переводится как цифра 2, а 0110 — как цифра 6. Положение минутной стрелки на цифре 6 соответствует 30-ти минутам времени. Единственное неудобство, которое может быть связано с таким отображением времени — часы не показывают «ам» или «рм», то есть дневное это время, или ночное. Но на самом деле, перепутать два часа дня и те же два часа ночи достаточно трудно 🙂
Картинка ниже наглядно иллюстрирует считывание времени с часов.
Часы не обязательно помещать в корпус — они прекрасно будут смотреть на руке в виде голой платы, особенно, если она сделана с душой и выглядит качественно. По краям плата имеет два выреза, предназначенные для ремешка. С такими часами будет прекрасно смотреться простой лаконичный чёрные ремешок, как на картинке ниже. Удачной сборки!
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Как сделать часы своими руками
Часы — незаменимый аксессуар для человека любого возраста. Наручные часы помогают нам дополнить свой образ, всегда знать точное время. Настенный аналог украшает интерьер комнаты, создаёт полноценное убранство квартиры.
Купить часы — не проблема. В интернете и на рынках вы можете встретить сотни дешёвых вариантов, как ручного, так и настенного вида. Но все они похожи друг на друга, повторяют дизайн и цветовую палитру. А уникальные модели, продающиеся в специальных магазинах, подчас стоят сумасшедших денег.
Если вам не подходят оба варианта, идеальное решение — сделать часы своими руками. Вы сможете самостоятельно подобрать нужный цвет, форму и дизайн цветов.
Самодельные часы недорого стоят, а вдобавок вы получите огромное удовольствие от творческой задачи. Разберёмся, как сделать настенные часы своими руками, а также варианты для детей, на руку и другие типы поделок.
Содержимое обзора:
Разновидности часов
Приведём типы часов, которые каждый может сделать своими руками из подручных средств:
- Детские часы нарисованные;
- Часы с неподвижными стрелками;
- Часы с простейшим механизмом;
- Солнечные часы;
- Настенные часы разного вида и форм.
Эта поучительная статья опишет процесс изготовления необычных наручных часов своими руками.
Необходимые компоненты
Корпус часов
— 3D компьютерная модель — модель из пластика для печати на 3D принтере
— модель корпуса часов из литого металла методом выплавляемого воска
— дополнительная сборка
Лицевая сторона часов
— дизайн часового корпуса
— ручная работа
— установка готового механизма
— дополнительная сборка
Браслет
— ручная работа
— дополнительная сборка
Материалы
— бронза из литья под давлением — листовой металл — кожзаменитель — кристалл
-механизм часов
-стержень часов
-заводной механизм часов
-коронка — стрелки
-стержни ремешков для часов (пружинные стержни)
Оборудование
-3D принтер
-литейное оборудование (или другое оборудование для литья по выплавляемым восковым металлам)
-оксиацетиленовая горелка
-дрель
-различные инструменты для металлообработки ювелиров (пилы, плоскогубцы, наборы метчиков и штампов и т. д.)
Дизайн и печать корпуса часов
Создайте свой корпус часов в любой программе, которую вы найдете. Я пошел в школу для анимации, поэтому я знаю / использовал Maya, хотя, возможно, было бы более правильным использовать что-то более ориентированное на САПР.
Подсказки:
1. Существуют различные размеры часового кристалла на выбор. Смоделируйте соответственно и оставьте губку, чтобы кристалл опирался на
2. Циферблат крепится к другой стороне губы. Оставьте достаточно места для механизма движения и рук между кристаллом и лицом.
3. Сделайте отступ для соответствующей вкладки на циферблате для закрепления.
Напечатайте свою модель через 3D-принтер. Поскольку я использовал изготовленный мной Cupcake CNC, поверхность была не очень ровной, и для достижения гладкой поверхности требовалась дополнительная очистка. Профессиональная печать вашей модели может быть проще.
Обработка
Присоедините литники к пластиковой модели и вложите их в форму для выгорания и литья.
Очистить металлический литой и добавить отделочные акценты. Просверлите отверстие для штока часов, четыре на задней части, чтобы вставить резьбу (для прикрепления задней панели), и по одному отверстию в каждом из выступов для закрепления штифтов ремешка для часов.
Сделайте заднюю пластину с отверстиями, соответствующими отверстиям с резьбовыми отверстиями в этом случае. Может быть легче сначала просверлить отверстия в задней панели, а затем отметить, где в корпусе должны быть просверлены соответствующие отверстия для винтов.
Применить любые патины на случай, если это необходимо.
Прикрепите кристалл часов с помощью эпоксидной смолы или клея по вашему выбору.
Сбор циферблата
Я сделал мой циферблат из тонких листов бронзы, меди, никеля и стерлингового серебра, распиленных вручную, и факел спаяли вместе с заклепками, чтобы отметить часы. Убедитесь, что лицевая часть достаточно тонкая, чтобы руки могли поместиться на шестерни через отверстие, просверленное в лицевой части.
Прикрепите движение и руки к лицевой части без стержня, поместите лицевую часть в корпус, затем прикрепите стержень и коронку через отверстие, просверленное ранее. Закрепите движение и лицевую часть эпоксидной смолой или клеем на ваш выбор.
Закройте заднюю часть задней пластиной и винтами. Вы можете использовать уплотнительное кольцо или силиконовый герметик для герметизации задней части, чтобы она была водонепроницаемой.
Изготовление и крепление ремешка
Для ремня я сшил пару полосок кожи. Обратите внимание, что вам понадобятся петли для закрепления пружинных штифтов. Пряжка представляет собой кусок литой бронзы, изготовленный по той же технологии, что и корпус. Пронзите отверстие в ремне, чтобы пряжки закрепились.
* В качестве альтернативы можно приобрести готовый ремешок — прикрепить чехол к ремешку с помощью пружинных штифтов
Часы из подручных материалов
Деревянные часы всегда пользовались популярностью. Они помогут не только узнать время, но и украсить интерьер. Дерево настолько интересный материал, что даже старые доски могут превратиться в интересные часы. Так, как у меня в запасе имелись очень некрасивые доски, которые не жалко выкинуть, то я решила попробовать найти им применение.
Инструменты и материалы:
— Доска
— Электрический лобзик
— Морилка
— Лак акриловый
— Часовой механизм
— Гвозди
— Молоток
— Веревка джутовая, либо канат, либо другая веревка
— Лист бумаги
— Ручка
— Саморезы
— Отвертка
— Сверла для дерева
— Скотч
— Рейка деревянная 20мм на 10мм
— Наждачная бумага
— Щипцы, проскогубцы, либо другие инструменты
Для создания часов, я использовала старую доску.
Может не самый подходящий вариант, но что есть, то есть. Мои часы будут состоять из трёх перекладин, поэтому для начала, на широкой доске, я размечаю перекладины. Они будут шириной 75мм., и длиной 200мм.
После того, как сделали разметку, начинаем вырезать детали лобзиком. Используем пилочку для дерева.
Когда вырежем перекладины, нужно будет наметить, где будет находится часовой механизм. Тут можно столкнуться с проблемой. Так как резьба на механизме оказалась невысокой, то она не может пройти через всю толщину дерева, и в следствии, закрепиться. Поэтому, нужно будет сделать для нее яму. Так как специальных инструментов у меня нет, то я использую лобзик.
Сначала, намечаю, где будет механизм.
Потом, разрезаю сначала по краям.
В середине, в нескольких местах, начинаю делать борозды.
И затем уже, резать по диагонали, вырезаю по-маленькому кусочку лишнего. Конечно, это очень неудобно, и нужно приноровиться.
Толщина дерева в этом месте должна стать такой, чтоб механизм можно было собрать. Это всего несколько миллиметров, зависит от вашей резьбы. Но если есть возможность, то лучше искать с длинной резьбой от 10мм, а лучше 20мм. Когда вырежем углубление, нужно будет примерить.
Сначала, нужно сделать отверстие для резьбы. Намечаем ручкой по середине точку.
И делаем отверстие. Затем расширяем.
Когда сделали отверстие, вставляем механизм. Если гайка закручивается, то все в порядке.
После того, как все поменяли, механизм нужно снять.
Это место не забываем пошкурить.
Теперь, нужно соединить все перекладины. Тут понадобится рейка, я взяла 20мм. на 10мм. Примеряем, какой длины нужно отрезать. У меня получилось 220мм.
Отрезаем лобзиком две штуки.
Затем, нужно их прикрутить. Сначала все прикладываем.
От края нужно отступить несколько см. Отмечаем ручкой, где будут рейки. И на самой рейки, тоже, нужно отметить, где будут скреплять саморезы.
Когда отметили, нужно сделать отверстия для саморезов, чтобы дерево не треснуло. Берем тоненькое сверлышко, и сверлим. Затем, вкручиваем саморезы.
Если перекладины шатаются, то можно вкрутить больше.
Когда мы все закрепили, можно перейти к следующему этапу. По краю часов у меня будет идти веревка, для нее нужны отверстия. Сначала я намечаю ручкой.
Затем, нужно просверлить. Я просверлила сначала тоненьким, затем расширила толстым. Толстое сверло должно соответствовать по размеру веревке, либо быть немного шире. Иначе, вдеть не получится.
Теперь, все это нужно зашлифовать. Я делаю это руками. Конечно, полностью сошлифовать верхний слой руками не получится. Но хотя бы, чтоб немного посветлело, и убрать торчащие кусочки. В отверстиях это сделать особенно сложно.
Когда закончим шкурить, нужно снять всю пыль влажной тряпочкой. И можно приступать к покраске. Я использую морилку, цвет каштан.
Когда закрасим со всех сторон, дадим морилке просохнуть.
После полного высыхиния, становятся видны все недошкуренные места. Берем нождачную бумагу, и еще проходимся со всех сторон.
После этого, опять же, вытираем пыль. И можно снова красить. Не забываем закрасить и сзади.
Когда второй слой полностью высохнет, я хочу немного местами осветлить дерево. Для этого, нужно пошкурить еще раз, на выступающих участках поверхность посветлеет.
Если результат вас удовлетворяет, то можно начинать покрывать лаком.
Я использую матовый акриловый лак, он отлично подходит для дерева, быстро сохнет.
Банку нужно хорошо взболтать. Тоненькой кисточкой на носим лак на всю поверхность.
Первый слой сохнет примерно час. Затем, чтобы повысить износостойкость, можно повторить, нанести еще один, или два слоя.
После того, как все слои надежно высохли, можно приступать к украшения веревкой.
Так же, веревка послужит креплением для стены. Прикладываем ее к основанию, вверху немного оставляем.
Начинаем вдевать с одной стороны. Чтобы облегчить себе задачу, кончик можно обмотать скотчем.
В самое первое отверстие сверху одеваем веревку сзади, что бы крепление выходило с задней стороны.
Доделываем до конца, делаем вторую сторону. Когда отверстия закончатся, нужно завязать конец веревки на узел.
Что бы узел не распался, можно подмазать его клеем, или приклеить к дереву, для надежности. Лишнее обрезаем.
После того, как закончили с веревкой, нужно сделать что-то, типа циферблата. Конечно, можно купить и специальные циферки для часов, это сейчас не дефицит. Но я решила использовать гвозди, это выглядит интересно, и они подходят по цвету к стрелкам.
Для начала, оденем часовой механизм на место,без стрелок. Если вы не знаете, в какой последовательности все размещать, то я покажу на фото.
Чтобы разместить гвозди по кругу, в правильных частях, нужно сделать шаблон. Для вашего удобства, я размещу его тут, можно скачать картинку, и распечатать.
У меня рядом не было принтера, поэтому я рисовала сама. Нужно делать его такого размера, чтоб гвоздики(или циферки) можно было потом разместить.
Этот шаблон вырезаем, и одеваем на механизм. Выравниваем, и прикрепляем скотчем, либо чем-то другим, чтоб не съехал.
Затем, по кругу, забиваем гвозди. Я забила так, чтобы торчало примерно 15мм.
Используя плоскогубцы, либо другие подручные инструменты, загибаем их, молоточком подбиваем ближе к дереву.
Если будет немного выпирать, то это может помешать стрелке, поэтому нужно по-лучше вбить.
Когда закончим с гвоздиками, можно ставить стрелочки. Мои оказались немного длинные, чем нужно, и заходили на веревку, это помешало бы им идти. Поэтому, я подрезала их ножницами. Они очень тонкие, поэтому, это не составило труда. Сначала ставим стрелку часов.
Затем минутную.
И самая последняя идет секундная.
Нужно проследить, чтоб стрелки не погнулись, иначе, они будут мешать друг другу.
Когда стрелки на месте, часы можно назвать завершенными. Осталось поставить батарейку и повесить на стену.
Ну вот и все, наши часики готовы. Мне очень нравится результат, даже такое страшное дерево может стать украшением. Спасибо за внимание, и успехов в творчестве.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Часы своими руками
Привет всем любителям самоделок. В наше время разнообразие наручных часов настолько огромное, что порой становится скучно и хочется чего-то больше. Именно поэтому, в данной статье я расскажу, как сделать наручные часы своими руками, что позволит вам почувствовать себя настоящим часовщиком. Для сборки такой самоделки много деталей не понадобится, главным элементом в основе будет кит-набор, заказать который можно с алиэкспресс по ссылочке в конце статьи.
Перед тем, как прочитать статью, предлагаю посмотреть видео про пошаговую сборку данного кит-набора, а также его тест на исправность.
Для того, чтобы сделать часы своими руками, понадобится:
* Кит-набор
* Паяльник, припой, флюс
* Бокорезы
* Мультиметр
* Приспособление для пайки «третья рука»
* Отвертка крестовая
Шаг первый.
Первым делом нужно расставить все компоненты на плате на свои места.
Для каждого компонента подписана маркировка с указанием номинала.
Устанавливаем резисторы согласно номиналу, который можно узнать при помощи мультиметра, онлайн-калькулятора или цветовой маркировки на корпусе. В случае, если у вас нет мультиметра, можно воспользоваться специальной программой на телефон, которая и определит номинал резистора по цвету полосок. С обратной стороны платы выводы резисторов, а также других компонентов слегка загинаем, это не даст им выпасть при пайке, так как плата будет перевернута.
Шаг второй.
Далее устанавливаем две кнопки, керамические конденсаторы и кварц, который, как и предыдущие детали не имеет полярности.
Затем останется установить крепеж батарейки, микросхемы и экран.
Шаг третий.
Пришло время припаять компоненты, установленные на плате. Фиксируем плату в приспособлении для пайки «третья рука» и наносим на контакты флюс.
Далее берем в руки паяльник и начинаем постепенно припаивать каждый вывод элементов, при необходимости добавляем припоя.
Шаг четвертый.
Теперь устанавливаем на плату микросхему, на ее корпусе есть ключ, который нужно совместить с ключом, изображенным на плате. Микросхемы в данном кит-наборе две, вторую устанавливаем аналогично первой, предварительно подогнув ножки, чтобы они без труда вошли в отверстия на плате.
Затем также закрепляем в «третьей руке», наносим флюс и припаиваем выводы к контактам.
После того, как микросхемы припаяны, припаиваем электронный циферблат и крепление для батарейки.
Шаг пятый.
Вытаскиваем плату из зажимов «третьей руки» и при помощи бокорезов удаляем лишнюю часть выводов. При откусывании выводов при помощи бокорезов будьте аккуратны, так как можно повредить дорожки платы или же вовсе оторвать ее .
После этого очищаем плату от флюса, для этого отлично подходит бензин «калоша» или ацетон.
Вставляем батарейку в соответствующий крепеж и проверяем работу платы. Электронный циферблат светится и после некоторого времени гаснет, это сделано с целью экономии батареи.
Шаг шестой.
Какие же это часы, скажите вы, если здесь нет корпуса. Исправим это. В комплекте шли пластиковые пластинки, обклеенные защитной пленкой, удаляем ее со всех сторон и переходим к сборке.
Также в комплект положили инструкцию, на которой показано, как и в какой последовательности устанавливать пластинки.
Сначала идет пластинка в которую нужно продеть ремешок, мягкой стороной наружу.
Далее идет пластинка, к которой крепится плата, а затем уже остальные части, которые защищают экран часов от механических воздействий. В завершении скручиваем все при помощи крестовой отвертки и винтиков.
Шаг седьмой.
Примеряем часы на руке и в полной мере проверяем их на работоспособность. Чтобы изменить настройку времени нужно зажать правую кнопку и после этого левой настроить время. В итоге мы получаем такие часы, в которых есть красная подсветка цифр и крутой дизайн.
На этом у меня все, всем спасибо за внимание и удачи в новых самоделках.
Купить Kit-набор на Aliexpress
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Эксклюзивные наручные часы своими руками
Сегодня мы расскажем, как своими руками сделать корпус и кожаный браслет для наручных часов.
Привет, друзья! Сегодня попробуем дать новую жизнь старым наручным часам.
Есть у меня вот такие часы, которые жили, жили, а потом, оп и были. На них были ушки, которые вскоре обломались, поэтому я их спилил.
Спиливаем ушки часов.
Разбираем наши часы.
Подбираем из доступного хлама различные шестеренки, которые могут нам подойти.
Разбираем подходящую шестеренку.
Выравниваем
Берем надфиль и аккуратненько убираем внутренние лишние части шестерни.
Весь процесс изготовления вы можете посмотреть на видео.
Автор статьи “Эксклюзивные наручные часы своими руками” Steel Wood
Смотрите так же:
Steel Wood
Друзья, подписывайтесь на мой канал в YouTube
https://www.youtube.com/channel/UCTpxthLF5mGs1FlefDjyBqw
Новые самоделки автора Steel Wood (Смотреть все)
DIY Digital Wristwatch — Zak’s Electronics Blog ~ *
Главным стимулом этого проекта было посмотреть, сколько я смогу в плане аппаратного и программного обеспечения втиснуть в устройство, похожее на наручные часы, которое не больше самого дисплея. OLED-дисплей был выбран толщиной всего 1,5 мм и не требующим подсветки (каждый пиксель излучает свой собственный свет), но в основном потому, что он выглядит круто. Изначально часы имели дисплей с диагональю 0,96 дюйма, но это оказалось слишком сложно, чтобы получить все, что я хотел, под ним.Рост до 1,3 ″ был идеальным.
Схема наручных часов
На аппаратной стороне часы содержат микроконтроллер Atmel ATmega328P, регулятор 2.5V, Maxim DS3231M RTC, монохромный OLED 1,3 × 128 × 64, 2 светодиода (красный и зеленый), зуммер, 3-позиционный переключатель для навигации, питается от LiPo-батареи емкостью 150 мАч, которую можно заряжать через USB и 2 печатные платы (хотя одна печатная плата используется только как усилитель для OLED).
ATmega328P использует свой внутренний генератор 8 МГц и работает на 2.5В от линейного регулятора. Потребляемая мощность составляет около 1,5 мА в активном режиме и 100 нА в режиме ожидания.
DS3231M RTC — это превосходная микросхема, помещенная в небольшой 8-контактный корпус, который включает в себя встроенный MEMS-резонатор с температурной компенсацией с точностью ± 5 частей на миллион (± 2 минуты 40 секунд в год). Требовались только развязывающий конденсатор и несколько дополнительных подтягивающих резисторов. RTC подключен таким образом, что вместо подачи питания на вывод VCC, он применяется к выводу Vbat, что снижает потребление тока с 100 мкА до 2.5uA.
К сожалению, этот чип, кажется, очень трудно достать по разумной цене, если вы не в США. Я должен был получить мои в качестве образцов.
В цепи зарядки аккумулятора используется микрочип MCP73832 вместе с некоторыми дополнительными компонентами для распределения нагрузки, при котором аккумулятор может заряжаться без помех для остальной части часов.
Вы могли заметить на схеме, что светодиоды напрямую подключены к микроконтроллеру без каких-либо резисторов. Внутренние полевые МОП-транзисторы микроконтроллера имеют сопротивление включения около 40 Ом, то есть с 2.Напряжение питания 5 В и светодиоды с напряжением 2 В f , около 12,5 мА заканчиваются через светодиоды. Мне бы хотелось иметь синий светодиод, но падение напряжения для них обычно превышает 3 В, для чего потребуются дополнительные резисторы и полевой МОП-транзистор.
Поскольку микроконтроллер работает с напряжением 2,5 В, для получения показаний АЦП необходимо немного снизить напряжение аккумулятора. Это делается простым делителем напряжения. Однако при подключении делителя напряжения к аккумулятору через него постоянно протекает ток около 350 мкА, что является огромной тратой энергии.Был добавлен P-MOSFET (и некоторое преобразование уровня напряжения для него, о котором я забыл в первой версии, чтобы он всегда оставался включенным), чтобы делитель можно было включить только при необходимости.
Используемый стабилизатор 2,5 В представляет собой Torex XC6206, выбранный в первую очередь из-за крошечного тока покоя всего 1 мкА.
Почему линейный регулятор, а не импульсный регулятор? Регуляторы переключения, на которые я смотрел, имели КПД не менее 80% при нагрузке 2 мА, но эта эффективность быстро упала до менее 50% при нагрузках 100 мкА.Поскольку устройства, подключенные к регулятору, потребляют 2-3 мкА в спящем режиме, переключающий регулятор работал бы невероятно плохо по сравнению с линейным регулятором. Эффективность линейного регулятора 2,5 В составляет 60% при входе 4,2 В, а при входе 3 В возрастает до 83%.
Нижняя сторона
Верхняя сторона, под дисплеем
Итак, у нас есть хороший OLED-дисплей и 32 КБ программного пространства, конечно же, мы можем иметь больше, чем просто время и дату?
Много времени было потрачено на оптимизацию кода рендеринга, который, в общем, включает копирование растровых изображений из флэш-памяти в буфер кадров в ОЗУ и отправку буфера кадров через SPI в OLED.Конечным результатом была возможность поддерживать 100+ FPS практически во всех областях часов с 8 МГц AVR. Однако, поскольку анимации основаны на кадрах, а не на времени и для экономии энергии, частота кадров ограничена 60FPS.
Некоторые из основных анимированных вещей:
- CRT-анимация при входе и выходе из спящего режима (аналогично CRT-анимации, которую имеют некоторые смартфоны Android).
- Числа основного времени имеют эффект тикера.
- Меню имеют анимацию прокрутки влево / вправо, и выбор опции приведет к тому, что текущее меню будет падать с экрана, а следующая вещь — падать.
- Установить до 10 периодов будильника.
Количество времени тревоги ограничено только количеством доступной ЭСППЗУ. - У каждого будильника есть часы, минуты и дни недели, когда он должен быть активен.
Сигнализация меню
Breakout
автомобилей увернуться
Фонарик
Повороты на всех OLED пикселей и светодиодов, а также имеет режим захват строба
Секундомер
- 3 канала управления громкостью
- Sleep timeout
- Яркость экрана
- Анимации
Вы не собираетесь их отключать, верно?
Настройки громкости
В «активном» режиме микроконтроллер пытается максимально перейти в режим ожидания.В режиме ожидания контроллер просыпается каждую миллисекунду, чтобы увидеть, нужно ли что-либо обновить, если нет, то он возвращается в режим ожидания, обычно это занимает менее 100 мкс, если отображение не требуется обновлять. В этом режиме ток может быть где-то между 0,8 мА и 2 мА, в зависимости от того, сколько времени занимает рисование кадров (быстрое время рисования кадров = больше времени в режиме ожидания).
В «спящем» режиме микроконтроллер выключает OLED и переходит в спящий режим с отключением питания, когда он только просыпается нажатием кнопки, сигналом RTC или подключением USB.В этом состоянии микроконтроллер потребляет ~ 100 нА.
В режиме ожидания общая потребляемая мощность часов составляет около 6 мкА. В активном режиме потребление тока может варьироваться от 2 мА до более 70 мА, хотя 10 мА является типичным потреблением тока.
Срок службы аккумулятора в различных режимах
Емкость аккумулятора: 150 мАч
| Минимум (спящий режим) | Типичный (отображение основного времени) | Высокий (фонарик) |
|---|---|---|
| 6 мкА 2,85 года | 10 мА 15 часов | 64 мА 2 часа 20 минут |
Если часы находятся в активном режиме в среднем 1 минуту в день (с 5-секундным тайм-аутом, при котором время будет проверяться 12 раз в день), и Все каналы громкости, установленные на минимум, должны длиться около 1 года и 4 месяцев без подзарядки.
Отключение по току (типовое значение)
| Часть | Ток |
|---|---|
| ATmega328P (режим сна / активный) | 100 нА / 1,5 мА |
| OLED (режим сна / активный) | 500 нА / 8,5 мА |
| DS3231M RTC | 2.5uA |
| Диод Шоттки (D1) (обратная утечка) | 1uA |
| Регулятор (ток покоя) | 1uA | и др. | конденсатор и т.д.010100101006010106 и другие | SET | и другие MOS01 | 1uA |
| Всего (спящий / активный) | 6.1 мкА / 10 мА |
В первой версии было несколько проблем:
- Добавлено преобразование уровня для АЦП P-MOSFET.
Без преобразования уровня P-MOSFET всегда был включен. Чтобы выключить P-MOSFET, напряжение на затворе должно быть примерно на том же уровне, что и напряжение его источника (которое подключено к батарее), но микроконтроллер подавал только 2,5 В. - Добавлен понижающий резистор затвора для полевого МОП-транзистора, управляющего эхолотом.
Ворота MOSFET плавали, когда программировался микроконтроллер, что вызывало включение MOSFET и пропускание неимпульсного тока через эхолот, что, вероятно, не годилось для него. - Большие контактные площадки для разъема MicroUSB.
Обычно SMD-разъемы MicroUSB имеют вкладки для пайки по бокам и должны иметь дополнительные паяльные пластины снизу, но так как это припаяно вручную, нижняя часть недоступна. С дополнительными контактными площадками разъем USB был шатким, поэтому некоторые контакты разъема в конечном итоге сломали паяные соединения. Чтобы устранить эту проблему, я увеличил боковые контактные площадки для пайки, чтобы разъем можно было паять по всей его стороне, а не только на выступе. Нет больше шатких разъемов.
Из 3 OLED-дисплеев 2 умерли после нескольких минут подключения к часам. Один из Ebay, а другой из AliExpress. Я до сих пор не знаю, почему они умерли, может быть, только в Китае? Тот, который работал, был также от Ebay.
- Программирование через USB.
В данный момент необходимо вставить 4 провода в плату (программирование SPI), а затем надеяться, что они не выпадут при программировании. - Добавьте датчик топлива IC.
В настоящее время уровень заряда батареи определяется ее напряжением, это не очень точный метод получения оставшегося заряда батареи. - Разный микроконтроллер.
Текущая микропрограмма использует ~ 28 КБ из 32 КБ доступного программного пространства в ATmega328P, другом микроконтроллере с большим программным пространством и, возможно, потребуется больше оперативной памяти, чтобы добавить больше таких вещей, как калькулятор (с плавающей запятой съедает много пространство программы). Тем не менее, ATmega328P имеет больше программного пространства для AVR в 32-контактном пакете TQFP, чтобы иметь больше программного пространства, мне пришлось бы использовать 44-контактный AVR. ATmega1284 выглядит интересно. - Переключающий регулятор, регулятор заправочного насоса или, может быть, гибридное решение?
Используемый в настоящее время линейный регулятор не особенно эффективен, и переключающие регуляторы не кажутся очень хорошими с низким потреблением тока. Возможно, регулятор накачки заряда или гибридное решение для переключения между линейным регулятором для спящего режима и переключающим регулятором для активного режима? - Случай какой нибудь?
| Схема | Деталь / значение | Описание | Количество | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | Atmel ATmega328P | Микроконтроллер | IC зарядного устройства | 1 | ||||||||||||||||
| U4 | XC6206P252MR | 2.5V LDO Regulator | 1 | |||||||||||||||||
| U2 | DS3231MZ + | RTC | 1 | |||||||||||||||||
| Q1, Q2 | DMP1045U | 901 0901 901 901 901 901 901 901 901 | 01 | 30 | 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101 | 101 | 0101 | 0101101 | 0101 | 0101 | 0 N-MOSFET | 2 | ||||||||
| D1 | ZLLS410 | Диод Шоттки | 1 | |||||||||||||||||
| D2 | TS4148 | Высокоскоростной | 7nF | Конденсатор | 1 | |||||||||||||||
| C4, C6, C7 | 10001F | Конденсатор | 3 | |||||||||||||||||
| C3, C8, C9, C10 | 901 901 901 901 901 901 0010101010101010101010101010101010101012.2 мкФ | Конденсатор | 1 | |||||||||||||||||
| С1, С2, С11 | 4.7 мкФ | Конденсатор | 3 | |||||||||||||||||
| R4, R8, R10 | 901 901 901 901 901 0901 01001 | R6 | 2.7K | Резистор | 1 | |||||||||||||||
| R5 | 7.5K | Резистор | 1 | |||||||||||||||||
| R7 | 10K | Резистор | 901 901 901 901 1 0901 901 1 091 901 006 901 0901 901 0901 901 0901 901 0901 901 1 091 0901 901 006 | |||||||||||||||||
| R2, R3, R11 | 47K | Резистор | 3 | |||||||||||||||||
| R9 | 390K | Резистор | 1 | сеть 0 | 1 | |||||||||||||||
| LED1 | LED (зеленый) | LED | 1 | |||||||||||||||||
| LED2 | LED (красный) | LED | 1 | |||||||||||||||||
| SW1 | 3-позиционный навигационный переключатель | 9010 6 —1 | ||||||||||||||||||
| — | Разъем MicroUSB (Ebay) | — | 1 | |||||||||||||||||
| OLED1 | OLED (Ebay / AliExpress) | — | 1 | 1(Ebay) | — | 1 | ||||||||||||||
| — | Основная печатная плата | — | 1 | |||||||||||||||||
| — | Дисплей Riser PCB | — | 01010101 | G10 NATO 22mm | 1 |
Рекомендовано на
Atmel, HackADay, Лаборатория электроники, adafruit
Водонепроницаемость до 0 м!
Главным стимулом этого проекта было посмотреть, сколько я смогу вложить, как с точки зрения аппаратного, так и программного обеспечения, в устройство, похожее на наручные часы, которое не больше, чем сам дисплей. OLED-дисплей был выбран толщиной всего 1,5 мм и не требующим подсветки (каждый пиксель излучает свой собственный свет), но в основном потому, что он выглядит круто. Изначально часы имели дисплей с диагональю 0,96 дюйма, но это оказалось слишком сложно, чтобы получить все, что я хотел, под ним.Рост до 1,3 ″ был идеальным.
схема наручных часов
С аппаратной стороны часы содержат микроконтроллер Atmel ATmega328P, регулятор на 2,5 В, Maxim DS3231M RTC, монохромный OLED 1,3 «128 × 64, 2 светодиода (красный и зеленый), зуммер, 3-позиционный переключатель для навигации, питание от 150 мАч. Батарея LiPo, которую можно заряжать через USB и 2 печатные платы (хотя одна печатная плата используется только как усилитель для OLED).
ATmega328P использует свой внутренний генератор 8 МГц и работает на 2.5В от линейного регулятора. Потребляемая мощность составляет около 1,5 мА в активном режиме и 100 нА в режиме ожидания.
DS3231M RTC — превосходный чип, размещенный в небольшой 8-контактной упаковке, которая включает в себя встроенный MEMS-резонатор с температурной компенсацией с точностью ± 5 частей на миллион (± 2 минуты 40 секунд в год). Требовались только развязывающий конденсатор и несколько дополнительных подтягивающих резисторов. RTC подключен таким образом, что вместо подачи питания на вывод VCC, он применяется к выводу Vbat, что снижает потребление тока с 100 мкА до 2.5uA.
К сожалению, этот чип, кажется, очень трудно достать по разумной цене, если вы не в США. Я должен был получить мои в качестве образцов.
В схеме зарядки аккумулятора используется микрочип MCP73832 вместе с некоторыми дополнительными компонентами для распределения нагрузки, при котором аккумулятор может заряжаться без помех для остальных часов.
Вы могли заметить на схеме, что светодиоды напрямую подключены к микроконтроллеру без каких-либо резисторов. Внутренние полевые МОП-транзисторы микроконтроллера имеют сопротивление включения около 40 Ом, то есть с 2.Напряжение питания 5 В и светодиоды с напряжением 2 В f , около 12,5 мА заканчиваются через светодиоды. Мне бы хотелось иметь синий светодиод, но падение напряжения для них обычно превышает 3 В, для чего потребуются дополнительные резисторы и полевой МОП-транзистор.
Поскольку микроконтроллер работает с напряжением 2,5 В, для получения показаний АЦП необходимо немного снизить напряжение аккумулятора. Это делается простым делителем напряжения. Однако при подключении делителя напряжения к аккумулятору через него постоянно протекает ток около 350 мкА, что является огромной тратой энергии.Был добавлен P-MOSFET (и некоторое преобразование уровня напряжения для него, о котором я забыл в первой версии, чтобы он всегда оставался включенным), чтобы делитель можно было включить только при необходимости.
Используемый стабилизатор 2,5 В представляет собой Torex XC6206, выбранный в первую очередь из-за крошечного тока покоя всего 1 мкА.
Почему линейный регулятор, а не импульсный регулятор? Регуляторы переключения, на которые я смотрел, имели КПД не менее 80% при нагрузке 2 мА, но эта эффективность быстро упала до менее 50% при нагрузках 100 мкА.Поскольку устройства, подключенные к регулятору, потребляют 2-3 мкА в спящем режиме, переключающий регулятор работал бы невероятно плохо по сравнению с линейным регулятором. Эффективность линейного регулятора 2,5 В составляет 60% при входе 4,2 В, а при входе 3 В возрастает до 83%.
Нижняя
Верхняя сторона, под дисплеем
Итак, у нас есть хороший OLED-дисплей и 32 КБ памяти для программ. Разумеется, у нас может быть больше, чем просто время и дата?
Много времени было потрачено на оптимизацию кода рендеринга, который, в общем, включает копирование растровых изображений из флэш-памяти в буфер кадров в ОЗУ и отправку буфера кадров через SPI в OLED.Конечным результатом была возможность поддерживать 100+ FPS практически во всех областях часов с 8 МГц AVR. Однако, поскольку анимации основаны на кадрах, а не на времени и для экономии энергии, частота кадров ограничена 60FPS.
Некоторые из основных анимационных вещей:
- Анимация CRT
- при входе и выходе из спящего режима (аналогично анимации CRT, которая есть в некоторых смартфонах Android).
- Числа основного времени имеют эффект тикера.
- Меню имеют анимацию прокрутки влево / вправо, и выбор параметра приведет к тому, что текущее меню будет падать с экрана, а следующая вещь — падать.
- Установите до 10 будильников.
Количество времени тревоги ограничено только количеством доступной ЭСППЗУ. - У каждого будильника есть часы, минуты и дни недели, когда он должен быть активен.
Меню аварий
Прорыв
Автомобиль Додж
Фонарик
Включает все OLED-пиксели и светодиоды, также имеет режим захвата строба
Секундомер
- 3 канала регулировки громкости
- Тайм-аут сна
- Яркость дисплея
- Анимации
Вы не собираетесь их отключать, верно?
Настройки громкости
В «активном» режиме микроконтроллер пытается войти в режим ожидания в максимально возможной степени.В режиме ожидания контроллер просыпается каждую миллисекунду, чтобы увидеть, нужно ли что-либо обновить, если нет, то он возвращается в режим ожидания, обычно это занимает менее 100 мкс, если отображение не требуется обновлять. В этом режиме ток может быть где-то между 0,8 мА и 2 мА, в зависимости от того, сколько времени занимает рисование кадров (быстрое время рисования кадров = больше времени в режиме ожидания).
В «спящем» режиме микроконтроллер выключает OLED и переходит в спящий режим при выключении питания, когда он просыпается только нажатием кнопки, сигналом RTC или подключением USB.В этом состоянии микроконтроллер потребляет ~ 100 нА.
В режиме ожидания общая потребляемая мощность часов составляет около 6 мкА. В активном режиме потребление тока может варьироваться от 2 мА до более 70 мА, хотя 10 мА является типичным потреблением тока.
Срок службы батареи в различных режимах
Емкость батареи: 150 мАч
| Минимум (спящий режим) | Типичная (отображение основного времени) | Высокая (фонарик) |
|---|---|---|
| 6uA 2,85 года | 10 мА 15 часов | 64 мА 2 часа 20 минут |
Если часы находятся в активном режиме в среднем в течение 1 минуты в день (с 5-секундным тайм-аутом, при котором время будет проверяться 12 раз в день), а все каналы громкости, установленные на минимум, часы должны работать примерно 1 год и 4 месяца на одной зарядке.
Ток пробоя (типичный)
| часть | Текущий |
|---|---|
| ATmega328P (спящий / активный) | 100 нА / 1,5 мА |
| OLED (спящий / активный) | 500 нА / 8,5 мА |
| DS3231M RTC | 2,5 мкА |
| Диод Шоттки (D1) (обратная утечка) | 1uA |
| Регулятор (ток покоя) | 1uA |
| Другое (MOSFET, утечки конденсаторов и т. Д.) | 1uA |
| Всего (спящий / активный) | 6.1 мкА / 10 мА |
Первая версия имела несколько проблем:
- Добавлено преобразование уровня для АЦП P-MOSFET.
Без преобразования уровня P-MOSFET всегда был включен. Чтобы выключить P-MOSFET, напряжение на затворе должно быть примерно на том же уровне, что и напряжение его источника (которое подключено к батарее), но микроконтроллер подавал только 2,5 В. - Добавлен понижающий резистор затвора для полевого МОП-транзистора, управляющего эхолотом.
Ворота MOSFET плавали, когда программировался микроконтроллер, что вызывало включение MOSFET и пропускание неимпульсного тока через эхолот, что, вероятно, не годилось для него. - Большие контактные площадки для разъема MicroUSB.
Обычно SMD-разъемы MicroUSB имеют вкладки для пайки по бокам и должны иметь дополнительные паяльные пластины снизу, но так как это припаяно вручную, нижняя часть недоступна. С дополнительными контактными площадками разъем USB был шатким, поэтому некоторые контакты разъема в конечном итоге сломали паяные соединения. Чтобы устранить эту проблему, я увеличил боковые контактные площадки для пайки, чтобы разъем можно было паять по всей его стороне, а не только на выступе. Нет больше шатких разъемов.
Из 3 OLED-дисплеев 2 умерли через несколько минут после прикрепления к часам. Один из Ebay, а другой из AliExpress. Я до сих пор не знаю, почему они умерли, может быть, только в Китае? Тот, который работал, был также от Ebay.
- Программирование через USB.
В данный момент необходимо вставить 4 провода в плату (программирование SPI), а затем надеяться, что они не выпадут при программировании. - Добавьте датчик уровня топлива IC.
В настоящее время уровень заряда батареи определяется ее напряжением, это не очень точный метод получения оставшегося заряда батареи. - Разный микроконтроллер.
Текущая микропрограмма использует ~ 28 КБ из 32 КБ доступного программного пространства в ATmega328P, другом микроконтроллере с большим программным пространством и, возможно, потребуется больше оперативной памяти, чтобы добавить больше таких вещей, как калькулятор (с плавающей запятой съедает много пространство программы). Тем не менее, ATmega328P имеет больше программного пространства для AVR в 32-контактном пакете TQFP, чтобы иметь больше программного пространства, мне пришлось бы использовать 44-контактный AVR. ATmega1284 выглядит интересно. - Переключающий регулятор, регулятор заправочного насоса или, может быть, гибридное решение?
Используемый в настоящее время линейный регулятор не особенно эффективен, и переключающие регуляторы не кажутся очень хорошими с низким потреблением тока. Возможно, регулятор накачки заряда или гибридное решение для переключения между линейным регулятором для спящего режима и переключающим регулятором для активного режима? - какой-то случай?
| электрическая схема | Часть / стоимость | Описание | Количество |
|---|---|---|---|
| U1 | Atmel ATmega328P | Микроконтроллер | 1 |
| U3 | MCP73832 | Зарядное устройство для литиевых батарей IC | 1 |
| U4 | XC6206P252MR | 2.5V LDO Регулятор | 1 |
| U2 | DS3231MZ + | RTC | 1 |
| Q1, Q2 | DMP1045U | P-MOSFET | 2 |
| Q3, Q4 | DMG6968U | N-MOSFET | 2 |
| D1 | ZLLS410 | диод Шоттки | 1 |
| D2 | TS4148 | Высокоскоростной диод | 1 |
| C5 | 4.7nF | Конденсатор | 1 |
| C4, C6, C7 | 100 нФ | Конденсатор | 3 |
| C3, C8, C9, C10 | 1 мкФ | Конденсатор | 4 |
| C12 | 2,2 мкФ | Конденсатор | 1 |
| C1, C2, C11 | 4,7 мкФ | Конденсатор | 3 |
| R4, R8, R10 | 100R | Резистор | 3 |
| R6 | 2.7K | Резистор | 1 |
| R5 | 7,5K | Резистор | 1 |
| R7 | 10K | Резистор | 1 |
| R1 | 22K | Резистор | 1 |
| R2, R3, R11 | 47K | Резистор | 3 |
| R9 | 390K | Резистор | 1 |
| RN1 | 10K сеть | Сеть резисторов (4х резисторов) | 1 |
| LED1 | LED (зеленый) | LED | 1 |
| LED2 | LED (красный) | LED | 1 |
| LS1 | Эхолот | Магнитный эхолот | 1 |
| SW1 | 3-позиционный навигационный переключатель | — | 1 |
| — | Разъем MicroUSB (Ebay) | — | 1 |
| OLED1 | OLED (Ebay / AliExpress) | — | 1 |
| — | Аккумулятор (Ebay) | — | 1 |
| — | Основная печатная плата | — | 1 |
| — | Дисплей рейзера PCB | — | 1 |
| — | Ремешок для часов | G10 НАТО 22мм | 1 |
На
Atmel, HackADay, Лаборатория электроники, adafruit
Водонепроницаемость до 0м!
,Главным стимулом этого проекта было посмотреть, сколько я смогу вложить, как с точки зрения аппаратного, так и программного обеспечения, в устройство, похожее на наручные часы, которое не больше, чем сам дисплей. OLED-дисплей был выбран толщиной всего 1,5 мм и не требующим подсветки (каждый пиксель излучает свой собственный свет), но в основном потому, что он выглядит круто. Изначально часы имели дисплей с диагональю 0,96 дюйма, но это оказалось слишком сложно, чтобы получить все, что я хотел, под ним.Рост до 1,3 ″ был идеальным.
схема наручных часов
С аппаратной стороны часы содержат микроконтроллер Atmel ATmega328P, регулятор на 2,5 В, Maxim DS3231M RTC, монохромный OLED 1,3 «128 × 64, 2 светодиода (красный и зеленый), зуммер, 3-позиционный переключатель для навигации, питание от 150 мАч. Батарея LiPo, которую можно заряжать через USB и 2 печатные платы (хотя одна печатная плата используется только как усилитель для OLED).
ATmega328P использует свой внутренний генератор 8 МГц и работает на 2.5В от линейного регулятора. Потребляемая мощность составляет около 1,5 мА в активном режиме и 100 нА в режиме ожидания.
DS3231M RTC — превосходный чип, размещенный в небольшой 8-контактной упаковке, которая включает в себя встроенный MEMS-резонатор с температурной компенсацией с точностью ± 5 частей на миллион (± 2 минуты 40 секунд в год). Требовались только развязывающий конденсатор и несколько дополнительных подтягивающих резисторов. RTC подключен таким образом, что вместо подачи питания на вывод VCC, он применяется к выводу Vbat, что снижает потребление тока с 100 мкА до 2.5uA.
К сожалению, этот чип, кажется, очень трудно достать по разумной цене, если вы не в США. Я должен был получить мои в качестве образцов.
В схеме зарядки аккумулятора используется микрочип MCP73832 вместе с некоторыми дополнительными компонентами для распределения нагрузки, при котором аккумулятор может заряжаться без помех для остальных часов.
Вы могли заметить на схеме, что светодиоды напрямую подключены к микроконтроллеру без каких-либо резисторов. Внутренние полевые МОП-транзисторы микроконтроллера имеют сопротивление включения около 40 Ом, то есть с 2.Напряжение питания 5 В и светодиоды с напряжением 2 В f , около 12,5 мА заканчиваются через светодиоды. Мне бы хотелось иметь синий светодиод, но падение напряжения для них обычно превышает 3 В, для чего потребуются дополнительные резисторы и полевой МОП-транзистор.
Поскольку микроконтроллер работает с напряжением 2,5 В, для получения показаний АЦП необходимо немного снизить напряжение аккумулятора. Это делается простым делителем напряжения. Однако при подключении делителя напряжения к аккумулятору через него постоянно протекает ток около 350 мкА, что является огромной тратой энергии.Был добавлен P-MOSFET (и некоторое преобразование уровня напряжения для него, о котором я забыл в первой версии, чтобы он всегда оставался включенным), чтобы делитель можно было включить только при необходимости.
Используемый стабилизатор 2,5 В представляет собой Torex XC6206, выбранный в первую очередь из-за крошечного тока покоя всего 1 мкА.
Почему линейный регулятор, а не импульсный регулятор? Регуляторы переключения, на которые я смотрел, имели КПД не менее 80% при нагрузке 2 мА, но эта эффективность быстро упала до менее 50% при нагрузках 100 мкА.Поскольку устройства, подключенные к регулятору, потребляют 2-3 мкА в спящем режиме, переключающий регулятор работал бы невероятно плохо по сравнению с линейным регулятором. Эффективность линейного регулятора 2,5 В составляет 60% при входе 4,2 В, а при входе 3 В возрастает до 83%.
Нижняя
Верхняя сторона, под дисплеем
Итак, у нас есть хороший OLED-дисплей и 32 КБ памяти для программ. Разумеется, у нас может быть больше, чем просто время и дата?
Много времени было потрачено на оптимизацию кода рендеринга, который, в общем, включает копирование растровых изображений из флэш-памяти в буфер кадров в ОЗУ и отправку буфера кадров через SPI в OLED.Конечным результатом была возможность поддерживать 100+ FPS практически во всех областях часов с 8 МГц AVR. Однако, поскольку анимации основаны на кадрах, а не на времени и для экономии энергии, частота кадров ограничена 60FPS.
Некоторые из основных анимационных вещей:
- Анимация CRT
- при входе и выходе из спящего режима (аналогично анимации CRT, которая есть в некоторых смартфонах Android).
- Числа основного времени имеют эффект тикера.
- Меню имеют анимацию прокрутки влево / вправо, и выбор параметра приведет к тому, что текущее меню будет падать с экрана, а следующая вещь — падать.
- Установите до 10 будильников.
Количество времени тревоги ограничено только количеством доступной ЭСППЗУ. - У каждого будильника есть часы, минуты и дни недели, когда он должен быть активен.
Меню аварий
Прорыв
Автомобиль Додж
Фонарик
Включает все OLED-пиксели и светодиоды, также имеет режим захвата строба
Секундомер
- 3 канала регулировки громкости
- Тайм-аут сна
- Яркость дисплея
- Анимации
Вы не собираетесь их отключать, верно?
Настройки громкости
В «активном» режиме микроконтроллер пытается войти в режим ожидания в максимально возможной степени.В режиме ожидания контроллер просыпается каждую миллисекунду, чтобы увидеть, нужно ли что-либо обновить, если нет, то он возвращается в режим ожидания, обычно это занимает менее 100 мкс, если отображение не требуется обновлять. В этом режиме ток может быть где-то между 0,8 мА и 2 мА, в зависимости от того, сколько времени занимает рисование кадров (быстрое время рисования кадров = больше времени в режиме ожидания).
В «спящем» режиме микроконтроллер выключает OLED и переходит в спящий режим при выключении питания, когда он просыпается только нажатием кнопки, сигналом RTC или подключением USB.В этом состоянии микроконтроллер потребляет ~ 100 нА.
В режиме ожидания общая потребляемая мощность часов составляет около 6 мкА. В активном режиме потребление тока может варьироваться от 2 мА до более 70 мА, хотя 10 мА является типичным потреблением тока.
Срок службы батареи в различных режимах
Емкость батареи: 150 мАч
| Минимум (спящий режим) | Типичная (отображение основного времени) | Высокая (фонарик) |
|---|---|---|
| 6uA 2,85 года | 10 мА 15 часов | 64 мА 2 часа 20 минут |
Если часы находятся в активном режиме в среднем в течение 1 минуты в день (с 5-секундным тайм-аутом, при котором время будет проверяться 12 раз в день), а все каналы громкости, установленные на минимум, часы должны работать примерно 1 год и 4 месяца на одной зарядке.
Ток пробоя (типичный)
| часть | Текущий |
|---|---|
| ATmega328P (спящий / активный) | 100 нА / 1,5 мА |
| OLED (спящий / активный) | 500 нА / 8,5 мА |
| DS3231M RTC | 2,5 мкА |
| Диод Шоттки (D1) (обратная утечка) | 1uA |
| Регулятор (ток покоя) | 1uA |
| Другое (MOSFET, утечки конденсаторов и т. Д.) | 1uA |
| Всего (спящий / активный) | 6.1 мкА / 10 мА |
Первая версия имела несколько проблем:
- Добавлено преобразование уровня для АЦП P-MOSFET.
Без преобразования уровня P-MOSFET всегда был включен. Чтобы выключить P-MOSFET, напряжение на затворе должно быть примерно на том же уровне, что и напряжение его источника (которое подключено к батарее), но микроконтроллер подавал только 2,5 В. - Добавлен понижающий резистор затвора для полевого МОП-транзистора, управляющего эхолотом.
Ворота MOSFET плавали, когда программировался микроконтроллер, что вызывало включение MOSFET и пропускание неимпульсного тока через эхолот, что, вероятно, не годилось для него. - Большие контактные площадки для разъема MicroUSB.
Обычно SMD-разъемы MicroUSB имеют вкладки для пайки по бокам и должны иметь дополнительные паяльные пластины снизу, но так как это припаяно вручную, нижняя часть недоступна. С дополнительными контактными площадками разъем USB был шатким, поэтому некоторые контакты разъема в конечном итоге сломали паяные соединения. Чтобы устранить эту проблему, я увеличил боковые контактные площадки для пайки, чтобы разъем можно было паять по всей его стороне, а не только на выступе. Нет больше шатких разъемов.
Из 3 OLED-дисплеев 2 умерли через несколько минут после прикрепления к часам. Один из Ebay, а другой из AliExpress. Я до сих пор не знаю, почему они умерли, может быть, только в Китае? Тот, который работал, был также от Ebay.
- Программирование через USB.
В данный момент необходимо вставить 4 провода в плату (программирование SPI), а затем надеяться, что они не выпадут при программировании. - Добавьте датчик уровня топлива IC.
В настоящее время уровень заряда батареи определяется ее напряжением, это не очень точный метод получения оставшегося заряда батареи. - Разный микроконтроллер.
Текущая микропрограмма использует ~ 28 КБ из 32 КБ доступного программного пространства в ATmega328P, другом микроконтроллере с большим программным пространством и, возможно, потребуется больше оперативной памяти, чтобы добавить больше таких вещей, как калькулятор (с плавающей запятой съедает много пространство программы). Тем не менее, ATmega328P имеет больше программного пространства для AVR в 32-контактном пакете TQFP, чтобы иметь больше программного пространства, мне пришлось бы использовать 44-контактный AVR. ATmega1284 выглядит интересно. - Переключающий регулятор, регулятор заправочного насоса или, может быть, гибридное решение?
Используемый в настоящее время линейный регулятор не особенно эффективен, и переключающие регуляторы не кажутся очень хорошими с низким потреблением тока. Возможно, регулятор накачки заряда или гибридное решение для переключения между линейным регулятором для спящего режима и переключающим регулятором для активного режима? - какой-то случай?
| электрическая схема | Часть / стоимость | Описание | Количество |
|---|---|---|---|
| U1 | Atmel ATmega328P | Микроконтроллер | 1 |
| U3 | MCP73832 | Зарядное устройство для литиевых батарей IC | 1 |
| U4 | XC6206P252MR | 2.5V LDO Регулятор | 1 |
| U2 | DS3231MZ + | RTC | 1 |
| Q1, Q2 | DMP1045U | P-MOSFET | 2 |
| Q3, Q4 | DMG6968U | N-MOSFET | 2 |
| D1 | ZLLS410 | диод Шоттки | 1 |
| D2 | TS4148 | Высокоскоростной диод | 1 |
| C5 | 4.7nF | Конденсатор | 1 |
| C4, C6, C7 | 100 нФ | Конденсатор | 3 |
| C3, C8, C9, C10 | 1 мкФ | Конденсатор | 4 |
| C12 | 2,2 мкФ | Конденсатор | 1 |
| C1, C2, C11 | 4,7 мкФ | Конденсатор | 3 |
| R4, R8, R10 | 100R | Резистор | 3 |
| R6 | 2.7K | Резистор | 1 |
| R5 | 7,5K | Резистор | 1 |
| R7 | 10K | Резистор | 1 |
| R1 | 22K | Резистор | 1 |
| R2, R3, R11 | 47K | Резистор | 3 |
| R9 | 390K | Резистор | 1 |
| RN1 | 10K сеть | Сеть резисторов (4х резисторов) | 1 |
| LED1 | LED (зеленый) | LED | 1 |
| LED2 | LED (красный) | LED | 1 |
| LS1 | Эхолот | Магнитный эхолот | 1 |
| SW1 | 3-позиционный навигационный переключатель | — | 1 |
| — | Разъем MicroUSB (Ebay) | — | 1 |
| OLED1 | OLED (Ebay / AliExpress) | — | 1 |
| — | Аккумулятор (Ebay) | — | 1 |
| — | Основная печатная плата | — | 1 |
| — | Дисплей рейзера PCB | — | 1 |
| — | Ремешок для часов | G10 НАТО 22мм | 1 |
На
Atmel, HackADay, Лаборатория электроники, adafruit
Водонепроницаемость до 0м!
, 
Если вы любите делать своими руками, то этот светодиодный набор для часов — тот, который вы не можете пропустить! Это действительно круто и привлекает внимание своей прозрачной оболочкой, которая определенно станет предметом разговора. Действительно классные часы, чтобы носить себя или подарить в подарок.
Особенности:
Сменный ремешок для часов, простой в сборке. DIY часы для специального использования.
Действительно веселая работа! Вам понравится весело, пока DIY часы.
С прозрачной крышкой вы можете ясно видеть внутренние части.
При отключенной памяти нет необходимости сбрасывать время после отключения питания.
Все с использованием DIP-компонентов для пайки, легко сделать и подходит для начинающих.
ПРИМЕЧАНИЕ: Вы получите комплект DIY, все компоненты должны быть припаяны самостоятельно.
Технические характеристики:
Материал: акрил + печатная плата + электронные компоненты + PU
Цвет: черный
Дисплей: цифровой
Рабочее напряжение: 3.7-5 В
Источник питания: 5 * батарея для кнопок CR1220 (не входит в комплект) / 3,7 В перезаряжаемая батарея (необходимо заменить самостоятельно) Режим регулировки часов
: настройка кнопки нажатием
Режим дисплея: OLED Белый Цифровой дисплей
Дисплей: время, неделя , Дата, мощность
Режим времени: 24 часа, 12 часов
Режим даты: год / месяц / день, месяц / день / год, день / месяц / год
неделя Режим: английский, китайский
Ошибка месяца: 2 с
Ток в режиме ожидания: О программе 1uA
2 кнопки настройки на боковой панели часов: удобно вставать и настраивать
Энергосбережение: светится на 10 секунд, затем автоматически переключается в режим энергосбережения
Водонепроницаемость Уровень: не водостойкий
PCB Размер: 30 * 30 мм / 1.2 * 1,2 дюйма
OLED Размер экрана: 24,5 * 14 мм / 0,96 * 0,55 дюйма
Размер циферблата: прибл. 40 * 40 мм / 1,6 * 1,6 дюйма
Циферблат: прибл. 15mm / 0.6in
Длина ремешка для часов: прибл. 245 мм / 9,6 дюйма
Ширина ремешка для часов: прибл. 18 мм / 0,7 дюйма
Вес изделия: прибл. 32 г / 1,1 унции
Вес упаковки: прибл. 38,5 г / 1,4 унции
Размер упаковки: 13,5 * 9 * 2 см
Список пакетов:
1 * Электронные часы DIY Kit
1 * Руководство пользователя
