Авторизация
Зарегистрироваться

С51 (YSZ-4) Электронные часы-конструктор на микроконтроллере

  • Цена: $1,55+$0,61(доставка)

Данные часы уже несколько раз обозревались, но я надеюсь, что мой обзор будет тоже Вам интересным. Добавил описание работы и инструкцию.

Конструктор покупался на ebay.com за 1.38 фунтов (0.99+0.39 доставка), что эквивалентно 2.16$. На момент покупки это самая низкая цена из всех предложенных.

Доставка заняла около 3х недель, набор пришел в обычном полиэтиленовом пакетике, который в свою очередь был упакован в небольшой «пупырчатый» пакет. На выводах индикатора был небольшой кусочек пенопласта, остальные детали были без какой либо защиты.

Из документации только небольшой листочек формата А5 со списком радиодеталей с одной стороны и принципиальной электрической схемой с другой.


1. Принципиальная электрическая схема, используемые детали и принцип работы


Основой или «сердцем» часов является 8-ми разрядный КМОП микроконтроллер AT89C2051-24PU оснащенный Flash программируемым и стираемым ПЗУ объемом 2кб.
Узел тактового генератора собран по схеме (рис.1) и состоит из кварцевого резонатора Y1 двух конденсаторов C2 и С3, которые образуют вместе параллельный колебательный контур.

Изменением емкости конденсаторов можно в небольших пределах изменять частоту тактового генератора и соответственно точность хода часов. На рисунке 2 показан вариант схемы тактового генератора с возможностью регулировки погрешности часов.

Узел начального сброса служит для установки внутренних регистров микроконтроллера в начальное состояние. Он служит для подачи после подключения питания на 1 вывод МК единичного импульса длительностью не менее 1 мкс (12 периодов тактовой частоты).
Состоит из RC цепочки, образуемой резистором R1 и конденсатором C1.

Схема ввода состоит из кнопок S1 и S2. Программно сделано так, что при одиночном нажатии любой из кнопок в динамике раздается одиночный сигнал, а при удержании двойной.

Модуль индикации собран на четырехразрядном семисегментном индикаторе с общим катодом DS1 и резистивной сборке PR1.
Резистивная сборка представляет собой набор резисторов в одном корпусе:

Звуковая часть схемы представляет собой схему собранную на резисторе R2 10кОм, pnp транзисторе Q1 SS8550(выполняющего роль усилителя) и пьезоэлемента LS1.

Питание подается через разъем J1 с подключенным параллельно сглаживающим конденсатором C4. Диапазон питающих напряжений от 3 до 6В.

2. Сборка конструктора

Сборка трудностей не вызвала, на плате подписано, куда какие детали паять.
Много картинок - сборка конструктора спрятана под спойлером
Я начал с панельки, так как она единственная не является радиодеталью:


Следующим шагом я припаял резисторы. Перепутать их невозможно, они оба на 10кОм:

После этого установил на плату соблюдая полярность электролитический конденсатор, резисторную сборку (также обращая внимание на первый вывод) и элементы тактового генератора — 2 конденсатора и кварцевый резонатор


Следующим шагом припаиваю кнопки и конденсатор фильтра питания:


После этого очередь за звуковым пьезоэлементом и транзистором. В транзисторе главное установить правильной стороной и не перепутать выводы:


В последнюю очередь припаиваю индикатор и разъем питания:


Подключаю к источнику напряжением 5В. Все работает!!!



3. Установка текущего времени, будильников и ежечасового сигнала.

После включения питания дисплей находится в режиме («ЧАСЫ: МИНУТЫ») и отображает время по умолчанию 12:59. Ежечасный звуковой сигнал включен. Оба будильника включены. Первый установлен на время срабатывания 13:01, а второй – 13:02.

При каждом кратковременном нажатии на кнопку S2 дисплей будет переключаться между режимами («ЧАСЫ: МИНУТЫ») и («МИНУТЫ: СЕКУНДЫ»).
При длительном нажатии кнопки S1 происходит вход в меню настроек, состоящее из 9 подменю, обозначенных буквами A, B, C, D, E, F, G, H, I. Подменю переключаются кнопкой S1, значения изменяются кнопкой S2. После подменю I следует выход из меню настроек.

А: Установка показаний часов текущего времени
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю B.


B: Установка показаний минут текущего времени
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для перехода в подменю С.


C: Включение ежечасного звукового сигнала
По умолчанию включено (ON) – каждый час с 8:00 до 20:00 подается звуковой сигнал. При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в подменю D.


D: Включение\выключение первого будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю E и F пропускаются.


E: Установка показаний часов первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю F.


F: Установка показаний минут первого будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для перехода в подменю С.


G: Включение\выключение второго будильника
По умолчанию будильник включен (ON). При нажатии кнопки S2 значение изменяется между ON (Вкл.) и OFF (Выкл.). После установки значения необходимо нажать S1 для перехода в следующее подменю. Если будильник выключен, то подменю H и I пропускаются и происходит выход из меню настроек.


H: Установка показаний часов второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение часов изменяется от 0 до 23. После установки часов необходимо нажать S1 для перехода в подменю I.


I: Установка показаний минут второго будильника
При нажатии кнопки S2 значение минут изменяется от 0 до 59. После установки минут необходимо нажать S1 для выхода из меню настроек.


Коррекция секунд
В режиме («МИНУТЫ: СЕКУНДЫ») необходимо удержать кнопку S2 для обнуления секунд. Далее коротким нажатием на кнопку S2 запустить отсчет секунд.


4. Общие впечатления от часов.

Плюсы:
+ Низкая цена
+ Легкая сборка, минимум деталей
+ Удовольствие от самостоятельной сборки
+ Достаточно низкая погрешность (у меня за сутки отстали на несколько секунд)

Минусы:
— После отключения питания не держит время
— Отсутствие какой либо документации, кроме схемы (данная статья частично решила этот минус)
— Прошивка в микроконтроллере защищена от считывания

5. Дополнительно:

1) На безграничных просторах интернета нашел инструкцию к этим часам на английском языке и перевел ее на русский. Скачать ее можно здесь

2) Проблему аварийного питания при отключении электроэнергии можно решить при помощи батарейки на 3В и двух диодов:
Планирую купить +32 Добавить в избранное +33 +62
свернуть развернуть
Комментарии (56)
RSS
+
avatar
  • kirich
  • 21 августа 2015, 12:22
0
Кат ставится обычно до первого фото, а не после.
А точнее, после предисловия/вступления
+
avatar
  • chvv2007
  • 21 августа 2015, 12:25
+3
Исправил
+
avatar
  • Bacchus
  • 21 августа 2015, 12:26
0
Те, которые со светодиодами по кругу, намного интереснее :-)

И я бы к ним мини/микро юсб разъем бы припаял
+
avatar
  • wasder15
  • 21 августа 2015, 12:29
+1
За два бакса — прикольные часики ребёнку в подарок. Если б ещё кулибины придумали, куда всандалить батарейку, чтобы показания не сбрасывались — были бы в принципе неплохие часы.
P.S.: Сам покупал и паял те, клёвые — с термометром, батарейкой и реагирующие на уровень освещённости — писал кипятком, когда они с первого раза заработали, и очень доволен дизайном (покупал сразу с акриловым корпусом) и работой.
+
avatar
  • ploop
  • 21 августа 2015, 12:42
0
Тут особо никуда.
+
avatar
  • chvv2007
  • 21 августа 2015, 12:44
+1
Чтоб добавить батарейку, нужно что-то типа ds1302. Ну и корректировка прошивки. Но это сложно.
На ум приходит попробовать запитать их через какой нибудь контроллер заряда с аккумулятором, что-то вроде мини ИБП для них.
+
avatar
  • leehoi
  • 21 августа 2015, 13:56
0
Удалил.
+
avatar
  • leehoi
  • 21 августа 2015, 13:58
0
Интересно, это Вы о каких часах с термометром говорите? Поделитесь ссылочкой.
+
avatar
  • wasder15
  • 21 августа 2015, 18:55
0
Пожалуйста:
www.banggood.com/DIY-4-Digit-LED-Electronic-Clock-Kit-Temperature-Light-Control-Version-p-972289.html
Брал зелёные с корпусом. Прикольная, кстати, идея применена для скрепления пластин корпуса.
+
avatar
  • mooni73
  • 21 августа 2015, 12:38
0
А я вот так и не могу найти часики, говорящие время каждый час по русски. Прям хоть начинай ардуину ковырять.
+
avatar
  • chvv2007
  • 21 августа 2015, 12:49
+3
типа таких?
+
avatar
  • mooni73
  • 21 августа 2015, 13:22
0
Типа таких у меня есть, но китайский акцент синтезатора не нравится. А вот на большом компе есть «очень приятный женский голос», совсем другое дело, т е нужен не синтез, а мр3
+
avatar
  • zair
  • 21 августа 2015, 15:51
0
Модуль mp3 для ардуинки для таких дел как раз стоит 4$
+
avatar
  • mooni73
  • 21 августа 2015, 16:21
0
Я понимаю, что ардуину знать надо, но не хватает духу и времени начать.
+
avatar
  • Kartus
  • 21 августа 2015, 12:50
+3
Не знаю как кому, а меня подобные часы выматывают после третьего часа)))
+
avatar
  • VladM
  • 21 августа 2015, 14:12
+1
:-) телефон типа «Русь-23», «Русь-28»…
+
avatar
+1
Сначала планировал то-же такой наборчик прикупить. Но теперь проект на базе ESP8266 уже умеет показывать на светодиодной матрице и время (с синхронизацией по Интрнет через WiFi), и инфо с датчиков и бегущую строку — esp8266.homes-smart.ru/
+
avatar
  • zair
  • 21 августа 2015, 15:56
+2
этот проект корыстен в своей основе, поэтому в топку
+
avatar
  • ewavr
  • 21 августа 2015, 17:02
0
+много. Поэтому неспешно делаю свои часики, на есп-12е.
+
avatar
0
Зря вы так… ;)
В одном флаконе (прошивке) там столько всего и к тому-же модульно через конструктор, что самому писать столько — устать можно. Цена ИМХО не велика, за проделанную работу. Да и комюнити вокруг проекта неплохой образовался, обсуждается всё — от перспективных идей до реализации своих модулей и прошивок, на базе основного SDK и в среде разработки Arduino.
+
avatar
  • zair
  • 22 августа 2015, 10:43
0
Сколько автор собрал по 100р? Много? Не думаю. Возился в свое удовольствие? В свое. Насильно его никто не заставлял разбираться, это реально интересно. Основную работу имел? Имел. Решил денег подзаработать на вдохновении? В итоге карму испортил и себе и проекту.
+
avatar
  • verivel
  • 21 августа 2015, 14:44
0
прикольно, стоит 3 копейки. Возьму детишкам как тренажёр пайки. Как раз на одно занятие. Кто бы дешевенькие паяльники бы подсказал на 220В! Судя по всему придётся делать типа кружёк Умелые руки внешкольный для старшего и его друзей.
+
avatar
  • antidote
  • 21 августа 2015, 14:45
0
В фикспрайсе продаётся паяльник, но качество явно ниже плинтуса.
+
avatar
  • verivel
  • 21 августа 2015, 14:52
0
Читал, только качество????? Я то и гвоздиком припаяю, только планируется ДЕТИШЕК обучать. В идиале были бы ЭПСН 25/24 только где их взять…
+
avatar
  • ploop
  • 21 августа 2015, 14:59
+2
У нас лежали по 130 рублей прошлый год. Кончились. Надо было скупить, цена отличная, теперь жалею.
А так найти можно, в сети. Например первая попавшаяся ссылка: 150 рублёв + доставка
+
avatar
  • asdfgh
  • 21 августа 2015, 17:03
0
Качество жала в них никуда. Но если его заменить на медный прут, но паяльник весьма сносный, учитывая цену
+
avatar
  • ent1
  • 21 августа 2015, 17:07
0
у меня три таких паяльника, как запасные дома, на работе и один в рюкзаке… ручка у них все же хлипковата, винты быстро выскакивают, заклеил эпоксидкой.
+
avatar
  • antidote
  • 21 августа 2015, 14:45
0
Очень хорошие часы, мне понравились. Добавил к ним литиевый акк на 1 Ач и плату контроля заряда и сделал разъём под штекер на 5 в. На двое суток при отключении питания хватит заряда. И кстати никто не в курсе почему ежечасовой сигнал при 11:00 пищит шесть раз, а не три как в другие часы?
+
avatar
  • AndryL
  • 21 августа 2015, 15:08
0
Может с 12-ю перепутано?))
+
avatar
  • antidote
  • 21 августа 2015, 15:20
0
Может и перепутано, кто ж их знает)
+
avatar
  • Dru4
  • 21 августа 2015, 15:47
0
На сколько уходят? Здесь нет нормальной микрухи реального времени.
+
avatar
  • antidote
  • 21 августа 2015, 15:50
0
Да как-то точно не замерял. Но нету такого, что уходят «на сутки за сутки») Да и бессмысленно ждать точности за такую цену
+
avatar
  • -WERT-
  • 21 августа 2015, 14:50
0
А есть ли с батарейкой за схожую цену?
+
avatar
0
aliexpress.com/item/New-High-Quality-DIY-Kit-Module-9V-12V-AT89C2051-6-Digital-LED-Electronic-Clock-Parts-Components/32244392957.html паял такие, но при отключении электричества на полдня, сбились. наверное через бп разрядилась батерейка, не знаю
+
avatar
0
Хочу часы в пятидюймовую заглушку на ПК, может есть у кого ссылка?
+
avatar
0
Лучше собери lcd smartie могут работать через com порт, а можно по USB
+
avatar
  • starson
  • 22 августа 2015, 11:34
0
Размер?
+
avatar
+1
+
avatar
  • Berebes
  • 28 августа 2015, 12:16
0
Подскажите пожалуйста размер цифр? Хочу попрактиковаться в пайке, и спаять такие часы для мастерской (чтобы над столом висели). Подойдет ли в качестве блока питания — зарядка от телефона и сколько нужно ампер?
+
avatar
  • chvv2007
  • 28 августа 2015, 16:19
0
Размер дисплея:

По поводу питания: дисплей при динамической индикации потребляет не более 140мА, микроконтроллер в активном режиме на частоте 12 МГц потребляет 15 мА при 6 В и 5,5 мА при напряжении питания 3 В.
Как раз от дешевого китайского зарядного устройства для мобилки (неоригинального) я их и питаю. Питания хватает, работают нормально.
+
avatar
  • AIS
  • 10 сентября 2015, 21:49
0
Купил такие, спаял. Настроил по инструкции из обзора, с часами инструкции по настройке не было. Есть ли фото с батарейкой куда конкретно на плате надо впаивать детали? И нет ли каких идей по корпусу для этих часов, без корпуса не очень удобно их использовать.
+
avatar
  • chvv2007
  • 11 сентября 2015, 08:56
+2
Подключить можно, например, так:


В качестве корпуса использовать что-то типа этого: :)))
+
avatar
0
C 1n4148 не заработало, какие можно использовать?
+
avatar
  • chvv2007
  • 12 сентября 2015, 20:20
0
1n4148 выпрямительные диоды. Должны подходить. Что значит не заработало? Полярность правильная? Какое напряжение на 20м выводе процессора?
+
avatar
0
Сейчас измерял на 18650 (3,17в на vcc мк) и usb зарядки(3,26в подключена вместе с 18650), до этого пробовал на cr2032. Пока мерял еше и верхний диод, кажись, спалил с дымком — перепутал контакты на 18650, потом заменю еще тестировать буду
+
avatar
  • AIS
  • 11 сентября 2015, 16:59
0
Спасибо за инструкцию по установке батарейки. Часы планирую использовать в мирных целях для корпуса найти бы какую нибудь коробку подходящую по размеру.
+
avatar
0
А прошивки, случайно, под эту схему нет?
Хочу немного модернизировать (упростить), а оригинальная защищена.
+
avatar
+1
Здесь человек писал прошивку для кухонного таймера под эти часы. Может быть это Вам полезно.
+
avatar
0
Спасибо огромное.
+
avatar
0
Программатор для МК AT89C2051, используемого в этом конструкторе:
1. AT89C2051 learning board minimum system board You need to use the SP200 programmer
2. EP51 programmer AT89C2051 AT89S51
Однако…
+
avatar
  • Vitbl
  • 10 ноября 2016, 15:06
0
Купил такой набор. Все забавно правильно. Там и ошибиться Не в чем. Не работает. На индикаторе светятся 33: и все. Что может быть? Заранее благодарю.
+
avatar
  • vinni622
  • 28 февраля 2017, 10:35
0
У меня такая же беда была, Причина оказалась в неправильно установленной резестивной сборке (была установленна задом наперед).
+
avatar
  • KFed
  • 04 января 2017, 10:38
0
Схема резервного питания немного не правильная, если подавать резервное питание только на 20 ногу контроллера, то при подключении блока питания он обнуляется. Нужно чтоб от батарейки питание шло и на 1 ногу через электролит С1. Короче говоря, нужно внешние +5В подавать на резисторную сборку и транзистор пищалки напрямую, а на все остальное через диод и еще плюс батарейка через другой диод, вот как в этой схеме:
+
avatar
  • 3Com
  • 13 августа 2017, 20:18
0
Купил, собрал и тишина, вообще ничего ее светится. В отзывах у продавца S+S+S+ на Али, многие жалуются что часы не завелись, грешат на мертвую или не прошитую микросхему. Может у кого имеется прошивка этих часов на микросхеме AT89C2051-24PI?
Или может кто подскажет, как вообще проверить прошита ли микросхема?
+
avatar
  • shkura
  • 10 февраля 2018, 21:58
0
Собрал уже таких штук 5.Всё хорошо, но при пропаже электричества — вах, сбиваются. Пробовал вариант с диодами-не пошло.В общем подсоединил аккумулятор от телефона с контроллером заряда параллельно питанию и вот оно счастье, хочешь так, хочешь эдак всё работает и не сбивается.Маленькие аккумы можно брать с МП3 плееров, они тоже с контроллерами. Штатные клемники по питанию меняю на мамы USB и на термоклей к плате.
+
avatar
0
тоже делал не сохранялось время… может они шли от таблеточной батарейки CR1220, но при подаче основного питания обнулялись от C1, решил его випилить, как рекомендовали....


Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.