Набор для пайки Коточасы
Будильник — несомненно, очень полезное устройство, без которого среднестатистическому человеку очень сложно проснуться в нужное время. Ещё 20 лет назад и часы и будильник были отдельными устройствами, которые 90% своей техножизни стояли в одном месте и служили одной цели. В наше же время функцию часов и будильника взял на себя смартфон.
В этой онлайн-инструкции мы будем собирать светодиодный будильник на китайском микроконтроллере STC15W408AS. Он уже запрограммирован, поэтому нам нужно только правильно спаять все компоненты, подать питание и будильник заработает. В качестве индикаторов в данном устройстве применяются семисегментные светодиодные индикаторы и 3-мм светодиоды синего цвета, показывающие секундный круг, размещённые по кругу будильника.
Для питания будильника используется кабель Micro-USB. Он идёт в комплекте.
Выводные элементы
Радиодеталь называют выводной, если она крепится к печатной плате путём установки её контактов в отверстия и дальнейшего их припаивания (или с помощью накрутки). А процесс сборки плат с такими деталями называют сквозным монтажом, или на английском: THT — Through-hole Technology.
На заре электроники все радиодетали были выводными. Сейчас же такой способ монтажа применяется в основном для силовых элементов, которые работают с большими значениями напряжения и силы тока. В наше время вся электроника собирается поверхностным монтажом с помощью SMD-элементов — это компактнее и дешевле в масштабах промышленного производства.
Но выводной монтаж всё ещё широко распространён среди DIY-энтузиастов.
Подготовка к работе
Примечание
Для сборки устройства понадобится паяльник, немного припоя и флюс, жидкий или гелевый. Базовый набор инструментов доступен в магазине AlashEd: флюс ЛТИ-120, припой Sn63Pb37 0.5 мм, губка для чистки жала, бокорезы, силиконовый термостойкий мат.
Сборка
В комплекте используются компоненты SMD-формата для пайки всей «умной» части и выводные элементы для светодиодов и цифрового индикатора.
1. Резисторы
Для удобства сборки начнём пайку с самых простых элементов платы — резисторов. Все резисторы в комплекте имеют формат 0805 и маркировку, в которой указан их номинал. Определить его можно двумя способами: воспользоваться омметром (не очень удобно из-за размеров элементов) или прочитать код, указанный на элементе, и ввести его в SMD-калькулятор резисторов.
Всего в комплекте 5 номиналов:
R1-R8 — 470 Ом (код 471)
R9 — 15 Ом (код 150)
R10, R11, R14, R15 — 10 кОм (код 103)
R12 — 100 кОм (код 104)
R13 — 200 кОм (код 204)
Примечание
В наборе есть ещё один компонент чёрного цвета, очень похожий на резистор, но не имеющий маркировки — это термодатчик, к нему мы придём позже.
10 кОм
100 кОм
200 кОм
15 Ом
470 Ом
2. Загадочный безымянный компонент
Мы долго думали, что же это такое, так что вам не придётся! :)
Выяснилось, что это термодатчик формата SMD 0805. Ничем не отличается от обычного резистора кроме отсутствия маркировки, а с ней и каких-либо наводок, чем же этот элемент может являться.
3. Транзистор
В наборе имеется только один SMD-транзистор. На плате он указан как компонент Q1.
4. Конденсаторы
Конденсаторы в наборе представлены только двумя номиналами:
5 пикофарад
10 микрофарад
5. Диод
Диод в наборе только один.
Предупреждение
Главное с ним — не перепутать полярность!
Обратите внимание на то, с какой стороны находится чёрная полоса на элементе!
6. Кнопки
На плате предусмотрено две кнопки для управления будильником.
7. Модуль часов
Важно
Обратите внимание на то, как расположена точка на чипе относительно других элементов на плате!
8. Контроллер
Важно
Обратите внимание на то, как расположена точка на чипе относительно других элементов на плате!
9. Micro-USB разъём
С его помощью осуществляется питание будильника. Кабель идёт в комплекте.
Совет
Будьте внимательны при пайке разъёма, чтобы его не перекосило. На работу будильника это не повлияет, но будет выглядеть не очень привлекательно.
10. Отсек для батареи
Батарейка нужна модулю часов для продолжения отсчёта времени даже в том случае, если будильник отключён от питания.
11. Динамик
Сигнальная пищалка, которая отличает простые часы, показывающие время, от будильника, который поднимает вас на учёбу или работу.
Примечание
Полярность при пайке не имеет значения.
Не забываем подрезать усы с противоположной стороны платы кусачками.
12. Кварц
Этот небольшой элемент с определённой частотой создаёт для контроллера колебания, тактирующие его работу.
Важно
При пайке кварца оставьте между элементом и поверхностью платы 3-4 мм отступа, чтобы можно было подогнуть его параллельно плате для удобства.
13. Датчик света
Его необходимо смонтировать с лицевой стороны платы в два небольших отверстия чуть выше изображения индикатора. Полярность не важна. И не забываем подрезать усы с противоположной стороны!
14. Индикатор
Важно
Будьте внимательны при размещении индикатора в предназначенные для него отверстия! Точки под цифрами на индикаторе должны быть с той же стороны, что и на плате.
15. Светодиодный циферблат
На этом циферблате будет по кругу бегать светящаяся точка, отображающая секунды.
Предупреждение
Самое важное на этом этапе — быть очень внимательным и правильно установить, а потом спаять светодиоды.
Важно
Нам необходимо, чтобы диод размещался на круге вот так: анодом (положительный контакт, длинная нога) — наружу, катодом (отрицательный контакт, короткая нога) — внутрь.
Совет
Рекомендую сначала расставить все светодиоды по местам, а затем припаять у них только одну ногу, чтобы они не выпадали из своих площадок. Затем прижать светодиод пальцем к плате и расплавить уже нанесённый припой. Светодиод станет прилегать к плате более ровно, но как только припой застынет, элемент уже будет надёжно зафиксирован на своём месте.
16. Финальная сборка
Предупреждение
Перед тем, как приступать к этому этапу, рекомендуется убедиться, что вся плата собрана правильно и всё работает исправно. Подключите кабель питания к будильнику, убедитесь, что на циферблате зажжён только один светодиод, и он перемещается по часовой стрелке. Индикатор должен корректно отображать цифры, а кнопки реагировать на нажатие.
С первого раза или нет — вы молодец! Переходим к этапу, который придаст нашему будильнику завершённый вид.
К этому моменту из всего набора у нас должна остаться только собранная плата, акриловые панельки, несколько винтов с гайками и пластиковые проставки.
Включаем питание и проверяем, что всё работает. Осталось только настроить часы!
17. Настройка
Нажмите кнопку S1 для отображения даты, недели и года.
Нажмите кнопку S2 для отображения температуры, будильника, минут и секунд.
Нажмите S1 и S2 одновременно для переключения стиля отображения светодиодного циферблата.
Нажмите и удерживайте кнопки S1 и S2 одновременно более пяти секунд для входа в режим настройки. На дисплее должно отобразиться «Fu-1», что означает функцию 1.
Fu-1: Установка времени. Нажмите S1, чтобы изменить значение мигающего сегмента. Нажмите S2, чтобы перейти к следующей позиции.
Fu-2: Установка даты. Используйте клавишу S2 для переключения между месяцем, днём и годом.
Fu-3: Установка будильника.
Примечание
Часы будильника можно установить на «24», когда он установлен на «24» и сохранён — это значит, что будильник выключен.
Fu-4: Установка режима отображения и яркости. Вторая цифра отвечает за режим отображения:
0 — отображать только время;
1 — отображать время и температуру;
2 — отображать время, дату и температуру;
3 — отображать только температуру.
Fu-5: Установка мелодии будильника.