Набор для пайки «Будильник с термометром»
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.
Однако, собранный своими руками будильник, помимо своей основной функции может приносить своему хозяину еще и эстетическое удовольствие. Все эти светодиодные цветные индикаторы, замысловатые формы… Особенно это касается продвинутых часов на газоразрядных индикаторах, но об этом в другой раз.
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.
Примечание
Для питания будильника можно использовать любой зарядник от телефона с выходом 5В. В наборе есть кабель с USB-разъёмом.
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. Ведь чтобы создать прототип устройства на макетной плате потребуется соединить различные модули, радиодетали и контроллеры, которые часто снабжены или штырьками или отверстиями под них.
Совет
А ещё сквозной монтаж отлично подходит для получения навыков пайки. И перед тем, как переходить к более сложным платам с SMD радиодеталями, следует обязательно научиться паять выводные платы! В этой инструкции мы покажем как собрать электронный будильник, схема которого состоит исключительно из выводных деталей.
Подготовка к работе
Примечание
Для сборки устройства понадобится паяльник, немного припоя и флюс, жидкий или гелевый. Если чего-то не хватает, базовый набор инструментов доступен в магазине AlashEd: флюс ЛТИ-120, припой Sn63Pb37 0.5 мм, губка для чистки жала, бокорезы, силиконовый термостойкий мат.
Состав набора
печатная плата — 1 шт;
семисегментные индикаторы с точкой — 4 шт;
USB-кабель — 1 шт;
кварцевый резонатор — 1 шт;
керамические конденсаторы — 3 шт;
резистор 10 кОм — 3 шт;
терморезистор — 1 шт;
фоторезистор — 1 шт;
транзистор s9018 — 1 шт;
тактовые кнопки — 2 шт;
зуммер — 1 шт;
гнездо питания — 1 шт;
элемент питания — 1 шт;
набор винтов и гаек М2 — 1 шт;
гнездо для микросхем DIP-8 — 1 шт;
гнездо для микросхем DIP-28 — 1 шт;
микроконтроллер STC — 1 шт;
часы реального времени DS1302 — 1 шт;
держатель батарейки — 1 шт;
акриловый корпус — 1 шт.
Сборка будильника
Как всегда, начинаем с самых низких элементов. Устанавливаем резисторы номиналом 10 кОм в посадочные места R1, R2, R3.
Припаиваем фоторезистор так, чтобы от возвышался над платой на 5–10 мм. Это необходимо для того, чтобы его можно было загнуть вверх, ведь он должен немного высовываться из корпуса и фиксировать освещенность комнаты.
Монтируем биполярный транзистор.
Устанавливаем кварцевый резонатор, керамические конденсаторы и батарейный отсек.
Теперь зуммер и терморезистор (в левом верхнем углу).
Далее, гнездо питания и тактовые кнопки.
Теперь нужно установить гнезда для микроконтроллера и часов реального времени, а потом вставить в них эти микросхемы.
Важно
Не забываем что у гнезд и микросхем которые в них устанавливаются с одной стороны есть выемка указывающая какой стороной нужно установить компонент.
Сборка этой стороны платы завершена!
Теперь ее нужно перевернуть и установить индикаторы. Обратите внимание что третий по счету индикатор перевернут. Таким хитрым образом получается разделитель в виде двоеточия между часами и минутами.
Лицевая сторона собранной платы.
Теперь можно вставить батарейку для микросхемы часов реального времени, подать питание и проверить работу часов.
Работает!
Сборка корпуса
Корпус состоит из набора акриловых панелей которые необходимо сначала собрать вокруг часов, а потом зафиксировать с помощью набора винтов и гаек М2. Отвертка в комплекте не идет.
Примечание
Панели защищены матовой пленкой. Можно ее снять, но я сделал так только с лицевой панелью.
Устанавливаем заднюю панель. Пищалка должна войти в предусмотренное для нее отверстие. Теперь переворачиваем часы.
Устанавливаем правую панель. Отверстие в ней предусмотрено под гнездо питания.
Устанавливаем верхнюю панель. В нее должны пройти тактовые кнопки.
Устанавливаем нижнюю и левую панели.
Устанавливаем лицевую панель. Для окончательной сборки необходимо вставить гайки в специально предназначенные на торцах корпуса отверстия, а потом вкручиваем винтики.
Снова подключаем питание, финал!
Настройка часов
Правая кнопка отвечает за выбор настройки, а левая за изменение значения.
Опции настройки часов правой кнопкой:
1 нажатие — изменение часов
2 нажатия — изменение минут
3 нажатия — изменение часов будильника
4 нажатия — изменение минут будильника
5 нажатий — ???
6 нажатий — ???
7 нажатий — ???
8 нажатий — возврат из настроек.