Този часовник направих въз основа на принципна схема и програмен код публикуван в [1]. Интересен е с това, че индикацията е от светодиоди, пред които е поставен надпис на съответния час и минути. Това позволява часовника да бъде с произволен дизайн.

Освен часа и минутите, на индикация могат да бъдат изведени секундите или стойността на температурата от вградения не много успешен термометър.

От принципната схема на фиг.1 се вижда, че настройката на часовника се извършва с двата бутона S1 и S2. Настройката е лесна, а пълното описание на функциите могат да се прочетат от страницата на сайта.

фиг.1

Реших да разширя възможностите на часовника като въведа излъчване на звуков сигнал. Тъй като промените в програмата е трудно начинание, предпочетох с логическа схема да осъществя следната идея: първо часовника да може да излъчва звуков сигнал на всеки кръгъл час и второ - на произволно избран кръгъл час.

Въпреки, че индикацията е от светодиоди, тя е динамична, т. е. светодиодите се управляват с импулсни поредици. Това затруднява осъществяването на връзка с логическата схема, но с използване на оптронни връзки проблемът е избегнат.

За източник на звуков сигнал реших да използвам направен преди време мелодичен звънец с микроконтролер ATtiny45 по схема и програмен код от [2]. В микроконтролера са записани няколко кратки мелодии, които се изпълняват подред при всяко натискане на бутон.

Логическата схема с мелодичния звънец придоби следния вид:

фиг.2

Този вариант на схемата е за звуков сигнал на всеки кръгъл час. Управляващ сигнал за стартиране на мелодията може да се вземе от светодиодите LED27и LED24, които са за индикация на 55 и 4 минути (55 + 4 = 59). В 59-тата минута на всеки час мелодията се стартира и се изпълнява до изгасване на двата светодиода, т.е. до настъпване на кръглия час. Продължителността е през цялата една минута, тъй като на ATtiny45 се подават поредица от импулси, които стартират повече от една мелодия.

За да работи схемата при произволно избран час е необходим само един управляващ сигнал от съответния светодиод за индикация на часовете от 1 до 12 часа (LED1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 14). За да не се изпълнява мелодия през целия този час, докато свети съответния светодиод, е необходимо да се въведе ограничение. Това се постига с времезадаваща RC група и още един логически елемент от CD4011.

Променената схема има следния вид:

фиг.3

С избраните стойности на R и C (33 kΩ и 330 µF) се получава времетраене на изпълнение на мелодията около 30 секунди.

Двете схеми могат да се комбинират. С помощта на превключвател (аз го направих с джъмпер) на вход 2 на CD4011 се подава сигнал или от втория оптрон или от изхода на логическия елемент както е показано на фиг.4:

фиг.4

Кондензаторите 0,1 µF са за предотвратяване на грешни сработвания. Схемата работи стабилно при посочения начин и места на свързване на светодиодите и оптроните. Тъй като има възможност да се свържат и по друг начин, е възможно да се появят грешни сработвания, например при преминаване от 54-тата към 55-тата минута.

Най-трудно е да се направи комутацията на входа на оптроните от логическата схема към светодиодите на часовника. Това постигнах с елементарна аматьорска схема с DIP ключета и два проводника за връзка на оптрона към гнезда (от двуредова рейка) свързани последователно към съответните светодиоди.

фиг.5

DIP-ключетата по принцип са винаги включени. Веригата на светодиодите е затворена и часовника работи без използване на звуков сигнал. При свързване на оптрона към гнездо отговарящо на избран час, като се спазва посоката анод-катод и изключи съответното DIP-ключе веригата се затваря през последователно свързаните оптрон-светодиод. Схемата е готова за излъчване на звуков сигнал в избрания час.

По същия начин се свързва и към светодиода за минутите.

Втория оптрон остава постоянно свързан към светодиода за минутите.

Съответствието на номерацията на светодиодите и часове, минути е следното:
Час: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
LED: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 14
Мин: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55
LED: 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27
Мин+: 1, 2, 3, 4
LED: 10, 9, 23, 24

Светодиодите са монтирани на пластмасова плоскост с отвори 5 mm. Върху нея е поставена хартия с подходящо избран цвят като фон на картината.

Самата картина е принтирана на прозрачно фолио и е закрепена към стъклото на рамката.

Захранването е от адаптер 5V. Добре е да се поставят ключета за включване на захранването, може би отделно за часовника и логическата схема.


Препратки:
1. A PIC16F819 DYMOCLOCK, www.micro-examples.com
2. Дверной звонок на ATtiny45, radioparty.ru
3. Часы "DYMOCLOCK", radioparty.ru
4. PIC16F819, microchip.com