Отчет и изменения по результатам изготовления

Изготовлен один экземпляр в конце 2013 года. Последующие изменения и дополнения вносились "заочно", "на будущее" по опыту изготовления других часов от Danko - Часы на светодиодных 7-ми сегментниках (12 разрядов) Часы-термометр-будильник 12LED (mega8+DS1307+DS18x20*2)

Внимание! Индикаторы 1" и 1.5" имеют разную цоколевку! Кроме того, индикаторы 1.5" от разных производителей имеют разный размер и расстояние между выводами (FYS-15011 меньше, чем Kingbright SA15-11)

Итак, файлы проектов (самой актуальной является последняя 1.2, т.к. в предыдущие версии доработки и мелкие исправления не вносятся):

Версия 1. Clock_Therm_Mega8.opj - базовый проект на 1" индикаторах и двух платах (плата часов и плата индикации).
Clock_Therm_Mega8.opj - Первый вариант, на 1-inch, 2 платы, без поддержки 5-го разряда (знак температуры - на соплях).
Clock_Therm_Mega8.pdf - схема и плата для печати
Clock_Therm_Mega8-det*.png - расположение деталей, вид со стороны smd.
Clock_Therm_Mega8_1.opj - Полный вариант на 1-inch, 2 платы, со знаком температуры (с учетом опыта сборки первого варианта)
Clock_Therm_Mega8_1.pdf - схема и плата для печати
Clock_Therm_Mega8_1-det*.png - расположение деталей, вид со стороны smd.

Версия 1.2. Clock_Therm_Mega8_2.opj - одноплатный проект на 1.5" индикаторах с доп. транзисторными ключами, знаком температуры и регулировкой напряжения основных индикаторов (с учетом сборки 12-разрядных часов, т.е. изменений ниже):
Clock_Therm_Mega8_2.pdf - полная схема
Clock_Therm_Mega8_12r_UP_det.png - расположение деталей
Clock_Therm_Mega8_12r_UP_brd.pdf - печатная плата

Печатные платы в формате .pdf - размер бумаги Letter (в дюймах, иначе при сохранении из OrCAD сбивались размеры). При печати масштабировать не нужно, ставить "реальный размер".

Доработки.

1. Пояснения к работе с двумя видами точек и "пятым" разрядом (знаком температуры).

• Подразумевается, что установлены две точки-разделители часов-минут и знак "плюс" температуры из 4-х светодиодов: два горизонтально, два вертикально (иначе негламурно). При этом в пятом разряде горизонтальный сегмент (минус) светится всегда, а вертикальный (который образует плюс) - только при положительной температуре.
• Точки и знак температуры подключаються именно "вместо", т.е. точки индикаторов отрезаются (не впаиваются нулевые перемычки).
• Если у индикаторов в сегментах по два светодиода, то при установке дополнительных - их тоже нужно ставить по два последовательно. К точке второго разряда ставится дополнительный светодиод на обратной стороне платы. Если в сегментах по одному светодиоду, то дополнительные (на точки, знаки плюс и минус) нужно ставить по два параллельно. Т.е. падение напряжения на сегментах, точках индикаторов и дополнительных светодиодах должно быть одинаковое.
• Светодиоды нужно ставить одинаковые по напряжению, току и яркости свечения. Резистор в точки при последовательном включении меняем на такой же, как в сегментах, при параллельном - придется подобрать по яркости свечения.
• При несоблюдении этих условий вместо точек-разделителей и знака температуры будут мигать точки в всех разрядах (по-моему даже отрезанные - из-за каких-то утечек или перекоса напряжений)

2. Внимание! При определенной освещенности из-за мигания центральных точек (секунд) наблюдается синхронное изменение яркости индикаторов, видно маловат программный гистерезис на границах переключения. Поэтому фоторезистор нужно отделить от этих точек перегородкой, одеть на них трубочки или вывести его на верхнюю/боковую стенку корпуса.

3. Проблема с огромной неточностью хода (для которой не хватало коррекции) устранена добавлением конденсаторов на кварц. Возможно потому, что кварц от старой материнской платы не соответствует требованиям DS1307. Емкости ставились в разные часы от 15 до 27 пФ (что было под рукой, специально не подбирались) - точность хода стала до 3 сек. в сутки без коррекции. По-моему отличный результат получился с 22пФ.

4. Увеличение яркости индикаторов и улучшение работы - внесено начиная с Версии 1.2. В оригинальной авторской схеме индикаторы Superbright/ultrabright светят нормально. Но из опыта сборки других 12-разрядных часов выяснено, что обычные индикаторы светят недостаточно и возможно появление засветки. Это связано с не совсем правильным включением транзисторов в анодах индикаторов - им не хватает напряжения на базе (относительно эмиттера, под которым индикаторы) при открывании транзисторов. Уменьшение резистора в базе приводит к увеличению яркости, но появлению засветки из-за неполного закрывания транзисторов.

Устраняется добавлением буферов с открытым коллектором между контроллером и транзисторами. Возможны разные варианты, но я остановился на дополнительных транзисторных ключах, снизив номиналы резисторов в базе для увеличения тока базы (и соответственно индикаторов). Транзисторы нужно брать с током не менее 200мА (а лучше 500мА) - например BC807/817 по цене и цоколевке они такие же как BC847 (ток 100мА).

По идее, это также устранит засветку выключеных сегментов.

5. Добавлена регулировка максимальной яркости индикаторов путем регулировки напряжения +Vup - внесено начиная с Версии 1.2. Если быть совсем точным, то за счет этого лишнее напряжение будет падать на КРЕНке, а не на ULN, транзисторах и резисторах. Совместно с доп. транзисторными ключами это позволяет более рационально выбрать источник питания (с минимальным напряжением).

Фотогалерея:

Версия 1.