Самодельный трассоискатель из китайского будильника. Простая сигнализация с охранным шлейфом. Общие впечатления от часов

Бытовая автоматика

В. Каравкин
Радиоконструктор, 2001 год , №5, стр 29- 31

Сейчас практически во всех торговых палатках можно купить простенький электромеханический будильник китайского производства по очень даже приемлемой цене. При всей своей простоте данные будильники имеют достаточно хорошую точность хода и самое главное- наличие электромеханических контактов, замыкающихся при срабатывании будильника. Если к этим контактам аккуратно припаять провода (а делать это нужно крайне аккуратно чтобы не расплавить пластиковую основу), то с их помощью можно управлять различными устройствами, которые будут срабатывать по сигналу в заранее установленной время. Схемы двух таким устройств и приводятся ниже:

Автомат полива домашних растений

Суть устройства- при срабатывании будильника включается электронасос, подающий воду для комнатных растений (автор предлагает для этой цели использовать самый обыкновенный автомобильный стеклоомыватель с уже имеющимся резервуаром).
Так как время замыкания контактов может быть достаточно длительным (иногда даже до 1 часа!), то устройство снабжено таймером. Время таймера (а следовательно и время работы насоса) можно регулировать переменным резистором R4 в пределах от 2 до 15 секунд в зависимости от мощности насоса и размера поливаемого растения.

Эффект присутствия

Это устройство включает освещение когда хозяева отсутствуют, создавая тем самым эффект присутствия чтобы сбить с толку непрошенных гостей. Свет включается на 3 часа: то есть если Вы установили будильник на 6.00, то свет включится в 6.00 и погаснет только лишь в 9.00. Затем, будильник вновь сработает уже в 18.00, свет включится а погаснет в 21.00

Устройство также представляет собою таймер, но с уже более длительной задержкой.

Если нужны подробности скачайте журнал-источник в нашей бесплатной библиотеке (ссылка указана в начале)

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

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

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.

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

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.

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:

Часов с звуковым сигналом будильника таймер для управления бытовыми приборами.

Та́ймер это прибор который в установленное время включает или выключает оборудование своими коммутирующими контактами. Таймеры реального времени позволяют установить время срабатывания в установленное время суток. Самым простым примером такого таймера будет будильник.

Область применения таймера обширная:
-управление осветительными приборами;
-управление поливом домашних и садовых растений;
-управление вентиляцией;
- управление аквариумом;
- управление электрообогревателями и так далее.

Предлагаемый таймер может быстро и недорого сделать даже начинающий радиолюбитель.
Я сделал его на базе конструктора часов . ()

Применять таймер мне нужно было для управления поливом растений на даче.

Весь процесс изготовления посмотреть в видео:

Шаг первый. Распайка платы таймера.
Схема таймера
Все что необходимо это распаять по схеме компоненты на макетную плату и припаять два провода от пъезоизлучателя часов. Собираем простейшую схему с промежуточным реле и транзисторным ключом. При подаче первого импульса звукового сигнала с часов включается реле Р1 , нормально-разомкнутый контакт замыкается и включает нагрузку, одновременно через второй нормально-разомкнутый контакт реле Р1 и нормально-замкнутый контакт реле времени происходит самоблокировка реле Р1. Вместе с нагрузкой включается реле времени РВ- начинается отсчет заданного времени работы нагрузки. По окончанию этого времени РВ размыкает контакт и реле Р1 обесточивается, нагрузка выключена. Схема готова к следующему циклу. Диод служит для предотвращения обратного импульса в схему часов(можно использовать любой маломощный диод). Светодиод для индикация включения нагрузки. В этой схеме нужно промежуточное реле с двумя нормально разомкнутыми контактами, но у меня в наличии не было -я применил два китайских реле(катушки подключены параллельно).Если нагрузка будет более мощной,то соответственно надо использовать реле с более мощными контактами. У меня был адаптер на 12В, я установил его схему прямо на макетную плату. В принципе можно применить любой маломощный источник питания на 12В.

Вот такая получилась конструкция выходного дня. Было интересно обкатать новую схему поэтому все делалось по быстрому. В перспективе надо будет сделать корпус и поместить туда плату и реле времени. Сделать самостоятельно такой таймер по силам начинающему без больших затрат времени и финансов. А где применить их это уже решайте сами.

На весь работу пошло пару выходных вечеров и 75 рублей (

Появилась необходимость изготовить эн-ое количество "моргалок" на светодиодах. В каждой - по 4 светодиода. Как будет моргать, всё равно, лиш бы внимание привлекало. Питание автономное, не смотря на то, что будут стоять эти моргалки в автомобилях.

Сразу пришла идея использовать для этой цели китайские часы с будильниками (можно и без будильника).
Плюсы: после удаления циферблата с прозрачным корпусом, получим готовый корпус для устройства с отсеком для батарейки. Схема часов используется полностью, только отпаять выводы катушки шагового двигателя от платы и выкинуть шестерёнки. Можно и не выкидывать - мощности хватает, что бы ещё и шаговый двигатель запитать. То есть, работая "моргалкой", часы ещё и время показывают...

Выход у схемы довольно мощный. Два светодиода, включенные встречно-параллельно моргают по очереди с частотй 1 сек.
Естственно, одной батарейки на 1,5В мало. Ставлю две батарейки - хватает. На светодиоде падает напряжние 1,7-2В (пробовал разные обычные, и большие и малнькие, кроме сверхярких).
Светодиоды моргают при снижении питания до 2,2В, что будет нормально при запитке от двух элементов на 1,5В, ведь, если они "сядут" до 2,2/2=1,1В схема, всё равно, будет работать. Сама схема, естественно, продолжает работать и при напряжении 1В.

Резистор, включенный последовательно с питанием, показывает, что схема потребляет ток только в момент вспышки свтодиода - раз в секунду. Длительность импульса 30мс.
При светодиоде с падением 1,7В потребляемый ток в импульсе 26мА, а при падении 2В - 12мА при напряжении питания 2,2В.
При питании 3В, со светодиодом на 1,7В, потребляемый ток в импульсе 52мА, а со светододом на 2В - 30мА. Яркость не плохая. Не смотря на малую длительность вспышки, видно хорошо даже днём.

Если привязаться к току 50мА через светодиод, то при общем числе 4шт. и одновременно работающим -2-м, получится общее потребление 100мА в секунду длительностью 30мс. Получается действующее значение потребляемого тока 30/1000*100=3мА. Если ёмкость батареек будет не менее 100мА/Ч, то моргалка сможет работать 100/3=33 часа. При 12 часов в день, получится 33/12=2,7 дня. Требуется продержаться три дня... Хватит?

Интересно, что сама схема без проблем прекрасно работает от "кроны" при 9В! светодиоды моргают, конечно, ещё лучше.
Правда, крона севшая, на ней напряжение 8,6В, а в момент вспышки светодиода, напряжение проседает до 6В.
При светодиоде на 1,7В, получается ток в импульсе 172мА, а при светодиоде на 2В - 132мА.
Ни чего не греется и не вылетает.Средний ток получается 30/1000*172мА=5,2мА при двух диодах на 1,7В. Так что, эта крона уже (для проверки) отработала почти день (до этого стояла в цифровом мультиметре уже год).
Интересно, что при повышенном напряжении (токе) два светодиода, включенных параллельно без выравнивающих резисторов, моргают одинаково - на глаз разница не заметна. Хотя, при пониженном, приходится ставить резисторы, иначе, один светодиод (с меньшим напряжением) загорается, а другой нет.

Всё хорошо, но хочется ещё лучше...
То есть, как запитать схему от одного элемента 1,5В?
В схеме можно подключится к выходу кварцевого генератора на 32,768кГц, но там амплитуда маленькая (до 3В размах), даже, при питании от кроны (с постоянной составляющей 3В).

Посоветуйте, как использовать этот слабый выход для реализации ключевого повышающего стабилизатора.

И второй вопрос: какова максимальная амплитуда тока светодиодов?

КИТАЙСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Если проследить основные этапы развития радиоэлектроники и схемопостроения, становится заметно, что прогресс неуклонно идёт в сторону упрощения и уменьшения конструкций. Как в плане количества и размеров деталей, так и габаритов самой схемы. Особенно в этом преуспела китайская электроника.

И действительно, если обычная ЭВМ раньше занимала целую комнату, и представляла собой большие шкафы набитые лампами, то буквально с каждым десятилетием происходит революционный качественный скачок габаритов более чем на порядок.

Очень ярким примером этому являются микроконтроллеры, способные заменить собой пару десятков простых логических микросхем. Но в своих творческих изысканиях и конструировании схем можно пойти ещё дальше - используя готовые, залитые компаундом минимикросхемки из китайских электронных девайсов.

Например миниатюрные ёлочными гирляндами (1.5$) - готовый десятипрограмный переключатель на 4 выхода,
или электромеханические часы с будильником (0.5$) - готовый генератор прерывистого тонального сигнала,

Или китайские мягкие говорящие игрушки (0.5$) - целый звуковой цифровой синтезатор, питающийся от двух пуговичных часовых батареек,

Или простые цифровые часы плюс таймер (1$) - питания минипальчиковой ААА батарейки хватает на год,

Или (3$) - готовый приёмопередатчик на 433 МГц с дальностью 50 м и очень неплохой стабильностью! Спрашивается: Зачем тогда что-то усложнять? Не отрицая пользы самого процесса сборки устройства, думаю всё-таки не менее важен и результат. Старайтесь по максимуму использовать в своих конструкциях готовые дешёвые модули и блоки, и ваши схемы будут компактными, недорогими, а главное гораздо более простыми в сборке и настройке.

Если вы можете предложить свои идеи использования модулей промышленных устройств из китайской электроники, или у вас уже имеются фотографии готовых конструкций с их использованием - поделитесь ими на