ARDUINO Часы на ГРИ v1. Обсуждение проекта

Перечень компонентов с возможной заменой.
Список корректируется по ходу накопления опыта форумчан.

Спойлер: ТЫЦ

Алекс предоставил несколько версий плат под следующие индикаторы:
ИН-14 6 шт либо,
ИН-14 4шт на часы, минуты и ИН-16 2шт на секунды, либо
ИН-12 6шт
Также для схемы подойдут любые цифровые газоразрядные индикаторы ИН, но плату индикации придётся доработать самостоятельно.


R1 220 Ом 1 шт Заменить на 0,2 ом(кусочек нихромовой проволочки)
остальные резисторы 0.125 Вт , 0,25Вт, любые (главное чтобы умещались на плате)
330 Ом 2 шт R3, R4
470 Ом 1 шт R7
3 кОм 1 шт R14
10 кОм 3 шт R10, R13
33 кОм 1 шт R15
390 кОм 1 шт R5
1 МОм 1 шт R6

250 кОм 1 шт R8 - Не нужен, если вместо него поставить перемычку И
паять последовательно к каждой лампе свой резистор 200-500 кОм(от R зависит яркость)

транзисторы биполярные:
KT3102 1 шт Т2 (любой n-p-n транзистор подходящего габарита, например КТ315, КТ503 и т.п)
КТ3107 1шт Т3 (любой p-n-р транзистор подходящего габарита, например КТ361, КТ502 и т.п)
mosfet
IRF840 1 шт Т4
конденсаторы:
10 мкф 16В 2 шт С3, С4 (стоят на питании схемы. Чем больше номинал, тем лучше)
4.7 мкф 400В 1 шт С 10 (любое близкое значение номинала и напряжения)

0.1 мкф 1 шт С5 керамические подходящего габарита
510 пф 1 шт С8 керамические подходящего габарита
С1, С2 - От 0,033 до 1мкф Керамические подходящего габарита. Номинал не принципиален. Помехоподавление по питанию.
TLP627 7 шт - оптопары
к155ид1 1 шт - дешифратор Аналог SN74141
MC34063 1 шт - схема управления преобразователем напряжения
LM7805 1 шт - стабилизатор на 5в. (Отечественный аналог КР142ЕН5)
HER106 1 ШТ - быстродействующий диод (аналоги в яндекс)
240uH 1 шт - дроссель на 240мкГн (либо ближайший номинал)
Ds3231 1 шт - модуль часов
***************************************************************************************************
Доп. модули и их обвязка: (опционально)
Без этих деталей часы всё равно будут работать.

DHT22 1 шт - датчик температуры и влажности
10 кОм 1 шт R10

ds18b20 1 шт - датчик температуры
4.7 кОм 1 шт R9

PIEZO 1 шт - пищалка Q1
1кОм 2 шт R11, R12 620 - 1,5к
ВС547 1 шт Т1 для пищалки(любой n-p-n транзистор подходящего габарита, например КТ3102, КТ315, КТ503 и т.п)

Ниже есть схема, трассировка и рисунок платы с различными версиями отрезной части под индикаторы.
Плата состоит из двух деталей, размер снят по линиям шелкографии:
160х66 основная,
153х27 плата индикаторов (под Ин-12 размер отличается)

 

[poty]

1. Часы должны издавать высокочастотный свист?

Единственное, что может свистеть - это дроссель. Вариантов два: либо частота генерации DC-DC преобразователя выбрана значительно ниже той, что предполагалась (номиналы резисторов/конденсаторов в обвязке), либо выбранный дроссель на той частоте, на которой работает генератор, уходит в насыщение (нужно поднять частоту или поменять дроссель).
Думаю, мерцание ламп также связано с этим (низкой частотой и значительными пульсациями напряжения на высоковольтном выходе преобразователя).
Также возможно, что драйвер MOSFET работает наполовину (какой-нибудь транзистор в драйвере - комплементарная пара в его затворе - вышел из строя).

 

[kustinich]

Всё. Собрал. И вроде даже работают.
Но вот есть несколько вопросов...
1. Часы должны издавать высокочастотный свист?
2. Должны ли индикаторы мерцать не равномерно? Но чем больше мерцание, тем больше звук свиста.
3. При показе температуры и влажности, "минутные" индикаторы светятся в половину накала. Так должно быть?

Видео и фото позже приложу.

https://photos.app.goo.gl/VxK99239s149JPjK9

 

[technotrasher]

Снова удалил без предупрежедения, неадекват какой-то...
Про длинные пины... поищите на али в поиске
"10 шт. 2/3/4/6/8/10/15 пин 2,54 мм штабелированые длинные ноги Женская заголовка для Arduino Щит",
видно не дает модер прямую ссылку на али в сообщении использовать.
Буду использовать в качестве проставки между платами.

Благодарю. ищу!

 

[poty]

https://photos.app.goo.gl/VxK99239s149JPjK9

А что показывает это фото, можно узнать?

 

[kustinich]

А что показывает это фото, можно узнать?

Извините, там на видео свист не передался, как и мерцание в полной мере.

А что показывает это фото, можно узнать?

Хотя некоторые коллеги тоже не слышат этот свист.

 

[poty]

Я не про видео - с ним как раз всё понятно, я про фото, помещенное во вложение.

 

[kustinich]

Я не про видео - с ним как раз всё понятно, я про фото, помещенное во вложение.

На фото показан конденсатор, который поставлен в параллель к "510Р".
И вот с ним всё работает, а без него 540-570 вольт.

Ура! Убрал свист.
Поставил индуктивность на 960 uh.

 

[rico1271]

Продолжу тему точности хода часового модуля в часах. Большое спасибо poty

Ну, например, скетч, описанный здесь.
Здесь описаны регистры, нас интересует Aging Offset.

По поводу регистра Aging Offset. Если я правильно понял, он необходим для точной подстройки часового модуля, в моем случае он мне не нужен, так как очень большая погрешность точности хода.

Погуглил, в даташитах указывается на необходимость установки на часовой модуль развязывающих конденсаторах по питанию емкостью 0,1 - 1 мкф, где-то попалась информация о необходимости установки двух конденсаторов: электролита на 10 мкф и керамического на 0,1 мкф. Электролита не было под рукой, поставил керамический конденсатор 0,1 мкф параллельно пинам VCC и GND прямо на модуле. За сутки часики ушли вперед на две секунды. Это значительный прогресс, без конденсаторов часы убегали на 30 секунд за ночь. Установлю электролит и керамику параллельно питанию непосредственно на часовом модуле - отпишусь о результатах.

Вывод такой. Неважно, точно идут часики или нет, этот конденсатор необходимо ставить в любом случае, это убережет нервные клетки.
Спасибо.

 

[poty]

По поводу регистра Aging Offset. Если я правильно понял, он необходим для точной подстройки часового модуля, в моем случае он мне не нужен, так как очень большая погрешность точности хода.

То, что помогло подключение конденсатора говорит о том, что, вероятно, имеются значительные пульсации по шине питания +5В - очевидно, либо входное 12В некачественное, либо идут помехи от высоковольтного DC/DC преобразователя.
Но это не отменяет правильной инициализации модуля часов. Не очень понял, чем, по Вашему , отличается "погрешность точности кода" от "точной подстройки часового модуля"?

 

[shtrlz]

@Lazy, не понятно про что это... модераторы что-то перенесли и порезали. я так думаю это про прозрачный корпус. я с товарищем его резал на производстве и чертеж не сохранил. слишком он простой. самое сложное было точно сделать отверстия под лампы с платы гивера. там не было симметрии.

 

[poty]

На фото показан конденсатор, который поставлен в параллель к "510Р".
И вот с ним всё работает, а без него 540-570 вольт.

Ура! Убрал свист.
Поставил индуктивность на 960 uh.

Судя по моим подсчётам при использовании тех номиналов, что стоят в схеме, частота переключения составляет примерно 70кГц. Выходное напряжение определяется соотношением 1,25*(1+(R5+R6)/R2) - нотация по схеме первого сообщения, то есть если у Вас там было такое высокое напряжение, значит что-то не так в делителе, есть ещё вероятность, что была поставлена маленькая индуктивность, длительность импульса активного цикла уже была настолько маленькой, что не могла регулироваться микросхемой (вторая альтернатива видится мне не очень реалистичной).
Когда Вы поставили параллельно 510пФ конденсатор в 4200пФ общая ёмкость стала 4710пФ и частота снизилась до примерно 8кГц, то есть, стала находиться в слышимом диапазоне. При этом минимальная индуктивность катушки по расчётам должна была составить 860мкГн, т.е., если у Вас там была меньшая индуктивность, она быстро уходила в насыщение, ток резко возрастал и механические пульсации витков выдавали свист. Вы поставили индуктивность больше минимальной в результате и вывели снова преобразователь в номинальный режим, но с гораздо меньшей частотой переключения. По хорошему бы тогда немного увеличить C10 нужно.
Остаётся вопрос правильной работы делителя - вполне возможно, что текущая комбинация факторов привела к тому, что больше того, что сейчас выдаётся, просто не может получится в принципе и делитель продолжает не работать. В-общем, нужно, конечно, проверять, что там сейчас получилось.

 

[technotrasher]

@poty, Спасибо за анализ схемотехнического решения. себе отметил. а вот народ, похоже себе только проблемы создаёт...

 

[rico1271]

имеются значительные пульсации по шине питания +5В - очевидно

согласен.

входное 12В некачественное

часы сейчас запитаны от 7-амперного аккумулятора от ИБП, там питание просто стерильное.

идут помехи от высоковольтного DC/DC преобразователя

не поспоришь, согласен.

Но это не отменяет правильной инициализации модуля часов

так как же его проинициализировать? в скетче версии 1.3 от гайвера заложена эта возможность?

чем, по Вашему , отличается "погрешность точности кода" от "точной подстройки часового модуля"?

не понял вопроса, какого кода? если Вы имели ввиду погрешность точности Хода, все равно не понял. Погрешность - это неверные показания часов, подстройка часового модуля - это действие, которое устраняет погрешность.
Двое суток прошло, часики тикают секунда в секунду. Пока остановлюсь на этом. В перспективе дождаться высоких пинов, разобраться, почему пищалка не пикает при срабатывании будильника, потом, когда буду представлять окончательные габариты часиков, буду делать корпус.

Кто подскажет по настройке будильника. Допустим, я выставил время будильника, а потом решил, что он мне не нужен. Как его отключить? Не нашел в описании настроек, методом тыка тоже не смог разобраться.

Всем спасибо!

 

[Firefox3860]

Кто подскажет по настройке будильника. Допустим, я выставил время будильника, а потом решил, что он мне не нужен. Как его отключить? Не нашел в описании настроек, методом тыка тоже не смог разобраться.

А он только специальным выключателем включается, который припаивают к плате. То есть, если будильник не нужен, то надо оставить выключенным этот выключатель.

Кстати, если кому-то надо, то трёхконтактную пищалку надо подключать так.


Плюс с платы - на S пищалки. У меня она орёт очень громко, реально на всю квартиру слышно. Надо через какой нибудь резистор её подключать.

 

[rico1271]

он только специальным выключателем включается, который припаивают к плате

Понял, спасибо.

трёхконтактную пищалку надо подключать так

Спасибо.

 

[FallenVEye]

@technotrasher, Привет, не могу понять что за элемент под кодом F1, в верхней части платы.

 

[rico1271]

Привет, не могу понять что за элемент под кодом F1, в верхней части платы.

Где именно? просмотрел плату, F1 не увидел. Фото платы сделай и отметь место, где этот элемент F1.

 

[technotrasher]

F - принято обозначать предохранители.

 

[FallenVEye]

@technotrasher, У тебя в схеме, где конденсатор на 330нФ, нет перехода с одной стороны платы на другую

 

[Dimentor]

@technotrasher, модуль точно не причем, скорее тогда ардуина, самая дешёвая, потому что с тем модулем более чем за пол года часы не на минуту не ушли, разобрал их в январе, собрал летом и все время шли на прошивке Лекса. Так пока больше ничего не нашел. Вчера опять до 4 часов утра ковырялся с яркостью индикаторов, кроме как повышения напряжения путем изменения сопротивления резистора R5 больше не нашел вариантов. При 250вольт уже лучше. Запас по номиналам конденсатора диода и оптопар даёт где разгуляться. Сейчас думаю вместо оптопар поставить транзисторы. Но это пока только в планах и ещё хотя бы надо попробовать в какой нито проге симулировать.

Что за резистор R5? Какой номинал, где установлен? Какой номинал резистора ставили вместо него, чтобы получить 240-250 Вольт?

 

[poty]

Что за резистор R5? Какой номинал, где установлен?

См. принципиальную схему в первом сообщении этой ветки. По схеме установлен 390к.

Какой номинал резистора ставили вместо него, чтобы получить 240-250 Вольт?

Выходное напряжение определяется соотношением 1,25*(1+(R5+R6)/R2) - нотация по схеме первого сообщения

 

[technotrasher]

@FallenVEye, спасибо. исправил. не переход дорожек, а просто перенёс дорожку на нужную сторону.

 

[Dimentor]

@poty, спасибо.

 

[какпопалович]

добрый вечер dht22 заменить на dht11можно ? по схеме 22 подключают от 11

 

[poty]

Схемотехнически они совместимы. В тексте скетча переключение на DHT11 есть, но насколько эта ветка реализована оценить не могу пока.