В современном мире все чаще встречается приставка «умный» к, казалось бы, обычным вещам. Все что-то замеряют, передают, принимают, обрабатывают, оповещают и подсказывают. Скоро Bluetooth, Wi-Fi и маленький контроллер, а также камера будет в каждом предмете.
Я же хочу рассказать о том, как я сделал часы, к которым были предъявлены жесткие требования – они должны показывать время и… нет, все, они должны показывать время. Хотя все же еще одно требование, цифры должны быть достаточно большими и легко читаться.
Это, кстати сказать, не первые мои изыскания в часовом направлении, был опыт проектирования и изготовления механических часов с гравитационным приводом (гиря по простому), настольных часов с элеткромагнитным приводом маятника и часов на шаговом двигателе, но с необычным дизайном и намеренно усложненным механизмом.
Как-то так получилось, что дома смотрю время на китайском кубике, и часы на нем постоянно убегают, сапожник без сапог, одним словом. Купить замену было, на мой взгляд, банальным выходом из ситуации, поэтому решил придумать что-то свое.
Мне очень нравятся часы на газоразрядных индикаторах – лампах, но это сулило поиски этих самых ламп, высоковольтный блок питания и прочие неинтересные дела для человека, которому всегда не терпится получить результат как можно быстрее (3D-принтеры так медленно печатают).
Газоразрядные индикаторы натолкнули на идею, что каждая цифра должна быть заранее «нарисована» и что каждая цифра должна уметь светиться отдельно. Таким образом, родился бутерброд из 10 слоев оргстекла, в котором на каждом слое отдельная цифра и каждый слой с торца может независимо подсвечиваться.
Немного поэкспериментировал с методом нанесения цифр и предпочел гравировку фрезой гравировке лазером. Циферка после фрезы смотрелась равномернее и аккуратнее.
Тут же подтянулась идея, что нужно для каждой цифры сделать отдельный, законченный, самостоятельный блок с простым управлением. Для управления решил применить микросхему десятичный счетчик CD4017. Получилось, что одна цифра управляется двумя ногами контроллера, а четыре цифры – пятью. Одной ногой сбрасываем все счетчики на ноль, а затем нужным количеством импульсов выбираем нужную цифру.
Питание на все это хозяйство было решено брать с обычного USB зарядника, диоды подключать каждый через резистор. Достаем из чулана хлорное железо…
Платы готовы, руки чешутся, запаял одну плату узкими светодиодами, собрал все в кучу на изоленте самоклеящейся пленке — красота, законченный модуль. Изначально резисторы были для каждого светодиода, но вторую версию платы я переделал: светодиоды зажигаются по одному и резистора достаточно одного.
Подключил к ардуине, ведь я умею мигать светодиодами, и о чудо – оно работает!
Осталось сделать еще 3 цифры и оформить в корпус-подставку. Изначально в конструкции «цифры» я не предусмотрел элементов крепления, поэтому для фиксации использовал термоклей — не очень технологично.
На фото видно, что в десятках часов и минут запаяны не все транзисторы — это потому, что в часах используются только цифры 0, 1 и 2, а в минутах 0-5. Позже было решено еще добавить мигающие точки между часами и минутами, поэтому в финальном варианте есть еще столбик с точками, подсвеченный одним светодиодом.
Часы управляются платой Arduino Nano, к которой подключена микросхема часов реального времени DS1307. Установку времени сделал элементарной: две кнопки снизу, одна из которых подводит часы, другая минуты. Не хочу показывать конечный результат «вид снизу», т.к. хотел побыстрее получить готовый к употреблению продукт и испортил свою идею модульности и технологичности макетными платами на термоклее и паутиной проводов, но зато я теперь знаю время в любом углу комнаты.
На видео ощущение, что цифры бледные, но в реальности время отлично считывается даже когда солнце светит в окна. Фото с SD-карточкой для масштаба.
Теперь в моих планах, когда ничто меня не торопит, сделать устройство более технологичным и решить пару вопросов, всплывших во время создания первой модели.
Автор: andetlt
