Переделка китайского будильника под питание от usb. Разбираем китайский будильник стоимостью $1. Для схемы "Схема питания электронных часов от сети"
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?
Судя по надписи на самих часах это всё же японский будильник, но нас интересует не производитель, а детали, которые можно взять из этого недорогого устройства:)
Я разбираю этот будильник не только для того, чтобы взять из него необходимые детали, ещё по картинкам вы сможете собрать его, если ранее вы пытались его починить) Прежде извлекаем внутренюю коробочку с часами из прозрачного корпуса.
Осторожно снимите стрелки.
На задней стенке нужно снять ручки настройки часов.
Теперь с четырёх сторон будильника открываем пластмассовые защёлки. Будьте осторожны, защёлки легко ломаются!
В нижней части часов расположен электродвигатель, он состоит из металлических пластин с катушкой медной проволоки и постоянного магнита, совмещённого с маленькой шестерёнкой. Этот электродвигатель работает от импульсов тока, поступаемых с микросхемы на плате.
Снимаем верхние шестеренки.
Вынимаем катушку электродвигателя и платмассовую перегородку. Провода у катушки очень тонкие и любое неточное движение руки приведёт к обрыву провода!
Снимаем шестерни.
Мне этот будильник больше не нужен, поэтому я оторвал катушку электродвигателя.
Отгибаем металические контакты будильника и вынимаем шестерёнку.
По одному отрываем контакты от электрической платы, они крепятся на пластмассовых штырьках от корпуса.
На плате залитая микросхема, кварц и вынесен на проводах маленький динамик. Эту плату можно использовать в качестве охранного устройства или другого устройства для подачи звукового сигнала, о таких схемах я ещё не раз буду рассказывать на страницах сайта.
Не торопитесь выбрасывать пластмассовую коробку, в ней остался отсек для батарейки и его можно также использовать в качестве корпуса для охранного устройства.
Шестерёнки от будильника можно использовать для различных самоделок.
Приветствую всех! Решил написать о том как собрать простую сигнализацию из китайских часов. Покупаем или находим сломанный китайский будильник - главное чтоб пищал звонок, а механизм нам не понадобится. Я взял вот такой 
Далее аккуратно отвинчиваем шурупы и снимаем с корпуса механизм 
Потом острожно не сломав защёлок, снимем заднюю крышку этой чёрной коробочки. Вынимаем все шестерёнки, маленкую катушку отпаиваем - потом её можно использовать 
Убираем звонковый контакт будильника - он идёт от минуса питания и касается контактной площадки на плате, получается что будильник звенит при контакте минуса питания с контактной площадкой на плате - то есть схема подаёт звуковой сигнал при замыкании.Особенность данной схемы - очень высокая чувствительность и большое входное сопротивление, а так же то что если на контактную плщадку подавать плюс питания - зуммер пищать не будет (да забыл написать, убирая механизм и шестерёнки - не вырвите сам динамик).Нам нужно чтобы этот будильник подавал сигнал при разрыве сигнального шлейфа, нужно просто впаять сопротивление на 30- 70 килоом к минусу питания и контактной пощадке будильника, к этой же площадке припаиваем провод. Второй провод припаиваем к плюсу питания вот 
Хочу сразу отметить, провода и сопротивление нужно припаивать сразу к платке, а не к проводникам питания которые идут от батарейки - они покрыты чем то и их плохо паять. Схема работает так - охранный шлейф из тонкой эмалированной проволки подаёт плюс питания на контактную площадку, как только он обрывается - через сопротивление на площадку подаётся минус питания и будильник звенит. Вплавливаем в корпус выводы для присоединения шлейфа, припаиваем к ним проводки с платы, собираем корпус и вуаля - сгнализация готова). Я сделал вывода просто из медной проволки. Пользовал эту весчь в походах для ночной охраны стоянки. Втыкал в землю веточки по кругу и обматывал тонким эмалированным проводом, на высоте чуть ниже колена. Можно не жалея провода сделать сразу несколько круговых периметров. Саму коробочку ставил возле палатки - чтобы явно услышать сигнал. Эмалированный провод зачищал от лака спичками - сперва быстрым движением отжигал в огне, если долго держать тонкий провод в пламени - он плавится, потом очищал от нагара тёркой спичечного коробка и наматывал на выводы из медной проволки.
Какие только применения не находят радиолюбители отслужившим или испорченным вещам. Хороший пример, - китайский кварцевый будильник, коими заполонены различные ларьки с электронной мишурой. Вещь дешевая, ходит точно, звонит (пищит) громко, но вот незадача, - детали пластмассового механизма быстро истираются и будильник начинает клинить. Ремонту он не подлежит, так что, остается выкинуть и купить новый.
Но не торопитесь его выкидывать! Внутри будильника есть маленькая платка с пищалкой. Ей можно найти применение. Например, можно сделать датчик, который будет пищать, сигнализируя о намокании детских пеленок или о переполнении какого-то резервуара с водой (рис. 1).
А, собрав схему по рисунку два можно получить обратное по действию устройство, которое, наоборот, будет пищать когда среда между контактами-щупами Е1 и Е2 сухая. Это можно использовать для сигнализации о пересыхании почвы в цветочном горшке или о опустошении какого-то резервуара с водой.
На схемах плата с пищалкой изображена так, как она выглядит, если её извлечь из корпуса.
Конструкция контактов-щупов зависит от конкретного применения. Но желательно, чтобы они были из нержавеющей стали. В схеме на рисунке 2 можно подобрать сопротивление резистора так, чтобы схема могла реагировать на какую-то определенную степень сухости.
Собрав схему по рисунку 3 можно сделать своеобразную сигнализацию. Датчик Е1 здесь стандартный герконовый датчик для охранных систем. Впрочем, это может быть и обычный разрывной шлейф.
Например, едите вы в поезде, а какая-то криминальная личность пытается у вас умыкнуть чемодан. Обвяжите ваш чемодан тонким обмоточным проводом с каким-то неподвижным предметом (например, со стойкой полки), а концы этого провода подсоедините вместо Е1. Если чемодан потянуть проводок оборвется и будильник запиликает.
А вот если датчик замыкающий, например, приколотили на дверь шкафчика дверной выключатель от автомобиля. - нужно делать схему по рисунку 4
Кстати, несмотря на неисправный механизм, есть шанс хотя-бы частично вернуть будильнику его прежние функции, - превратить его в фотобудильник, который будет вас будить всегда точно на рассвете (рис. 5).
В схеме используется отечественный фотодиод ФД-320, впрочем, это может быть и ФД-263, ФД-611. Фотодиод включен вместо контактов, в обратном направлении (по схеме фоторезистора). В темноте его сопротивление велико и будильник молчит, а при достаточной освещенности сопротивление фотодиода понижается и он включает пищалку.
Световая чувствительность в схеме на рис. 5 всецело зависит от чувствительности фотодиода, но. при необходимости, её можно подкорректировать, включая дополнительные резисторы последовательно (если чувствительность нужно понизить) или параллельно (если чувствительность нужно повысить).
Конструктивно, удобнее всего платку с пищалкой оставить в корпусе будильника (не нужно думать об отсеке для элемента питания). Все устройства потребляют минимальный ток в режиме молчания, но чтобы этот ток еще понизить можно отрезать проводки, идущие от платки к шаговому электромагниту (механизм испорчен, так зачем же зря тратить ток).
Можно удалить и сам электромагнит, и шестеренки, освободив место для чего-то еще, например, для фотодиода или клемм для подключения датчиков. Впрочем, фотодиодом можно дополнить и исправный будильник, включив фотодиод согласно схеме рис. 5, но параллельно его звонковым контактам.
Нестандартное применение можно найти и абсолютно исправному будильнику. Например, с помощью кварцевого будильника можно измерять суммарное время нахождения какой-то схемы в каком-то состоянии, индицируемым обычным светодиодом. Для этого нужно извлечь из исправного будильника элемент питания и подключить схему будильника параллельно этому индикаторному светодиоду (с соблюдением полярности).
Теперь, все время пока светодиод горит будильник будет отсчитывать время, а когда светодиод выключен и часовой механизм будильника останавливается. Если в начальный момент стрелки установить на 12 часов, то в дальнейшем по их положению можно судить о общей продолжительности работы схемы в состоянии, которое индицируется данным светодиодом.
К сожалению, использовать звуковой сигнал будильника в таком включении (например, чтобы известить о предельном времени работы схемы) затруднительно, так как во время звучания будильник потребляет ток около 30-50 mА, ток же через светодиод в большинстве схем значительно ниже и достаточен только для поддержания хода.
В другом случае, замыкающиеся контакты механизма будильника можно вывести монтажными проводами и использовать, например, для включения какого-то устройства в заданное время. При этом следует знать, что конструкция контактов такова, что они находятся в замкнутом состоянии значительное время, - около 20-60 минут (у разных экземпляров по-разному).
Эксперименты проводились с будильниками «Tianguan М5188-Х» и «Kansai NC-518A». Оба родом из Китая, по конструкции одинаковые, но внешне оформлены по-разному.
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
Основой или «сердцем» часов является 8-ми разрядный КМОП микроконтроллер AT89C2051-24PU оснащенный Flash программируемым и стираемым ПЗУ объемом 2кб.
Узел тактового генератора собран по схеме (рис.1) и состоит из кварцевого резонатора Y1 двух конденсаторов C2 и С3, которые образуют вместе параллельный колебательный контур.
Изменением емкости конденсаторов можно в небольших пределах изменять частоту тактового генератора и соответственно точность хода часов. На рисунке 2 показан вариант схемы тактового генератора с возможностью регулировки погрешности часов.
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
Сборка трудностей не вызвала, на плате подписано, куда какие детали паять.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.
После включения питания дисплей находится в режиме («ЧАСЫ: МИНУТЫ») и отображает время по умолчанию 12:59. Ежечасный звуковой сигнал включен. Оба будильника включены. Первый установлен на время срабатывания 13:01, а второй – 13:02.
При каждом кратковременном нажатии на кнопку S2 дисплей будет переключаться между режимами («ЧАСЫ: МИНУТЫ») и («МИНУТЫ: СЕКУНДЫ»).
При длительном нажатии кнопки S1 происходит вход в меню настроек, состоящее из 9 подменю, обозначенных буквами A, B, C, D, E, F, G, H, I. Подменю переключаются кнопкой S1, значения изменяются кнопкой S2. После подменю I следует выход из меню настроек.
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.
Плюсы:+ Низкая цена
+ Легкая сборка, минимум деталей
+ Удовольствие от самостоятельной сборки
+ Достаточно низкая погрешность (у меня за сутки отстали на несколько секунд)
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