Мигалка из китайского будильника на 3 вольта. Устройства для включения электроприборов от будильника. Принципиальная электрическая схема, используемые детали и принцип работы

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

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:

Владельцы импортных музыкальных центров по достоинству оценили одну из их функций - включение магнитофона или проигрывателя компакт-дисков в заданное время. Вы просыпаетесь не под резкий звон будильника, а под любимую мелодию. И даже если очень хочется спать, придется встать, чтобы выключить аппарат. Вероятность того, что вы опоздаете на работу, отпадает. Тем же, у кого нет такого агрегата, приходится довольствоваться обычным будильником, который можно остановить и спать дальше, что очень часто и происходит. Либо ваш сон настолько крепок, что звон прекращается раньше, чем вы соберете волю в кулак и встанете. Вследствие такой ежеутренней борьбы со сном и рождаются самоделки, позволяющие обойтись без дорогостоящих заграничных «игрушек».

«Будило»

Внешне устройство представляет собой небольшую подставку под будильник и подсоединенную ней блок-вилку (рис. 1) с переключателем. В качестве чувствительного элемента в схеме использован графитовый микрофон от телефонного аппарата (рис. 2).

Сигнал от микрофона через С1 и резистор R2 (настройка чувствительности) и схему расширения импульсов на D1.1 и D1.2 поступает на вход 1 D1.3 RS-триггера на D1.3, D1.4, который переходит в Состояние «Включено», т.е. через VТ2, VT3 и VT4 запитывает реле К1, которое коммутирует сетевое напряжение на розетку «Нагрузка». Кроме этого, сигнал от D1.3 через дифференцирующую цепочку поступает на R-вход элемента D2, являющегося таймером, начинающего после этого отсчет времени, по истечении которого нагрузка будет вновь обесточена. Сигнал на выключение нагрузки снимается с вывода 5 D2 и через VТ1, R6 подается на вывод 6 D1.4 и переводит триггер в состояние «Выключени». Элементом, определяющим длительность выдержки времени состояния «Включено», является конденсатор С5, номинал которого каждый выбирает самостоятельно (можно простым подбором). Перевести будило в состояние «Выключено» можно принудительно в любое время при помощи кнопки SQ1 («Сброс»). Эта кнопка используется и при настройке акустической чувствительности устройства с помощью R2. При излишней чувствительности устройство может срабатывать от посторонних шумов, что не удобно. Настройку можно производить, установив звонящий будильник на корпус «будила» и плавно увеличивая чувствительность от нулевой до состояния срабатывания реле включения нагрузки. После чего нажимают кнопку «Сброс» и устройство готово, т.е. взведено,- пои очередном срабатывании будильник сработает как надо.

На принципиальной схеме (рис. 2) выделено два функциональных узла А1 и А2. Первый смонтирован в подставке под будильник, второй - в блок-вилке.

Блок А1 смонтирован на печатной плате (рис. 3). Монтажная схема представлена на рис. 4. Монтаж радиоэлементов сделан без сверления отверстий в плате. Благодаря этому печатная плата при установке в подставку выполняет функцию дна, но при этом не имеет наружных токопроводящих элементов. Микрофон смонтирован в вертикальной части подставки и заизолирован вклеенной пластиковой пластиной (пунктир на рис. 1). Кнопка SQ1 («Сброс») припаяна 1 мм медными проводами к контактным выводам «лежа» на плате, при этом для нее эти проводники выполняют функцию несущей конструкции, и снабжена специальной формы толкателем (см. рис. 1). Резистор R2 для регулировки чувствительности припаивается также «лежа» перед отверстием для регулировки на задней стенке.

Плата А1 скреплена с корпусом подставки четырьмя штырьками. Два из них - кусочки медной проволоки ∅1 мм - напаяны на плату. С их помощью плату «зацепляют» за основание карандашницы. Два других штырька - (гвоздики 1Х5 мм) предохраняют плату от «выпадания» - гвоздики проходят через боковые стенки корпуса в торец платы. Если попасть в торец платы (толщиной 1,5 мм) трудно, можно приклеить или припаять на плату небольшие пластинки с отверстиями. На дно подставки необходимо приклеить поролон 3 мм для демпфирования посторонних звуков, распространяющихся по поверхности, на которой стоит наше «будило».

Элементы устройства А2 смонтированы в блоке-вилке навесным монтажом. Устройство имеет переключатель режима работы. В режиме «Нет» оно используется как просто вилка. При этом нагрузка подсоединена непосредственно к сети. Корпус для блока-вилки можно сделать из подходящей по размерам пластиковой коробочки, например, корпуса от реле и т.п.

Корпус подставки под механический будильник может быть сделан из любого листового пластика. Желательно такого, который можно склеивать, например, дихлорэтаном или составом для клейки макетов авиамоделей.

Внимание! Устройство имеет бестрансформаторное питание. При наладке необходимо быть особенно внимательными, чтобы не попасть под напряжение.

Будильник-молчун

В жаркие летние ночи вентилятор помогает спокойно заснуть, но оставлять его работающим до утра бессмысленно. Вот тут и поможет будильник, который молча отключит вентилятор в заданное время. В долгие зимние вечера он обеспечит дополнительное освещение для комнатной оранжереи когда хозяева еще на работе. Он не позволит прозевать интересную передачу, вовремя включив телевизор или радиоприемник.

Сделать такой прибор можно из обычного механического будильника, лишь немного его «усовершенствовав». Для этого выкрутите ручки, ножки и кнопку, выньте механизм из корпуса, снимите стрелки, циферблат и отделите механизм от основной панели, вывинтив четыре гайки (рис. 1). Затем на основании нужно смонтировать изолированный контакт так, чтобы при совмещении сигнальной и часовой стрелок и срабатывании механизма звонка подпружиненный фиксатор замыкал цепь.

Цепь остается замкнутой после срабатывания не более 5-7 мин. Чтобы от этого не зависеть и исключить подключение к корпусу будильника сетевого напряжения, собрано простейшее устройство управления электроприборами (рис. 2), состоящее из понижающего трансформатора 220/25 В и печатной платы со смонтированными на ней элементами: выпрямляющего диода VD1 типа КД243, реле К1 типа РЭС9, сглаживающею электролитического конденсатора С1 емкостью не менее 200 мкф и рабочим напряжением 50 В, тиристора VS1 типа КУ101Б и резистора R1 39 кОм. Топология печатной платы и расположение элементов на ней даны на рис. 3. Предохранители FU1 на 0,125 A, FU2-1А смонтированы непосредственно на корпусе устройства в стандартных колодках.

Сверху на корпусе устройства управления, установлены две розетки (рис. 4). Одна из них нормально отключена от сети и предназначена для автоматического подключения электроприбора к сети в заданное время, другая - нормально подключена и в нужный момент отключается от сети. Чтобы не путать их, надо сделать соответствующие надписи. Красиво смотрятся надписи, сделанные с помощью переводного шрифта, покрытого сверху тонким слоем лака.

Для подключения будильника к устройству управления можно применить любой подходящий разъем. Я использовал колодки от двух неисправных батареек типа «Корунд».

Чтобы обеспечить доступ воздуха к трансформатору, в корпусе устройства управления предусмотрены вентиляционные отверстия.

Часы с иголочкой

В качестве включателя использован корпус ручки, внутрь которого вложен стальной шарик, уложенный на пружинке. Когда иглу вставляют в прорезь, сделанную поперек корпуса, шарик отжимается вниз и отходит от верхнего контакта (А). Стоит иглу выдернуть, как пружина распрямится и прижмет шарик обратно к головке болтика (Б). К нижнему концу пружины и к болтику-контакту подсоединены провода, которые включены в разрыв цепи питания либо магнитофона (работающего от батареек), либо приемника трансляции.

И будильник, и корпус ручки зафиксированы на подставке. Такое устройство работает уже более пяти лет.

Внимание! Не стоит использовать это устройство для подключения аппаратуры в сеть 220 В.

Журнал «САМ» №4, 1996 год

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.

Очень многие из нас на зиму оставляют свой дачный домик без присмотра, надеясь на крепкие двери и на авось. А куда деваться? Электричество на зиму отключают, а автономная охранная система, способная работать всю зиму да еще и иметь приличную дальнобойность или хотя бы ревун стоит дороже содержимого домика. Хорошо еще если дача находится в зоне покрытия мобильного оператора, а если нет? Выгребаем все более-менее ценное из дома, запираем и до весны.

Тем не менее, если крепкие двери и ставни оснастить имитатором охранной системы, то шансы сохранить свое добро можно увеличить прилично. Прежде чем забраться в дом, любой грабитель изучает прочность дверей и окон. В окне он замечает проблески охранной системы (наподобие той, что мигает в салоне автомобиля под охраной). Его действия? Ломать? А если это охранная сигнализация и она заорет? Бежать. А если не заорет, но включит тихую тревогу? Может муляж? А если нет?

В любом случае, если установите такой муляж, хуже никому не будет, тем более, что стоимость его – цена двух пальчиковых батареек, светодиода да старого сломанного китайского будильника, который новым-то стоит не больше доллара. Работы – на два тыка паяльником без преувеличения. Система эта полностью автономна и лично у меня в прошлый сезон работала круглосуточно с октября до конца апреля на одном комплекте батарей по украинской гривне за штуку. Итак, если надумали, то вам понадобятся:

• 2 пальчиковые батарейки, причем не супер-пупер энерджайзер – ток потребления устройством мизерный.
• Индикаторный светодиод любого цвета, но страшнее красный. Пойдет любой, желательно с меньшим током потребления, а выковырять его можно откуда попало – от старого дисковода до приемника, телевизора или магнитофона – куда их только не ставят. Можете из мягкой китайской игрушки выковырять, которая сверкает глазами и квакает «Я люблю тебя». Обойдется одним глазом — безопасность дороже.
• Сломанные одноразовые китайские часы, думаю, есть у каждого. Если нет, в магазине им красная цена – 25 рублей. Пойдут, в принципе, любые китайские дешевые часы (настенные, настольные), клацающие на весь дом (бесшумные с плавным ходом не пойдут) и работающие от одной батарейки АА.

Безжалостно раскурочиваем часы и добираемся до их электроники:

На рисунке цифрами обозначены:

• 1, 2 – контакты для подключения шагового двигателя (выглядит как катушка).
• 3 – вывод включения будильника
• 4 – вывод питания «–»
• 5 – вывод питания «+»
• 6,7 – выводы звукового сигнала будильника

Нас интересуют только три вывода – 1, 4, 5. Берем в руки паяльник и собираем следующую схему, добавив к готовой еще одну батарейку и светодиод. Пищалку убираем, выводы 3, 6, 7 оставляем свободными:

Выключателя питания нет – он не нужен. Единственно, для второй батарейки придется смастерить какую-нибудь кассету – я взял от вторых часов. Спаяли, воткнули батарейки и готово. Наш светодиод начнет вспыхивать с частотой 0.5 Гц. Страшно? То-то. А ток потребления – никакой. Механизм часов «ест» сами знаете сколько, причем за счет шагового двигателя, а мы его выбросили. Получается — меньше саморазряда батареек. Светодиод побольше, но только в моменты коротких вспышек. Осталось все это дело затолкать в какую-нибудь безликую казенного вида коробку с отверстием для светодиода, а саму коробку закрепить изнутри дома так, чтобы она просматривалась из окна. Мощности выходного ключа микросхемы вполне достаточно для питания светодиода – для эксперимента у меня мигало 5 таких конструкций в течение двух недель. Светодиоды я использовал АЛ307.

P.S. В эту (2013-2014 гг) зиму попробовал поставить светодиод от манипулятора «мышь» (оптического). Ток потребления значительно меньше, яркость выше. После Нового года ездил на дачу — пока мигает. (включил на охрану в начале сентября от двух китайских синих батареек по 70 украинских копеек. Весной отпишусь.

P.P.S. Батарейки проработали до конца мая — одна потекла, частота вспышек уменьшилась примерно втрое. Заменил. Итого — 9 месяцев непрерывной работы.