Ещё одни часы с WiFi. Clock380



    Моя версия идеальных часов. Скажу честно, мне надоело подстраивать часы. Чтобы часы подстраивались сами, их необходимо оснастить как минимум одной из систем, через которую можно получать время:

    1) GPS
    2) DCF77
    3) Ethernet или WiFi
    4) GSM
    5) Своя система

    Плюсы и минуты каждой системы уже описывались здесь

    Сначала я хотел сделать свою систему. Но потом я остановился на WiFi. Казалось бы, на рынке должно быть полно настольных/настенных часов с синхронизацией по WiFi. Однако того что хочу я не нашёл. Может плохо искал конечно. Поэтому решил собрать сам. Сначала я попробовал собрать часы на WS2812B, но мне они не понравились. Слишком большие они. В итоге я остановился на обычных светодиодах. Ну и в качестве WiFi конечно я решил использовать ESP8266.

    В процессе размышлений по поводу дизайна будущих часов, я решил сделать их максимально тонкими. Посему, все элементы выбраны с минимальной высотой. И разместил всё с одной стороны. Сложнее всего было найти тонкий ионистор и индуктивность.

    Кроме необходимых для часов элементов, я добавил посадочные места для:

    1) STM8S003F3U6 (Вдруг что то не получится с ESP8266)
    2) DS18B20U
    3) BMP280 или BME280

    Забегая вперёд скажу, что они мне не пригодились.

    После месяца размышлений, рисований схемы и трассировки, получилось вот такая двухсторонняя плата, размером 140x56 мм. И толщиной, вместе с элементами, меньше 2 мм. Размер одной цифры ~ 25x48 мм.





    Печатные платы и комплектацию я заказал конечно в Китае. Кое-что из комплектации пришлось брать модулями, так как выходило дешевле. Вот эти модули доноры — ESP-09 и GY-302:



    Управление светодиодами осуществляется 16-ти канальным ШИМ контролером PCA9685BS с интерфейсом I2C и полевыми транзисторами BSS138. Вообще микросхемы в часах специально выбраны с I2C, для упрощения трассировки и управления.

    Через один месяц подтянулись сами платы, за ними ещё через пару недель вся остальная комплектация. Платы мне бесплатно покрыли иммерсионным золотом.



    После того, как была получена вся комплектация, я начал монтаж платы. Нанести на плату паяльную пасту не очень долго, около одного часа, используя дозатор.



    А вот на то, чтобы расставить элементы, а только светодиодов размером 0603 на плате 380 штук, у меня ушло около 5 часов.



    После расстановки почти всех элементов, отправляем плату в инфракрасную печку. У меня вот такая:



    После оплавления в печке, необходимо исправить недостатки и вручную допаять ионистор. И вот наконец плата после монтажа.



    Для программирования ESP8266 я решил использовать среду Arduino. Потому что это самый простой и быстрый старт для ESP8266, да и это всего на всего часы, а не управление защитой на атомной электростанции.

    Спустя несколько дней написания кода и исправления ошибок монтажа я смог её заставить отображать время и синхронизироваться с сервером NTP по WiFi. Синхронизация с NTP происходит раз в 5 часов. В остальное время WiFi отключается для понижения потребления.



    На обратной стороне платы имеются 4 сенсорных кнопки, а на самой плате контроллер MPR121. Однако библиотека github.com/adafruit/Adafruit_MPR121 для Arduino не работает на ESP8266. Вероятно причина её неработоспособности очень простая, но честно скажу мне пока некогда изучать этот вопрос.

    Плата без сбоев проработала у меня дома где-то около одного месяца, пока я думал над финальным дизайном, но в голову особо ничего не приходило, кроме как просто приклеить плату к стеклу. Что я собственно и сделал.

    Фотографии




















    Планы на будущее, если оно будет:

    1) Усовершенствовать прошивку;
    а. сделать настройки через web интерфейс;
    б. сделать обновление прошивки через web интерфейс;
    2) Разобраться с сенсорными кнопками.

    Исходные файлы находятся здесь:

    github.com/denruss/clock380
    github.com/denruss/clock380_sketch

    Можно заказать PCB по ссылке:
    www.pcbway.com/project/shareproject/clock380.html
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 62
      –1
      Надо такие же, только поменьше, в микроволновку сделать! И с зарядочкой от микроволнового излучения!
        0
        Вспомнились советские часы, которые умели вносить поправки по «сигналам точного времени», передаваемым по радио. Замечательно работало!
          –2
          передаваемым по радио

          Это как, через радиоточку? Или всё-таки по радио каналу?
          0
          а можно подробнее?
          встречал только электромеханические «вторичные часы», которые «на ноль» выставлялись «по проводу»…
          0

          Хорошая задумка. Молодец!

            +1
            Чтобы часы подстраивались сами, их необходимо оснастить как минимум одной из систем, через которую можно получать время:
            1) GPS
            2) DCF77
            3) Ethernet или WiFi
            4) GSM
            5) Своя система

            Почему только эти? Например, существует довольно много систем радиосигналов точного времени.
              +1
              Ну это просто наиболее популярные варианты.
                0
                DCF77 частный случай этих самых радиосигналов
                0
                Смотрится неплохо, а они умеют автоматически снижать яркость в темноте? На мой взгляд, это даже важнее автосинхронизации.
                  +3
                  Да умеют, встроен датчик освещения BH1750
                  0
                  Еще неплохо было бы озаботиться защитой от пыли. За продолжительное время она осядет на внутреннюю сторону стекла.
                    0
                    Казалось бы, на рынке должно быть полно настольных/настенных часов с синхронизацией по WiFi. Однако того что хочу я не нашёл.

                    Тоже так думал и тоже не нашёл.
                    И как быть таким рукож неумелым, как я? Чтобы всё-таки готовый продукт найти, а не пытаться что-то собрать?
                    А если бы этот «продукт» ещё и с гугл-календарём синхронизировался…
                      0
                      планшет на андроиде. За матовым черным стеклом, чтоб красивше.
                        +1
                        Слева от монитора у меня сейчас стоит поставка для планшета. Совсем недавно там стоял не новый, но вполне рабочий android-планшет, а на его экране был выведен календарь. Больше он ничего не делал, только 24/7/365 был включен и отображал расписание. Собственно, «365» не вышло — экран стал выгорать гораздо раньше, а потом и батарея приказала долго жить. Гасить экран — теряется сам смысл такого использования.
                        Всё-таки нужно что-то специализированное. Встречалось описание настенных часов с синхронизацией с календарём — по почему-то не по Wi-Fi, а по bluetooth, что не совсем логично.
                          0
                          У меня на стене висит старый китайский планшет на андроиде 2.1, но с IPS-экраном 9.7". Включен круглосуточно, ничего не выгорело. Аккумулятор менял, да, ничего сложного. В режиме работы от розетки, туда можно любой вставить, хоть от телефона.
                          Планшеты сейчас настолько дешевые, что не вижу проблем менять их раз в несколько лет. Тот же amazon fire по $40 продавали.
                            0
                            У планшетов лампа подсветки за матрицей светится вся, из за этого экран серый весь в темноте.
                            ИМХО, светодиодные часы смотрятся лучше в темноте.
                              0
                              поэтому надо его затонировать. Яркости все равно с запасом. Или за зеркало поставить.
                              Не понятно, как на светодиодных часах выводить события гугл-календаря.
                                +1
                                Я пробовал тонировать, нужного эффекта не добился. Всё равно ночью серый фон.
                                У меня не было задачи выводить события гугл календаря.
                        +2
                        Аналогично, искал с wifi и не нашел. Спаял сам. Так как изготавливать платы и паять smd не умею, то я пошел более простым на мой взгляд путем — купил RGB матрицу 32x8 и NodeMCU (та же esp, но с большей «обвязкой»). Блок питания и… все! Работает как «бегущая строка». Текст времени передаётся с домашнего «сервера» раз в минуту. Сброс питания для часов ничего не значит — время приедет с сервера. Бонусом разные цвета, информационные сообщения и даже «картинки». Датчик освещенности впаян в мою версию NodeMCU еще китайцами, яркость меняется автоматом.
                          +1
                          Давайте фотку что ли
                        0
                        я бы нолик спереди не зажигал, как то даже доробатывал какие то часики для гашения
                          +3
                          Пробовал гасить его, не понравилось. Не симметрично становится.
                          Если будет web интерфейс, сделаю настройку.
                          +1
                          Вот здесь про часы-будильник с синхронизацией от компа (или роутера) и управлением от любого ИК-пульта. Чтоб настроить будильник или продлить время на любое количество минут не нужно вставать с дивана. )
                            0
                            Кто то написал коммент про GPS, но я случайно его отклонил. У GPS есть недостаток, работает только у окна.
                              +1
                              Это фиксация позиции только у окна, а вот время может поймать даже находясь на противоположной от окна стороне. Главное — грамотно спроектированная антенна с высоким коэффициентом усиления.
                                0
                                Возможно вы правы.
                                Попробую на досуге.
                                +1
                                Как-то читал обсуждение, что даже внутри помещений можно получить сигнал GPS достаточный для синхронизации часов. Ведь хватит не самого стабильного сигнала всего с одного спутника. Вот только вроде как затруднительно получить эти данные с GPS-приемника, пока он не установил связь с достаточным для работы навигации количеством спутников.
                              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                  +1
                                  И за самоделкой стоит метеостанция Oregon, которая синхронизирует часы по DCF77 )
                                    0
                                    Верно, Oregon. Только она не ловит сигнал DCF77.
                                    К тому же не светится в темноте. Точнее подсветка есть, но только по кнопке.
                                    0
                                    Пф, что сложного перепроверить библиотеку для MPR121, я ее вообще на си переписал для esp32
                                      0
                                      Я понимаю, ни чего сложного.
                                      Просто с наскоку не получилось, а поскольку они сами настраиваются, кнопки не нужны сразу стали)
                                      0
                                      Господи, наконец-то! Идеальные часы!
                                      Давно ищу

                                      Где кнопка «купить»? :)
                                        0
                                        Кнопки купить нет( делал для себя.
                                        Если будет небольшой спрос, штук на 100.
                                        Можно заказать в Китае сборку.

                                        Для себя планирую ещё смонтировать штуки 2. По разным комнатам расставлю.
                                        Хотя паять вручную такую платку радости мало.
                                          0
                                          спрос, штук на 100.
                                          Можно заказать в Китае сборку.
                                          Китайцы сделают 500 и распродадут своими каналами.
                                          0
                                          услужливый гугель показывает рекламу: http://www.rusimpuls.ru/production/vtorichnye-chasy-ntp/
                                            0
                                            Это большие, офисный вариант
                                          0
                                          Не такие тонкие, но со звуком и web-интерфейсом можно глянуть на ютубе.
                                            0
                                            Веб интерфейс вообще зачётный.
                                            0
                                            Обычно делают систему из первичных и вторичных часов, первичные получают время по GPS а вторичные запрашивают у них точное время по радио или проводу, применяя модули nRF24L01. В таком случае можно вовсе отказаться от кварцевой стабилизации в самих часах получая точное время каждую минуту, не насилуя NTP-сервер.
                                              0
                                              Конечно можно и так (я даже сначала так и хотел), но надо делать первичные часы(устройство).
                                              В моём случае NTP сервер не насилуется, так как синхронизация раз в пять часов происходит. И вайфай тоже отключается. А кварцевая стабилизация стоит копейки. И даже в моём случая я думаю от неё можно отказаться. Да и время синхронизации увеличить.
                                              0
                                              Где заказывали плату, чтобы бесплатно покрыли золотом?
                                                +1
                                                https://www.pcbway.com/
                                                Там не всегда покрывают, дело случая. Мне повезло)
                                                0
                                                .
                                                  0
                                                  Для чего в данной схеме ионистор? Я делал часы на PCF2129, это часовая микросхема со встроенным кварцевым генератором, вот там я применял ионистор для питания микросхемы на время отключения внешнего питания. Часы работают уже несколько лет подряд и за это время не подводились ни разу, кстати.
                                                  А тут ионистор кажется лишним, раз при включении можно сразу время синхронизировать
                                                    0
                                                    Вообщем для этого же. Представляете что отключили электричество и интернет. А потом электричество включили, а интернета ещё нет.
                                                      +1
                                                      Как только свет пропадает инет по оптике гаснет автоматически.
                                                      Так что ионистор не пропадет.
                                                      –1
                                                      часовая микросхема со встроенным кварцевым генератором

                                                      Наверное DS3231 использовали. Точная микросхема. Но всё равно 2ppm, а это около минуты в год точность.
                                                        +1
                                                        Микросхема PCF2129, я же написал, почти то же самое, что DS3231. Очень точная, самые точные часы в доме теперь.
                                                          0
                                                          Я что то PCF2129 с pic контроллером перепутал. Извиняюсь.
                                                      0

                                                      Как устроен дозатор пасты? Я находил похожий на aliexpress, но ему требовался внешний источник чистого сжатого воздуха.

                                                        +1
                                                        Верно, нужен ещё и компрессор. Хотя есть дозаторы без компрессора, например https://mysku.ru/blog/ebay/38227.html
                                                        0
                                                        Спустя несколько дней написания кода и исправления ошибок монтажа
                                                        Имеется ввиду ошибки монтажа или трассировки? Исправления в проект не вносили? Хочу повторить, но не хотелось бы заказывать плату с ошибками...
                                                          +1
                                                          Монтажа, были пару светодиодов перевернуты.
                                                          В трассировке ошибок нет. Повторяйте, если хватит терпения сделать монтаж;)
                                                          0
                                                          А на чем сенсорные кнопки сделаны и как?
                                                            +1
                                                            С обратной стороны платы 4 полигона + микросхема MPR121.
                                                            Скрытый текст

                                                              0
                                                              Получились весьма неплохие часы для предприятий, до сих пор использующих ведомые часы — школы, метрополитены, иные гос. предприятия.
                                                              Для домашнего использования — не все поймут, но только из-за размеров, индикаторные, на мой взгляд, как-то лучше для этой цели подходят.
                                                                0
                                                                Интересное мнение, так как задумывались эти часы как раз для дома и отлично вписываются в мой интерьер.
                                                                Размеры позволяют не напрягать глава в темноте.

                                                                Для гос предприятий скорее вот эти подходят http://www.rusimpuls.ru/production/vtorichnye-chasy-ntp/

                                                                Индикаторные, если я правильно понял что то на ИН-18, дорогие. Да и места больше чем мои занимают, к замечанию о размере. Хотя смотрятся неплохо.

                                                                0
                                                                Очень хочется чтобы китайцы начали выпускать что-то подобное, а то руки не из того места растут, чтобы самому сделать.

                                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                Самое читаемое