Как стать автором
Обновить

Pet-проект «Наручные часы на светодиодах»

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение9 мин
Количество просмотров16K
Всего голосов 155: ↑155 и ↓0+155
Комментарии83

Комментарии 83

Наверное лучше бы смотрелось бы если бы стекло было зеленым светофильтром, как на советских электронных часах и калькуляторах, и которое бы скрывало бы внутреннюю конструкцию.

Пробовал разные стекла, светлые, темные, даже клеил зеркальную пленку изнутри, через которую только было видно горящие светодиоды. Много есть вариантов, оно и было задумано так, чтобы можно было всякого напридумывать и сделать самому. Само стекло изготовить очень просто.

Для такого DIY-проекта это излишне, наоборот подчеркивает самоделистость. Крутизна и хабротортовость!

По поводу стекла: может есть возможность его "притопить" на 1-2 мм, чтобы дополнительно его защитить? На Алике попадались "низкопрофильные" магнитные адаптеры USB, тоньше магнитная часть, насколько увы не скажу

защитное стекло накладка когда немного выступает защищает сам корпус от царапания. Заменить это стекло стоит рублей 100

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

А еще лучше - сверху на это вот все наложить пластину из белого непрозрачного пластика с черным покрытием, с отверстиями, просверленными напротив каждого светодиода. И уже поверх - тонированная пленка или стекло вплотную. Тогда каждый пиксел будет смотреться аккуратным отчетливым кружочком, а не освещенными изнутри потрохами светодиода с ореолом на стекле.

есть такое, видел. Для себя целую подборку решений по дизайну уже завел. Не стеснялся, все что можно было, все спёр утилизировал

не скрывать, а совсем немного затенять повышая контрастность

Циферблат "зашумлен", слишком много элементов. Зачем нужны часы ("3", "6", "9") и минуты? Все и так знают, что на циферблате внизу - 6 часов, а справа - 15 минут. Также все знают, где какие градусы. Владелец часов наверняка будет помнить, что там есть Wi-Fi (и зачем напоминать об этом крупным логотипом Wi-Fi на лицевой стороне?).

Также, вероятно, имеет смысл отказаться от "часовых" светодиодов, показывая часы на "минутных" светодиодах (другим цветом; скажем, часы красным, а минуты белым). Секунды же реально нужны только в режиме секундомера.

Избавление от цифр и "часовых" светодиодов позволит увеличить бегущую строку (сейчас она слишком мелкая и потому бесполезная).

Да, согласен, много левых элементов. Дизайн самой платы делал очень давно уже, тогда прям все хотел уместить. Кстати, вживую всего этого шелкографического добра не видно под кольцом крепления стекла.

Есть мысль сделать круг вместо прямоугольного поля бегущей строки и похерить ряд сенсоров, чтобы было максимально плоско и ярко.

Схемы нет, но по блок-схеме вижу, что сделано так, как делать никогда и ни в коем случае нельзя. А именно, объединять в одной точке подачу зарядного тока на аккумулятор и отбор разрядного при отсутствии блокировки одновременного заряда и разряда. Такая ситуация приведет к тому, что при токе потребления больше нескольких миллиампер аккумулятор окажется в режиме "вечного заряда", так как LTC4054 определяет окончание заряда по снижению зарядного тока в 10 раз от начального. В лучшем случае это приведет к раздуванию аккумулятора, а в худшем вам оторвет руку.

Надо при появлении VBUS (подключении разъема зарядки) переключать питание нагрузки на VBUS и отключать от аккумулятора. Либо принудительно гасить дисплей и прочие жручие потребители при подключении зарядного устройства (что неудобно, мягко говоря).

Можно посоветовать поставить что-то из линейки PMU китайского производителя X-Powers, например AXP173.

Микросхемы очень дешевые (есть варианты в районе 60р штука), не какой-нибудь Texas Instruments.

вроде как блокируется ток разряда

Да, тогда все правильно сделано.

А из какой программы (название) такая схема?

Чисто рисование или моделирование?

Настройки дисплея в Менторе у меня такиев выставлены. По сравнению с OrCAD с его привычной белой схемой, у Ментора всегда была эта черная

LDO ещё гадит, когда каждый мА*ч на счету. Посмотрите в сторону оптимизированных для малых нагрузок (light load) импульсных стабилизаторов. Например - с переключением из ШИМ (PWM) в ЧИМ (PFM).

бился за бюджет, считал каждые 50р. Прям было для меня очень важно

В худшем случае КПД этого LDO будет 78,5%, в среднем - 89%. Причем практически независимо от тока потребления. Как, сильно выше будет КПД у импульсного стабилизатора?

Выигрыш будет, но в данном случае, задачи создать устройство с высоким КПД по питанию не было. Скажу больше, китайский аккум, его качество, может свести на нет любой высокий кпд. Так что я больше переживаю за то, где найти хорошие аккумуляторы, у которых ёмкость была бы хотя бы 2/3 от заявленной.

Я так понял, разработка прошивки для часов еще не завершена. Подбор качественных батарей и эффективных преобразователей - важен, но еще важней софт. Python угробит все ваши усилия по увеличению автономности устройства. Для ESP32 прошивку нужно делать на ESP-IDF. А еще лучше перейти на ESP32-S3, в котором есть полезные функции энергосбережения

У микропитона есть проблемы со сном, но сами скрипты нормальный вариант чтобы поиграться с индикацией. Спасибо за наводку, посмотрим. Как с любым девкитом, все дело за программистами только.

Вы молодец! Отличный проект и статья!

во время заряда плата все таки хоть и незначительно, но нагревается

Замеряли пальцем или чем-то смотрели? Любопытно, на сколько температура поднималась.

В чем плату рисовали?

Температуру нагрева не замерял, цели такой не было. Нагревается градусов до 45 не больше. Беспроводная зарядка была сделана только ради челленджа встроенной антенны в плату. Хотелось проверить насколько это будет работать.

Кстати, название Qi не совсем корректное в данном случае, т.к. у меня применяется чип, который не поддерживает обмен со стандартным Qi передатчиком. В данном случае это просто пара чипов, которые передают энергию через связные катушки без какого либо протокола.

Плату рисовал в том же туле, в котором работаю, в Менторе. Не было цели сделать проект в открытом виде. Но, если нужны схемы или разводка, то всегда пожалуйста обращайтесь в телеге выложу немного погодя

Очень круто! Особенно исполнение на уровне мелкосерийного промышленного.

Удачи в реализации новых функций.

Спасибо, приятно черт побери. С мелкосерийным производством реально повезло, причем нашел даже локального производителя. В Китае запрашивали существенно больше, но у них там любой проект начинается от 1000 баксов, для серии норм конечено, а вот для прототипов цены кусаются. Хотя есть производители у них, которые на прототипах заточены, у них можно даже сделать за так, главное чтобы потом на серию выйти можно было

Отлично, хорошо получилось.

В полдень у автора - дневной сон. Как я ему завидую!

Похоже в детский сад ходит, смышлёный малый))

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Судя по раскладке хронологии, автор спит перед обедом (сон в 12, супчик в 13).

А как на счёт времени работы? У меня светодиодные часы обычно держат "экран" выключенным, время только по кнопке показывают. Да и в инструкции написано "батарейки хватает на 2 года при условии, что светодиоды горят 15 секунд в день".

Время работы, пока толком не оценивалось. Воевал с проблемными аккумуляторами. В ждущем режиме часы проходят очень долго, в активном зависит от индикации уже. Был протестирован скрипт для побудки от акселерометра, не просто шевеление, а надо было конкретно что то сделать. Вот этот режим буду еще тестировать, тогда и результаты скажу уже точно

Много у кого применяется 2030 таблетка, но я не рискнул ее ставить, все таки емкости маловато на мой взгляд для тех чипов, которые я в часы поставил. Была еще мысль поставить LIR2450 аккум, заказал образцы, а они уже вздутые прикатили, в итоге остановился пока на 303030

Есть еще литий в форме AAA, вот эту долго прикидывал как бы встроить, может еще вернусь к этой идеи

ну это если честно чуть не самое важное. я так вот взял t-watch на esp32 посмотрел сколько они работают.... и положил в коробку - при наличии amazift bip и и даже самых первых sony это все кажется несерьезным. хотя тут вообще есть много путей для увеличения времени работы esp32, и схемные решения тоже могут повлиять - возможно экономия 50 руб обернется боком.

Вопрос питания и потребления связан как со схемой, АК и с софтом. Сейчас удалось найти более менее нормальные аккумуляторы, с которыми можно уже полноценно оценивать время работы. Так что разработка продолжается.

дизайн, субъективно, с "большим потенциалом для улучшений", но в целом как DIY конструктор подобные гаджеты, если есть возможность программирования, я думаю, были бы интересны для покупки, я б купил

Да, есть что улучшить это точно. Тут главное грань не перейти когда часы станут похожими на обычный смарт, который можно на алике заказать

Чем обусловен выбор такого огромного термопредохранителя? На 6 В есть размера 0603, да и пол-ампера для такой конструкции - это фактически перемычка.

ценник и алиэкспресс в наличии, я обычно на плату ставлю, а уже потом при разводке смотрю надо менять компонент или можно оставить. В данном случае эта деталь легла удачно, места хватило другим тоже

Чтобы разогреть такой корпус до 80+ градусов - нужно очень много энергии. Он ведь срабатывает от нагрева. Детальки на ваше плате не выдержат 1...2 А в течении десятков секунд или 20...40 А в течении 0,1 с - то есть он никогда не спасёт электронику и работает здесь как перемычка. Поэтому надо ставить наименьший корпус с минимальной тепловой инерцией, подходящий по напряжению. На Али есть все размеры, 6-вольтные 0603 точно есть.

Согласен, буду менять

Интересный проект понравилось! Есть несколько вопросов:

  1. Как обстоят дела с герметичностью корпуса? Чем уплотнеты кнопки и разъем? Герметичность тестировалась если она есть?

  2. Множество вариантов плат на разных SOC зачем? Для расширения потенциального числа покупателей серийных изделий с открутой архитектурой? Или есть еще какие-то соображения?

Герметичность - это прям челлендж, можно сделать герметичным знаю как. Пока через кнопки вода попадет, они не герметичного исполнения

часы задумывались как своего рода дев кит. Первый вариант часов был на iCE40 FPGA так как было много знакомых фпгашников, это еще году в 2018 было, потом пошел ESP32 и года три назад на нем сделал, потом появился RP2040 и он еще самым дешевым был, сделал на нем. Сейчас вот в планах сделать на GW1 FPGA и RISC-V.

Мне как схемотехнику интересно чипы поднимать, стараюсь своим знакомым программистам постоянную движуху создавать чтобы они не спали, а делом были заняты

Герметичное исполнение кнопок (полностью герметичный корпус) на мой взгляд достаточно важное свойство изделия. Можно поставить резиновые кольца через которые ходят толкатели. Или резиновые мембраны гибкие целиком перекрывающие отверстия. Но и то и другое сложно, требует точного изготовления резинок.

Силикон надо лить. Стоит денег. Кольца кстати тоже думал. Купил кольца 2мм диаметром. Но на кнопках надо делать бороздку. Пока не заказывал.

Силикон можно лить хоть дома, главное форму сделать. Возможно те кто вам корпус делали смогут и форму фрезернуть. Но пузырьки представляют определенную проблему. Я лил прокладки в открытую сверху форму, они сами выходили. Но для тонких прокладок ворма будет сложнее.

знакомым программистам постоянную движуху создавать чтобы они не спали

теперь понятно зачем им дневой сон нужен

Какой у них ток потребления в неактивном режиме?

в ждущем режиме ток потребления был 280мкА (одна треть милиампера), при этом побудка была от акселерометра, который также в спящем режиме ловил событие и будил уже мк

А это с каким SOC 280мкА? Что при этом работает? Датчики? Индикация?

Esp32 с акселерометром, тестировали как раз ждущий режим. Остальные сенсоры не были задействованы, индикации тоже не было так как ждущий режим.

Великолепный проект, воплотивший в себе мои увлечения: конструкторское проектирование и программирование ?

никогда не понимал потребности носить на руке такие огромные вещи. толсто же, громоздко, непрактично, неэргономично.

не ясна потребность видеть столько светодиодов.

в этом смысле любой фитнес-браслет сильно выигрывает.

но тут зависит от цели

не понял зачем бегущая строка.

---

чтобы были часы достаточно 8-сегментного индикатора для одной цифры, коих 4 штуки.

в общем я в замешательстве.

Так в этом и прикол, большие часы с кучей светодиодов. Просто светодиодный индикатор для изучения программирования не очень интересно, а тут и матрица чарлиплексинг и строка бегущая, можно скрипты свои набрасывать и обновлять прошивку по WiFi или USB просто ради забавы. Опять же компас можно сделать и его потом как возвращатель использовать в походах, акселерометр всякие жесты научиться обрабатывать. В общем вся эта история в чистом виде дев кит на руке, который может быть еще и полезным, и необычным

А, кружок Юный техник или Моделист конструктор. Тогда понятно.

ДПШ скорее, в самом хорошем смысле слова

я без негатива, в том смысле что меня ответ устроил, всё отлично

Так и я тоже. Мне подобный вопрос задают все приятели. Все время пытаются выяснить зачем это надо. Отвечаю, что это целое направление сходное с nixie clock. Говорю ещё, что даже у Возняка есть подобные часы и он с ними ходит на тусовки свои.

Да тут явное "приколись, как я могу", а не попытка сделать серийный продукт для широкого круга. Максимум - конструктор для энтузиастов.

Конструктор для энтузиастов. Так и есть.

как будто это что то плохое :) например, на профильных мероприятиях засветиться можно. даже далеко ходить не надо. https://habr.com/ru/companies/diy_fest/articles/748642/ у них часы немного побольше и на строй avr

Нет, конечно, это не что-то плохое.

Просто предъявлять к прикольному конструктору претензии к эргономике и тому, что что фитнесс-браслет компактнее...

Вот даже не читая остальные комментарии (и,честно говоря, на данный момент сам пост до конца). Дико уважаю самостоятельную разработку практически from the scratch и потому дико плюсую.

Лимитки на watch.ru отдыхают.

Большое спасибо!

это нереально круто спасибо!

Классный проект. Он ведь может стать платформой и для создания приборов-"будильников" для транспорта, любительской авиации и т.п.

Скажите, а вы планируете поделиться наработками под открытой лицензией?

На самом деле схемотехника да и сам дизайн очень простые. Тут больше идея значит, то что можно менять как платы, так и корпуса, собирая себе часы по-вкусу. При этом много вариантов различных сценариев индикации и ещё доп управления за счёт сенсоров.

Для развития проекта создал группу в телеге, там планирую делиться наработками и планами как по дизайну, так и по производству пилотов. Вместе оно всегда продуктивней, вдобавок новые идеи всегда можно обсудить оперативно.

Насчёт платформы тоже верно. Если контур платы не менять и сохранить основные элементы управления, кнопки и разъем, то в принципе можно разных вариантов наделать как с корпусом, так и с новыми чипами.

Если добавить в часы датчик освещения, то сможете автоматически определять часовой пояс.
https://habr.com/ru/articles/687640/

Датчик добавил в вариант на RP2040, Статья по ссылке класс, напоминает подачу материала в старых учебниках. Можно будет в качестве примера попробовать поднять тему.

Спасибо за статью. Интересный проект.

А в чём структурные схемы рисовали?

В Inkscape можно запросто рисовать вот такие структурные схемы
https://habr.com/ru/articles/667030/

на одной из работ, такое требование было прямо маст хэв. Ух я тогда развлекался, по месяцу рисовал всякие схемы красивые, компоненты крупные с логотипами, тексты вырезал на

Пример небольшой из Inkscape
Пример небольшой из Inkscape

фоне заливки. Зато потом каждый менеджер мог нарисовать то, что ему надо было и в меня палочкой потыкать как надо правильно схемы дизайнить

В принципе такой детализации в блок схеме наверное не надо. Зачем прорисовывать пины микросхемы...

Считаю, что главное в блок-схемах - это сгруппировать элементы так, чтобы выдержать направление движение информации слева направо, ну или сверху вниз.

Вот универсальный шаблон для любой блок схемы:


И обычно блок схема для схемотехники на 5-8 микросхем по моей методичке рисуется один, ну максимум два дня.

Так это когда есть чем заняться, а вот на случай пассивного сопротивления можно и красоту сидеть наводить

Стараюсь структурные схемы всегда в схематике на первые листы помещать, от того рисую их чаще всего прямо в туле. Такая практика очень помогает при проектировании. Меньше ошибок досадных, программистам проще. Многие сейчас структурные схемы рисуют сразу блоками, тоже так делал, но в итоге отказался, т.к. начинаю вместо того чтобы рисовать структуру заниматься мелкими деталями, подправлять библиотеки, дорисовывать порты и т.д. и т.п.

Когда на печать выводишь, можно уже выбрать режим отображения и подобрать наиболее приемлимый вид

Спасибо.

структурные схемы рисуют сразу блоками

Не совсем понял, как это. Блоки вроде крупные детали, откуда мелкие, порты всякие?

Часть схемы можно упаковать в блок, нарисовав его при этом в виде символа УГО. Тогда вместо выводов будут нужны порты, которые будут выходить наружу и к которым можно будет цеплять внешние связи.

Даже не верится что всё это способен сделать один человек

Вода камень точит

Сначала РФ, а там посмотрим. Как раз сегодня отправил на оценку файлы для небольшой партии часов на основе RP2040 в тонком корпусе. Навара много не будет, но на новые идеи может хватит. Цель сделать конструктор часов из готовых плат и корпусов как была, так и осталась.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий