Как сделать наручные часы своими руками

Наручные часы своими руками на примере женского аксессуара и часов в стиле стимпанк

Как правило, наручные часы сейчас являются неотъемлемой частью внешнего образа. Они не только помогают без хлопот следить за временем, но и выполняют роль стильного аксессуара. Поэтому важно не только основное предназначение часов, но и их внешний вид. Однако не всегда получается найти подходящий себе наручный аксессуар: то их вид не цепляет, то цена слишком завышена. Что же можно предпринять в таком случае? Верно, сделать наручные часы с пошаговым уроком своими руками! Так можно создать оригинальный аксессуар, который будет нравиться внешне и полностью подойдет по размеру.

Мастер-класс по созданию женских наручных часов своими руками

Нужные элементы часов уже готовы, можно приступить к работе.

1) Берем новый кожаный ремешок и обрезаем его рядом с последней дырочкой. Если ремень сделан из кожзаменителя, то после обрезки необходимо опалить край.

2) Теперь разрезаем ремень пополам так, чтобы получилось два ремешка по 35 см., где один конец с застежкой, а другой – с дырочками.

3) С помощью дырокола делаем дырочки.

4) Теперь прикрепляем заклепки.

5) Итак, сами часы готовы.

6) Переходим к декорированию. Берем цепочку с украшениями и прикрепляем ее к часам застежками.

Все, стильные и оригинальные, а главное – совершенно недорогие наручные часы готовы! Такой аксессуар удачно дополнит любой образ и будет выгодно отличать свою создательницу.

Но не только женщины могут интересоваться самодельным изготовлением часов. Какой представитель сильного пола не любит фантастику? А возможность самому сделать часы, подобные аксессуару героя одного из приключенческих романов Жюля Верна, тем более приводит в восторг. И эта затея уже не из ряда фантастики, а действительно реальная возможность сделать себе наручный аксессуар в стиле стимпанк.

Как создать стильные часы в стиле стимпанк пошагово

Для изготовления таких часов понадобится целый ряд принадлежностей и материалов, которые вряд ли удастся найти в одном магазине. Но перспектива сделать самодельные оригинальные часы несомненно прибавит сил и энтузиазма для поисков нужных предметов.

После покупки всех необходимых принадлежностей можно приступать к «сборке» часов в стиле стимпанк.

1) Для начала нужно взять наручные часы и не только срезать с них ремешки, но и спилить боковые «ушки», на которых эти ремни держались. Это можно сделать самим, а если боитесь не справиться или испортить часы, то лучше доверить это дело специалисту. Лучше всего сразу отнести наручный аксессуар часовщику и попросить убрать и ремешки, и «ушки».

2) Затем берем диск из нержавеющей стали и обрезаем его по диаметру имеющегося корпуса будущих часов. Он станет задней крышкой часов. После нужно будет по всем четырем сторонам диска сделать отверстия для крепления.

3) На корпусе можно, при желании, сделать необычную гравировку, например, фразу на латинском языке. Это опять же лучше сделать у специалиста – гравировщика.

4) Следующим шагом берем будильники и часы и приступаем к их разборке. Разбираем корпус и вынимаем все имеющиеся детали. Конкретно нас интересуют шестеренки различных форм и размеров, но также можно подобрать и другие интересные элементы для будущего циферблата.

5) Собираем корпус часов. Кладем перед собой корпус лицевой стороной вниз. Закладываем стекло, на него раскладываем в необычном порядке шестеренки, циферблат, опять какие-нибудь механические детали. Закончив, закрываем корпус задней крышкой, приделываем ее винтами.

6) Приступаем к ремешку. Вырезаем один широкий ремень (шириной примерно 6 сантиметров), а по длине ориентируемся на ширину своей кисти. Затем вырезаем еще два одинаковых узких ремешка, к которым с одной стороны прикрепляем два шлевка, а с другой делаем дырочки дыроколом. Перед этим стоит примерить один ремешок на руке и сделать отметки для дырочек, а уже потом их проделывать дыроколом. Теперь делаем из ремешка «наручень». Прикрепляем по краям шлевки так, чтобы изделие можно было застегнуть на руке.

7) Собираем часы. Приделываем циферблат к узким ремешкам, и получившиеся часы присоединяем к широкому ремню, так, чтобы в итоге вышел широкий кожаный браслет с часами в центре.

Итак, часы в стиле стимпанк готовы к использованию. Такой оригинальный аксессуар обязательно привлечет внимание окружающих своим необычным видом.

Видеоматериалы по теме статьи

Не стоит останавливаться на достигнутом. В приведенной ниже коллекции видео-уроков вы можете найти для себя новые идеи для создания наручного украшения. Желаем успехов в вашем творчестве!

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Моддинг наручных часов

Моддинг наручных часов

У меня появилась идея сделать моддинг наручных часов своими руками. Идея заключалась в том, чтобы заменить стандартный циферблат на изящный деревянный.

Для проекта нам понадобится:

Шаг 1: Подготовительная работа

Небольшой список покупок:

Очистите рабочую поверхность, на которой будет происходить разборка часов и положите лист белой бумаги, это все нужно для того, чтобы отследить мелкие запчасти, что могут выпасть при разборке.

Шаг 2: Демонтаж

Разбор браслета на части

На торцах браслета вы можете увидеть места, где находятся штифты, что соединяют звенья браслета воедино. Для того чтобы разобрать браслет сделаем приспособление из подручных средств. Возьмите крышку из под пластиковой бутылки и просверлите отверстие в центре.

После этого подбираем керник необходимого диаметра. Размешаем браслет, таким образом, чтобы стержень находился над отверстием в крышки, после чего с помощью керника и молотка осторожно, выбиваем связующий элемент.

Выбирать необходимо звенья, что находятся близко от часов.

Если задняя крышка часов имеет пазы по всей окружности, то для того чтобы ее открутить вам необходим дополнительный инструмент или же съездите к часовщику, он откроет корпус. В моем случае был всего один паз.

Взяв тонкую отвертку, вставил ее в паз между корпусов часов и задней крышкой. После этого поддев крышку, поворачиваем отвертку, что находится в пазе.

Первым делом необходимо отсоединить вал управления стрелками. Есть две системы соединения вала с механизмом: пружиной или винтами. Если вы не знаете что у вас, снова едим к часовщику.

В моем случае это была пружина. Взяв разогнутую скрепку и надавил ее на пружину. При этом осторожно потяните за вал. Вам придется потянуть гораздо сильнее, чем может показаться на первый взгляд. После этого механизм часов, циферблат и прокладка свободно извлекаются.

Следующим этапом будет снятие стрелок. Следуйте инструкциям производителя, что прилагаются к инструменту. Начните с секундной стрелки, затем минутная и часовая.

Заключительным этапом демонтажа будет извлечение старого циферблата. В моем случае он держался на двух крошечных зажимах, скользнув тонким лезвием ножа между механизмом и циферблатом, они свободно разделились.

Как только все рассоединилось, будьте ОЧЕНЬ осторожными при перемещении механизма. Существует большая вероятность того, что шестеренки могут вывалиться, поскольку они прижимались циферблатом.

Шаг 3: Шлифуем дерево

После того, как вы отсоединили циферблат, перед вами открывается весь фронт работ. Поскольку цель проекта – замена циферблата, поэтому кусок древесины должен быть толщиной в 1 мм.

Вы можете сделать немного толще, но при этом стоит убедиться в том, что увеличение толщины не скажется на движении часовой стрелки.

Этот шаг займет больше времени, нежели вы думаете. Делайте все медленно или вы упустите реальный шанс добиться равномерной толщины и придётся все начинать сначала.

Начинайте шлифовать поверхность дерева наждачной бумагой с зерном 800 единиц, постепенно снижая эту величину.

Периодически проверяйте, как идет процесс шлифования, стирайте опилки влажной тканью, избегая при этом заливания поверхности водой.

Как только вы добьетесь необходимой толщины древесины, наступает время отделки. Глянцевый лак был нанесен несколькими слоями на поверхность дерева.

Шаг 4: Установка циферблата

У нас есть кусок древесины нужной толщины, настало время изготовить шаблон для циферблата.

Как говорит народная пословица: «Семь раз отмерь, один раз отрежь».

Шаблон циферблата делаем из картона. После прикладываем его на дерево, обводим все по контуру и вырезаем с помощью лобзика. Делаем припуск 3 мм, для более плотного размещения циферблата в корпусе. Окончательно подогнав все по размерам, находим центр, просверливаем отверстие для оси, на котором размещаются стрелки.

Шаг 5: Финальный монтаж

Так как я делал два циферблата из разных пород дерева, для того чтобы в будущем менять их. Я использовал двухсторонний скотч для крепежа циферблат к часовому механизму.

Тщательно все проверьте, чтобы движения стрелок ничего не ограничивало.

Устанавливая стрелки на место, выставьте ровно 12 часов и только после этого окончательно зафиксируйте циферблат.

Секундная стрелка для прогульщиков

Никогда не был фаном секундной стрелки, поэтому я решил не устанавливать ее на прежнее место. При монтаже стрелок соблюдайте осторожность. Они не должны соприкасаться между собой, их движения должны быть свободными.

Окончательная сборка происходит в обратном порядке. Нажмите скрепкой в отверстии и установите на место вал перемещения стрелок. Крышка одевается и защёлкивается.

Последние, что осталось сделать, это установить звенья браслета на место, соединив их штифтами.

Шаг 6: Проект готов

Всем спасибо за внимание. Удачливых всем поделок!

Лучшие идеи изготовления часов своими руками: подробная инструкция, фото примеры

Пустая стена всегда имеет непривлекательный вид, причем даже при использовании минималистического стиля. Однако часто на ней расположены вещи, которые совершенно не вяжутся со сложившимся интерьером.

Принимая решение, чем можно украсить, оптимальным решением станет выбор настенных часов. На рынке представлен широкий каталог предложений, но часто они банальные. Поэтому сделать часы своими руками станет лучшим вариантом.

Материалы для изготовления

Чтобы сделать часы своими руками можно пользоваться практически всем, что находится в доме.

При этом стрелки для будущей конструкции и часовой механизм — важные детали, которые есть возможность снять со старых моделей.

В данном случае отсутствуют какие-либо ограничения – конечный результат напрямую зависит от полета персональной фантазии.

Основание для часов

Чтобы создать оригинальный декор часов своими руками, можно пользоваться всеми подручными средствами.

К ним часто относят:

Необходимо четко понимать, что декор часов своими руками неограничен какими-либо предметами.

Это является существенным преимуществом, поскольку позволяет пустить в дело давно залежавшуюся вещь. Идеи, из чего сделать, представлены ниже.

Механизм

Без механизма для часов невозможно обойтись. Существует несколько вариантов решения проблемы:

Каждый самостоятельно выбирает наиболее оптимальный для себя вариант, отталкиваясь от персональных предпочтений и финансовых возможностей.

Как сделать настенные часы из различных материалов своими руками

Чтобы сделать качественные механические часы своими руками, предлагается несколько популярных решений.

Предлагаемый мастер класс по каждому типу позволяет избежать ошибок в изготовлении.

Из дерева

Деревянные часы на стену своими руками можно сделать по следующему алгоритму:

Изготовление часов таким способом занимает минимум времени и позволяет получить оригинальные идеи на стене. Позволяет эффектно выделяться.

Из виниловых пластинок

Часы своими руками в домашних условиях из виниловых пластинок можно сделать следующим образом:

Сделать настенные часы своими руками несложно. Отзывы мастеров это подтверждают.

Декор пластиковыми ложками

Чтобы сделать настенные часы своими руками и декорировать пластиковыми ложками, нужно придерживаться несложных рекомендаций:

Важно: часы из дерева своими руками с декором пластиковыми ложками – отличное решение для кухни, заведений общественного питания.

Для кухни

Из столовых приборов

Как сделать часы на стену из столовых приборов:

Как сделать часы с оригинальной задумкой – использовать столовые приборы. При этом декорирование может быть любым.

Блюдцами и чашками

Как сделать часы своими руками:

Порядок действий несложный. При этом рассматриваемые элементы выступают в качестве оригинального декора, способного эффектно выделяться из серой массы.

Морские камни, ракушки

Чтобы сделать настенные часы своими руками с использованием морских камушек и ракушек, последовательность действий является стандартной.

При этом мастера могут пользоваться любой основой и материалом.

Перечисленные элементы используются в качестве декора. Отличное решение, чтобы создать атмосферу реального пребывания на каком-нибудь побережье.

Экспресс-часы с тропическим декором

Каждый может сделать своими руками в домашних условиях часы из фотографий на стену или сформировать тропический декор.

Второй вариант предусматривает следующую последовательность действий:

На завершающем этапе можно приступить к декорированию. В данном случае все зависит от собственной фантазии.

Часы из старых досок

Изготовление часов в домашних условиях из старых досок предусматривает стандартную последовательность действий.

При этом важно качественно обработать поверхность, чтобы избавить от заусенец и прочих дефектов.

Оптимальным вариантом станет использование прозрачного лака, чтобы создать природный эстетический вид.

Часы, выполненные в технике декупаж

Чтобы сделать своими руками, требуется:

Идеи могут быть разными.

Изготовление настенных часов своими руками в разные комнаты

В зависимости от типа комнаты, можно пользоваться разными элементами декора. Все зависит от полета фантазии.

Часы в детскую

В детской часто размещаются настенные оригинальные часы выполненные в форме машинки, сказочных героев и прочего. Если говорить о школьном возрасте, можно сделать в форме глобуса.

Часы для кухни

Кухня автоматически предусматривает использование столовых приборов.

Это гарантировано позволяет создать оригинальное готовое решение, которое будет привлекать максимум внимания.

Часы для гостиной

Выбор настенных часов для гостиной зависит от сложившегося интерьера. В любом случае нужно понимать, что сделанное изделие собственными руками, гарантированно влечет за собой массу невероятных эмоций.

Можно пользоваться представленными выше идеями для вдохновения.

Необычные задумки

В качестве оригинальных задумок принято считать использование семейных фотографий. Некоторые успешно интегрируют обод от колеса для велосипеда.

В данном случае все зависит от персональных возможностей.

Пример №1

Пример №2

Варианты декорирования

Для реализации персональных затей при креативном подходе можно придумать самые необычные и стильные варианты.

Каждый из них отличается по своей форме и сложности выполнения.

Пример №1

Пример №2

Фото настенных часов своими руками

Поделки часы своими руками — подборка мастер-классов по созданию игрушечных и настоящих изделий

Мастера-часовщики – специалисты высокой квалификации. Однако сделать часы своими руками могут даже воспитанники детского сада.

Показывать точное время поделка «Часы» не будет (точнее, вспоминая старую загадку: будет, но только дважды в сутки), но все равно она полезна: в процессе изготовления дети гарантированно запомнят, как правильно «читать» показания часов. А учителю, воспитателю или маме представится отличная возможность поговорить с ребенком о быстротечности и ценности времени.

Дети постарше и взрослые любители хэнд-мэйда могут сделать и настоящие, ходящие часы. Потребуется исправный механизм и фантазия.

Игрушечные часы

Они делаются по одинаковому принципу, хотя поделки получаются абсолютно разные. Результат зависит от того, как вы изготовите:

Кроме того, часы можно сделать:

В интернете вы найдете еще несколько идей и фото процесса их реализации.

Для циферблатов и стрелок самодельных детских часов обычно используют картон или ткань. Также поле можно сделать из подставки под горячие блюда.

Часы из картона в 8 шагов

Это простая поделка, на примере которой вы поймете, как изготавливаются настенные часы, и потом сможете повторить процесс вместе с детьми.

Подготовка и материалы

Заранее следует приготовить:

Обратите внимание! Если вы не уверены в своих художественных талантах, в интернете можно найти массу шаблонов с цифрами для наклеивания на циферблат. Обычно они увеличиваются по клику, и их можно распечатать.

Часы из ткани в 5 шагов

Интересный и несложный вариант для девочек, уже умеющих уверенно держать в руках иголку – часы из ткани, натянутой на пяльцы.

Часы готовы. Учтите, что снять поделку с пяльцев будет нельзя.

Наручные часы

Это тоже простая поделка, но получившийся результат очень нравится детям. С такими часами они чувствуют себя почти взрослыми.

Заранее приготовьте материалы и инструменты:

Часы можно надевать на руку и носить.

Настоящие часы

Опытные мастера без труда создадут работающие часы, которые наилучшим образом впишутся в интерьер квартиры, благо вариантов существует множество. Для изготовления и оформления циферблатов используют:

Этот список можно продолжать. С любым из этих материалов поделка получится оригинальной и яркой. Некоторые самодельные часы больше похожи на произведения искусства и как нельзя лучше подходят для новогоднего подарка. Главное – соблюдать стилистику.

Первым делом нужно будет подобрать часовой механизм. Они бывают:

Различить их можно на глаз. У механических часов стрелка двигается плавно, у кварцевых – прыгает. Для изготовления поделок больше подходят кварцевые механизмы: они недорого стоят, не слишком капризны, ремонтопригодны и достаточно (хотя и не идеально) надежны. Зато ходят точно, и их не надо каждый день заводить. Часы питаются от батареек и могут проработать без замены элемента целый год.

Когда вы нашли механизм, определяйтесь с основой – она должна подходить по толщине.

Продумайте декор. Посмотрите фото в интернете, и вы найдете для себя массу интересных идей.

И последний совет: будьте внимательны, прикрепляя стрелки. Они располагаются в такой последовательности: часовая – минутная – секундная. Касаться друг друга они не должны, это не позволит часам ходить.

Часы, изготовленные своими руками, украсят любой дом и могут быть отличным подарком. Ведь мастер сам определяет, как и в каком стиле их делать, и может учесть вкусы того, кому готовит презент.

Многофункциональные наручные LED часы

Отсчёт и вывод на индикатор часов, минут, секунд, дня недели, числа, месяца, года.

Наличие автоматической корректировки текущего времени, которая производится каждый час (максимальные значения +/-9999 ед., 1 ед. = 3,90625 мс.)

Вычисление дня недели по дате (для текущего столетия)

Автоматический переход на летнее и зимнее время (отключаемый)

Может такая функциональность и избыточна, но мне нравятся универсальные вещи, ну и плюс моральное удовлетворение от того, что данные часы будут сделаны своими руками.

Принципиальная схема часов

Устройство построено на микроконтроллере АТmega168PA-AU. Часы тикают по таймеру Т2, работающему в асинхронном режиме от часового кварца на 32768 Гц. Микроконтроллер почти всё время находится в спящем режиме (индикатор при этом выключен), просыпаясь раз в секунду, чтобы добавить эту самую секунду к текущему времени и снова засыпает. В активном режиме МК тактируется от внутреннего RC осциллятора на 8 МГц, но внутренний прескалер делит её на 2, в итоге ядро тактируется от 4 МГц. Для индикации используется четыре одноразрядных светодиодных цифровых семисегментных индикатора c общим анодом и децимальной точкой. Так же имеется 7 статусных светодиодов, назначение которых следующее:
D1- Признак отрицательного значения (минус)
D2- Признак работающего секундомера (мигает)
D3- Признак включенного первого будильника
D4- Признак включенного второго будильника
D5- Признак подачи звукового сигнала в начале каждого часа
D6- Признак работающего таймера (мигает)
D7- Признак низкого напряжения батареи питания

Печатная плата

Контакты кнопок и держатель батареи выполнены из гибкой пружинящей листовой стали толщиной 0,2…0,3мм. и залужены. Ниже приведены фото платы с двух сторон:

Конструкция, детали и их возможная замена

Программирование, прошивка, фьюзы

Для внутрисхемного программирования на плате имеются только 6 круглых контактных пятачка (J1), так как полноценный разъем не уместился по высоте. К программатору их подключал, используя контактное устройство, сделанное из штыревой вилки PLD2x3 и напаянных на них пружинками, прижимая их одной рукой к пятачкам. Ниже прилагается фото приспособления.

Я использовал его, так как в процессе отладки приходилось много раз перепрошивать МК. При разовой прошивке проще подпаять к пятачкам тонкие провода, подключенные к программатору, а после снова отпаять. МК удобнее прошивать без батареи, но чтобы питание поступало либо от внешнего источника +3V, либо от программатора c таким же напряжением питания. Программа написана на ассемблере в среде VMLAB 3.15. Исходные коды, прошивки для FLASH и EEPROM в приложении.

FUSE-биты микроконтроллера DD1 должны быть запрограммированы следующим образом:
• CKSEL3. 0 = 0010 — тактирование от внутреннего RC осциллятора 8 МГц;
• SUT1. 0 =10 — Start-up time: 6 CK + 64 ms;
• CKDIV8 = 1 — делитель частоты на 8 отключён;
• CKOUT = 1 — Output Clock on CKOUT запрещен;
• BODLEVEL2…0 = 111 — контроль напряжения питания отключён;
• EESAVE = 0 — стирание EEPROM при программировании кристалла запрещено;
• WDTON = 1 — Нет постоянного включения Watchdog Timer;
Остальные FUSE – биты лучше не трогать. FUSE–бит запрограммирован, если установлен в “0”.

Прошивка EEPROM прилагаемым в архиве дампом обязательна.

В первых ячейках EEPROM размещается начальные параметры устройства. В приведённой ниже таблице описывается назначение некоторых из них, которые можно менять в разумных пределах.

Очередные умные часы своими руками

Вдохновившись некоторое время назад статьей «Умные часы своими руками за 1500р.», я тоже решил попробовать сделать подобный девайс.

Эта статья не позиционируется как руководство к действию или инструкция, скорее как указание на ключевые моменты, с которыми мне пришлось столкнуться. Быть может, кому-то она послужит источником вдохновения и полезной информации.

Подбор компонентов, разводка платы, пайка в суровых условиях, 3D-печатный корпус и JavaScript на часах — под катом. Welcome!

Требования

Уже исходя из этого небольшого списка требований, можно приступать к выбору компонентов и уточнению технических особенностей реализации. Бюджет проекта по времени и финансам не был особо ограничен, серийное производство не планировалось, поэтому можно было позволить себе разгуляться и не сильно париться над экономией каждой копейки.

Кроме хотелок общего плана были ещё и сугубо технические:

Всё это в итоге кристаллизовалось в небольшую диаграмму:

Микроконтроллер объединяет вместе BLE 4.x для связи со смартфоном, шины I²C и SPI для датчиков и дисплея с памятью, управляет вибрацией и реагирует на нажатия кнопок, всё питается от Li-Po аккумулятора.

Теперь можно начать процесс выбора чипов и деталей. По трудоёмкости и потраченному времени это был самый сложный и долгий процесс, нужно было много чего сравнить, искать, и погрузиться с головой туда, где раньше не плавал.

Выбор компонентов

Микроконтроллер

Первым делом необходимо выбрать контроллер, который будет «мозгом» устройства и всё остальное на плате будет служить ему во благо.

Чтобы устройство получилось компактнее, необходимо использовать как можно меньше компонентов и модулей. Здесь на помощь приходят различные системы на кристалле, которые объединяют в себе функционал bluetooth-модуля и микроконтроллера.

Источник: www.argenox.com

В куче вкусных и не очень решений выбор пал на nRF52832, этот чип оказался самым производительным и довольно удобным в плане корпуса (6x6mm 48-pin QFN). Также шикарной опцией, сильно упрощающей разводку платы, является возможность программно назначить любую периферию на любой из GPIO-выводов. Это то, чего так не хватает многим микроконтроллерам. Благодаря поддержке NFC можно добавить к часам функционал NFC-эмулятора и зашить в часы все свои карточки-пропуска.

В даташите написано, что есть встроенный RTC (часы реального времени), это удобно. Но впоследствии оказалось, что это не часы, а Real-Time Counter, т.е. это самый обычный таймер, работающий от кварца 32.768kHz в том числе и в спящем режиме. Поэтому в следующей ревизии устройства я буду использовать отдельный чип для RTC, например STMicroelectronics M41T62LC6F. Он имеет встроенный кварц на 32.768kHz и работает по интерфейсу I²C.

Отладочная плата nRF52-DK стоит довольно дёшево, порядка 4тыс. рублей. На Aliexpress можно найти и за

Так как устройство не предполагает серийного производства и какой-либо рыночной продажи, то рисовать свою плату и строить своё решение на BLE SoC довольно увлекательное занятие без серьёзных последствий. Для тех же, кто хочет поскорее выйти на рынок, рекомендуется использовать готовые пред-сертифицированные модули.

Причин здесь несколько и связаны они с радио: для любого нового электронного устройства на рынке необходимо получать разрешение и проходить сертификацию у таких регуляторов как CE и FCC.

Сопутствующие радости включают в себя особую разводку платы с учётом особенностей распространения сигналов с частотой 2.4ГГц, экранирование, замеры в безэховой камере, согласование импеданса и прочую СВЧ-магию. В готовых модулях вся эта работа уже проделана их разработчиками, пользователю достаточно встроить модуль в своё решение и сертифицировать ничего уже не нужно.

Кварцевые резонаторы

К выбранному чипу nRF52832 подключаются кварцевые резонаторы:

Оба вида кварцев заказаны в корпусе для поверхностного монтажа с Aliexpress:

Дисплей

Чтобы часики тикали без подзарядки хотя бы неделю напролёт, необходимо решить проблему того, что матрица дисплея в рабочем режиме потребляет много тока. Насколько я понял, производители часов решают эту проблему двумя способами:

Для варианта, когда дисплей большую часть времени представляет собою труд Малевича, на рынке есть такие варианты: OLED, TFT, Amoled, телефонные модули LCD (Nokia, Siemens, etc.). Остаётся подыскать дисплей с подходящей диагональю.

Экраны на E-Ink отпали сразу, потому что слишком медленная скорость обновления экрана, монохромность и, скорее всего, трудно найти в открытой продаже достаточно маленький E-Ink дисплей.

Если взглянуть на Pebble, то можно увидеть, что он использует именно «Always on»-дисплей. Pebble Classic использует монохромный SHARP Memory LCD дисплей, Pebble Time использует цветой (64 цвета) дисплей по похожей технологии, но производимый JDI, в открытой продаже он отсутствует.

По поводу IMOD/Mirasol, ничего кроме маркетинговых брошюр и часов Toq от Qualcomm найти не удалось.

Захотелось взять цветной дисплей как у Pebble Time. Наиболее близким аналогом, который находится в открытой продаже, стал SHARP LS013B7DH06 (его даташит).

С напряжением питания получилась засада, так как от Li-Po аккумулятора не получить требуемые 5V напряжения без дополнительных повышающих преобразователей. Но ток у дисплея мизерный и получить нужные 5V довольно просто с помощью charge pump типа Linear LTC1754-5:

Ещё одной особенностью стала необходимость хотя бы раз в секунду переключать состояние пина EXTCOMIN (External COM Inversion) с высокого уровня на низкий и наоборот, чтобы на панели экрана не накапливался заряд и картинка в один прекрасный момент не застыла на месте. Для этих целей можно утилизировать встроенный PWM (ШИМ) микроконтроллера, настроенный на скважность 50% (меандр) и на частоту 1Hz или выше, либо любой другой (в том числе и внешний) генератор меандра.

Дисплей соединяется с платой с помощью небольшого шлейфа, очень удобно при этом использовать FPC-коннектор на 10 выводов с шагом 0.5mm, например Hirose FH12-10S-0.5SH:

Модуль дисплея не обладает своей подсветкой и не просвечивается светодиодами насквозь как обычный жидкокристаллический экран, поэтому пока что часы у нас без подсветки и ночью время не посмотреть. Если кто-то знаком с процессом создания модуля подсветки для такого рода экранов, прошу отозваться.

Аккумулятор

Пришлось потратить некоторое время на то, чтобы выбрать подходящий по размерам аккумулятор из стандартной номенклатуры размеров. Искал литий-полимерный аккумулятор с напряжением 3.7V и с ёмкостью примерно 100mAh.

Аккумулятор планировалось размещать под платой, зная размеры платы, можно легко подобрать аккумулятор, который будет подходить и ничего не будет выпирать.

На Aliexpress можно заказать целую уйму аккумуляторов почти на любой размер, главное знать систему кодирования их названий. А она такая: HHWWLL, где HH — толщина (высота) аккумулятора в десятых долях миллиметра, WW — его ширина и LL — его длина в миллиметрах.

Пример: 402025 — аккумулятор толщиной 4mm и размерами 20x25mm

Были выбраны аккумуляторы 302025 (3x20x25mm) ёмкостью 110mAh и заказаны на Aliexpress.

Питание

Так как литий-полимерные аккумуляторы имеет смысл разряжать только до 3 вольт, то было решено питать всю схему от стабилизированных 3V и если напряжение на батарее опустилось ниже 3V, то отрубать главный регулятор питания микросхемой защиты (Maxim MAX809TEUR+T).

Общее напряжение питания в 3V укладывается в диапазоны питания всех элементов схемы, кроме дисплея, которому нужно 5V. Поэтому дисплей питается через повышающий преобразователь Linear LTC1754-5 напрямую от батареи.

Если взглянуть на кривую разряда такого типа аккумуляторов,

то видно, что вся ёмкость аккумулятора приходится на диапазон напряжений от

4V до 3V, поэтому обычного понижающего преобразователя на 3V будет достаточно, чтобы обеспечивать систему стабильным напряжением и при этом эффективно высосать всю энергию из аккумулятора, не оставив ничего, но и не переразрядив его.

В качестве понижающего преобразователя был выбран Texas Instruments TPS78230DRVT, он обладает маленьким рабочим током в 500nA и максимальным током в 150mA, чего вполне достаточно. Корпус SON-6 компактный и довольно паябельный:

Зарядка аккумулятора

Зарядку аккумулятора было решено производить через стандартный microUSB-порт (Molex 47346-0001), но не достаточно просто подключить аккумулятор прямо к шине 5V от USB и так заряжать, необходимо обеспечить правильный процесс зарядки, разбитый на несколько фаз: preconditioning, constant current, constant voltage.

Популярным решением для зарядки аккумуляторов небольшой ёмкости (до 500mAh) является микросхема Microchip MCP73831. Ток зарядки (зависит от ёмкости аккумулятора) программируется резистором, присутствует tri-state или open-drain выход для уведомления о начале и окончании процесса зарядки.

Мною же была выбрана другая микросхема — Maxim MAX1555EZK-T. Она имеет фиксированный ток зарядки в 100mAh и имеет тот же корпус, что и микросхема от Microchip и при этом требует минимум внешних компонентов и обладает open-drain выходом для оповещения о процессе зарядки:

В следующей ревизии платы всё-таки переключусь на микросхему от Microchip, потому что зарядный ток в 100mA для 110mAh аккумулятора это, возможно, многовато.

Контроллер ёмкости аккумулятора

Существует несколько разных по исполнению и точности итогового результата техник по отслеживанию степени заряженности аккумулятора (в англоязычных источниках это называют State of Charge):

Измерять т.н. open circuit voltage/OCV (напряжение на обкладках) батареи через АЦП и делать вывод о ёмкости аккумулятора. Чаще всего требуется перенести диапазон напряжений в область, которая приемлема для работы АЦП с помощью делителя напряжения. Минусы этого подхода в том, что график зависимости напряжения от ёмкости у литий-полимерных аккумуляторов довольно пологий, а так же сами показания изменяются с каждым циклом и подвержены действию шумов и принципиальной невозможности измерить истинное напряжение на обкладках из-за влияния тока нагрузки

Другой способ это вместо измерения напряжения на обкладках измерять ток, который втекает в аккумулятор и вытекает из него. Это так называемый coulomb counting. Типовое решение это интегрирование значения падения напряжения на шунтирующем резисторе небольшого сопротивления (около 100mOhm). Зная ёмкость аккумулятора, по току, который из него вытек за определённый период времени, можно сделать вывод о том, сколько ещё энергии осталось в аккумуляторе (пренебрегая саморазрядом). Минусы этого подхода в том, что не учитывается саморазряд, а так же то, что истинная ёмкость аккумулятора изменяется с каждым циклом заряда-разряда. Грубо говоря, из аккумулятора вытекает меньше тока, чем втекает в него при зарядке. Из-за этого, со временем, неизбежно будет накапливаться ошибка в показаниях

Комбинирование первого и второго способов: измерение и напряжения на обкладках и протекающего тока. Грамотное комбинирование двух подходов поможет построить модель, которая будет с хорошей точностью оценивать ёмкость аккумулятора. Для того, чтобы этот подход заработал, необходимо произвести как минимум один цикл заряд-разряд для сбора данных о зависимости напряжения на обкладках от ёмкости. Причём каждый следующий цикл должен будет вносить изменения в модель аккумулятора так, чтобы ошибка не накапливалась. Есть статьи, в которых люди рассказывают, как с помощью фильтра Калмана объединяли данные разных измерений для предсказания оставшегося заряда ([1], [2])

Из доступных вариантов была выбрана микросхема Linear LTC2941 за самый маленький, но паябельный корпус и внятный алгоритм работы. Заказана на Aliexpress.

Источник: Linear Technology

Микросхема использует технику coulomb counter-а и считает протекающий ток с точностью в 1%, работает по интерфейсу I²C (SMBus) и обладает маленьким, но удобным корпусом: 2x3mm DFN-6:

Через I²C внутри микросхемы можно задать значение предделителя счётчика тока, а так же задать или прочитать значение самого счётчика. Счётчик 16-битный и увеличивается тогда, когда ток течёт в батарею и уменьшается, когда ток из батареи вытекает. Максимальное значение счётчика (0xFFFF) можно принять за полностью заряженную батарею, а минимальное (0x0000) за полностью разряженную. При удачно подобранном предделителе счётчика можно добиться того, что счётчик дойдёт до максимума в процессе зарядки, и дойдёт до нуля при полном разряде аккумулятора. Есть возможность задать границу значения счётчика, ниже которой микросхема будет бить тревогу и выдаст прерывание.

Акселерометр

Среди кучи вариантов на рынке был выбран довольно популярный чип: InvenSense MPU-9250. Это система в корпусе (SiP), совмещающая в себе MEMS-Акселеромер, MEMS-гироскоп и чип магнетометра.

Чип отличный, но в итоге показалось, что это оверкилл и для применения в часах достаточно простого акселерометра. Например Analog ADXL362 — по утверждениям производителя, это самый экономичный трёхосевой MEMS-акселерометр.

Флеш-память

Было решено для приложений и данных использовать внешнюю SPI-FLASH память. Из разнообразия вариантов был выбран чип Winbond W25Q256FV в компактном корпусе WSON-8:

Объем флеш-памяти составляет 256 мегабит (или 32 мегабайта), вполне достаточно. Память поделена на страницы по 256 байт, сгруппированные в сектора по 4 килобайта и блоки по 32 килобайта. В активном режиме (чтение или запись) потребляет до 20mA, в ждущем режиме — менее 1μA.

Как и с акселерометром, в последствии начало казаться, что 32 мегабайта это тоже оверкилл и можно было вместо этого использовать встроенную FLASH-память микроконтроллера, в ней аж 512 килобайт. Но место на плате было и желание иметь файловую систему прямо на часах тоже присутствовало.

Кнопки

Я захотел, чтобы управление интерфейсом производилось путём нажатия на кнопки сбоку корпуса (прямо как у Pebble, какое совпадение). Тачскрин на такую маленькую диагональ экрана я в свободной продаже найти не смог. Сильно озадачивать себя выбором кнопок не стал и выбрал первые, которые были под прямым углом к плате и что попались под руку:

Источник: Чип&Дип

Потом оказалось, что пластик в кнопках довольно плохо переносит пайку феном и мытьё платы с ацетоном.

В качестве альтернативы нашёл кнопки от Omron B3U-3000P:

Буду использовать их в следующей ревизии платы.

Вибромоторчик

Чтобы уведомлять о таких событиях, как оповещения или будильник, нужна вибрация.

На Aliexpress была заказана горсть вибромоторов для поверхностного монтажа, работающих от 3V и размерами (HxWxL) 3x3x12mm:

Моторчик хорошо паяется к плате с помощью паяльной пасты, потребляет в пике 100mA и даёт хорошую и ощутимую вибрацию.

Антенна

Из-за ограничений на доступную площадь платы, в качестве антенны была выбрана чип-антенна поверхностного монтажа. Это керамические детали, внутри которых особым образом намотан проводник, выступающий в качестве антенны. Коэффициент усиления у этих антенн мизерный, но для носимого устройства в паре со смартфоном этого хватает. В ходе тестов выяснилось, что две бетонных стены в квартире сигнал тоже вполне пробивает.

Первой попавшейся чип-антенной на 2.4GHz стала Johanson 2450AT18B100:

Вообще, это довольно популярные антенны, а сами Johanson производят ещё и балуны, специально оптимизированные под определённых производителей, в том числе и для Nordic. Специально для nRF52 Johanson сделали фильтр гармоник Johanson 2450FM07A0029, который заменяет рекомендуемый в референс-дизайне LC-фильтр перед антенной.

Антенны были заказаны на Aliexpress лентой на 10шт. за 214р/лента.

Всё остальное

Пассивные компоненты для подтяжек и обвязки в основном представляют собой чипы типоразмеров 0402 и 0603 и заказаны в Элитане. Помимо пассивных компонентов, на плате присутствуют два транзистора и пара диодов. Они участвуют в управлении вибромоторчиком, а так же в схеме питания, развязывая питание от USB и аккумуляторное.

Схема и плата

Вид платы на скриншотах слегка отличается от того, что было заказано и присутствует на фотографиях устройства. На скриншотах платы просто немного более поздняя ревизия с незначительными изменениями.

Решив попробовать что-то новое, схему и плату я рисовал не в привычном DipTrace, а в облачной EDA Upverter: ссылка на дизайн.

Upverter позволяет осуществлять сквозное проектирование платы и схемы одновременно, поэтому часть элементов разводки выполнялась по схеме, а часть схемы проектировалась с учётом особенностей разводки.

Ещё одной киллер-фичей Upverter-а является огромнейшая библиотека компонентов, заботливо сгенерированная ботами и кучей индусов. Оказалось очень удобно взять уже нарисованную деталь и просто проверить, что всё более-менее правильно, вместо того, чтобы полностью рисовать символ и футпринт самостоятельно.

Сперва я решил расположить компоненты, положение которых будет закреплено точно: кнопки, порт microUSB и разъём под экран. Монтажных отверстий делать не стал, в надежде на то, что плата будет зажата корпусом и ничего болтаться не будет.

После расположения фиксированных элементов, последуем «rule of thumb» и будем разводить радио самым первым. Чип-антенна имеет около себя небольшую keepout-область, внутри и под которой на всех слоях не рекомендуется располагать дорожки и полигоны, поэтому правилом хорошего тона будет разместить антенну у края платы, желательно ближе к одному из углов. Собственно, расположение антенны продиктовало и расположение микроконтроллера. Чтобы длина проводника от порта выхода антенны у чипа до самой антенны была как можно меньше (с учётом согласующих компонентов), контроллер располагаем поближе к тому краю, на котором будет находиться антенна.

Все остальные компоненты можно располагать (не забывая про здравый смысл) вполне свободно. Это благодаря тому, что у микроконтроллера nRF52 положение портов для цифровой периферии можно определять программно.

По моему небольшому опыту, удачное взаимное расположение компонентов это 90% успеха и оно диктует качество дальнейшей разводки, поэтому такому процессу надо уделять особое внимание.

Для наглядности раскрасил примерную топологию ключевых участков:

Плата четырёхслойная, разместить выбранные компоненты на плате и развести их соединения было делом нескольких ночей, а затем ушла примерно неделя на тупление в плату, поиск ошибок, неторопливую перепроверку и перечитывание даташитов во избежание внезапных сюрпризов.

Плата рисовалась с учётом технологических норм производителя плат, которым стал американский OSHPark.com:

Все компоненты размещаются на нижней стороне платы, на верхнюю сторону платы вплотную ложится модуль дисплея, под которым будет плоская катушка NFC, что позволяет сохранить несколько миллиметров высоты и гарантирует ровное и плотное прилегание дисплея.

На верхней стороне платы также размещается куча test-point-ов, тестовых контактных площадок, к которым подведены линии шин I²C, SPI, линии прерываний и некоторые управляющие сигналы. К этим площадкам можно подключать осциллограф или логический анализатор и такая возможность очень сильно упрощает написание драйверов и отладку прошивки. Также на верхнюю сторону платы выведен отладочный интерфейс JTAG (SWD) для прошивки и отладки через Segger JLink, идущий в комплекте nRF52-DK, и контактные площадки для припаивания катушки NFC-антенны.

Сборка и пайка

Если полностью следовать всему процессу поверхностного монтажа, то необходимо заказать smd-трафарет (smd stencil) и паяльную пасту, нанести паяльную пасту через трафарет, расставить компоненты и отправить их в печь (reflow oven).

Но печи у меня не было, как и трафарета. И желания возиться с ним и паяльной пастой тоже. Хотелось поскорее собрать прототип и начать тестировать и писать софт. Поэтому я запаял вручную все компоненты, самые маленькие из которых это чипы типоразмера 0402, нанося пасту иглой, размещая компоненты вакуумным пинцетом и припаивая их феном.

Результат можно наблюдать на фотографии:

Кнопки не запаяны, а вместо нескольких трёхногих чипов — перемычки.
Прошу прощения за низкокачественные фотографии, снимал на кирпич.

Видно слегка повёрнутые компоненты и местами переизбыток припоя. Это неизбежно при ручном монтаже и нанесении пасты.

Как только плата была собрана, я схватил в руки тестер и начал прозванивать всё, до чего мог дотянуться, на предмет коротких замыканий. После того, как убедился, что ничего вроде как не коротит, подключил USB-шнур. Дыма нет, чипы не греются, напряжение на USB-порту — 5 вольт, на выходе зарядки — 4.2V, напряжение после LDO — ровно три вольта. Вроде работает.

Даже будучи полностью запитанным, устройство, разумеется, не подавало абсолютно никаких признаков жизни. Теперь в него нужно вдохнуть душу — прошивку (или «операционную систему», как у некоторых производителей часов: WatchOS, PebbleOS, etc.).

Следующим этапом проверки стало подключение отладчика JLink, встроенного в nRF52-DK по интерфейсу SWD. Подключаем проводки, запускаем JLinkExe и видим наш чип! Можно приступать к написанию прошивки и тестированию остальных блоков железа программно.

«Операционная система» для часов

Для низкоуровневой работы с периферией, Nordic предлагает свой nRF5-SDK, который подходит для nRF51 и nRF52 серий.

В ходе написания драйверов обнаружились непропаи у некоторых чипов, успешно устранённые паяльником. А так же микросхема контроля ёмкости аккумулятора была либо бракованной, либо умерла в процессе запаивания, ибо тыканье паяльником в контактные площадки и полное снятие чипа и запаивание назад феном ситуации не помогли, а вторая такая же микросхема из посылки заработала сразу же после того, как была впаяна на место предыдущей.

После написания драйверов для железа, я приступил к написанию графической библиотеки и библиотеки пользовательского интерфейса и его элементов.

Главное меню, статус-бар, показывающий время, состояние блютуза и заряд батареи.

Для отладки графики был написан симулятор, чтобы не заливать прошивку в часы каждый раз, когда надо поправить что-то на один пиксель. Он пробрасывает низкоуровневые вызовы графического API в вызовы оконного менеджера X-Lib и позволяет рисовать в окошке как если бы это был дисплей часов. Затем достаточно тот же самый код скомпилировать под часы и залить в них, чтобы увидеть точно такой же результат и там.

После того, как основной каркас API был закончен, начал адаптировать движок JavaScript (ES 5), чтобы была возможность писать свои приложения и циферблаты и запускать их в скомпилированном виде прямо на часах. Как по мне, это круто.

В качестве движка выбрал JerryScript, он специально нацелен на встраиваемые системы с ограниченными ресурсами, API оказался хорошо документирован и вполне адекватен, потребовалось не так много времени, чтобы со всем разобраться. Движок довольно модульный, по желанию можно выкидывать составные части как языка, так и окружения: стандартные классы типа Date и т.п., JSON-парсер, парсер и компилятор в байткод и т.д.

Простейший циферблат на JS выглядит так:

В дальнейшем API будет расширяться всё большим числом методов для работы с GUI, а так же оповещениями, Bluetooth, акселерометром и т.д.

106kB FLASH, 12.8kB RAM. Из них 8kB RAM — куча (heap) для объектов JavaScript движка. Объем кучи я пока подбираю и в будущем он будет больше. Напомню, что объем FLASH у nRF52832 составляет 512kB, а общий объем RAM — 64kB.

Часть FLASH (120kB) и некоторый динамически определяемый объем RAM так же занимает BLE-стек SoftDevice.

Корпус

Это было самое сложное — нарисовать 3D-модель корпуса. Корпус рисовался в TinkerCad и печатался на 3D-принтере. Получился вот такой Франкенштейн:

Если кто-то готов протянуть руку помощи с моделированием корпуса и его 3D-печатью, то я буду очень рад увидеть такого человека в ЛС!

Заключение

Изобретать велосипед и проходить примерно тот же путь, что проходили разработчики других умных часов оказалось очень увлекательно. По пути встаёт куча проблем и задач, которые надо решать, это неизбежно генерирует уйму фана, новых мыслей и в сухом остатке откладывается в виде опыта. Даже если, объективно говоря, смысла во всём этом с точки зрения личной материальной выгоды и нет, то по крайней мере это весело.

В данный момент думаю над корпусом и следующей ревизией платы, ещё нужно пробросить много API-вызовов в JS-движок, поработать над графической библиотекой и подумать над удобным способом установки JS-приложений, начать писать приложение-компаньон под Android. Я намеренно не раскрывал все детали и не углублялся в дебри, чтобы не перегружать этот пост. Если тема окажется интересной, то в следующих частях расскажу подробнее про схемотехнику, прошивку, Android-приложение и оптимизацию энергопотребления.

Ссылка на схему с платой: https://upverter.com/EP/cdbd8b9abc72b7cd/nRF52-smart-watch/
Когда доведу до ума и приемлемой степени читаемости код прошивки, обязательно размещу ссылку на Github.

Как и автор предыдущей статьи, надеюсь, что этот материал подтолкнёт или вдохновит кого-то погрузиться в мир электроники и сделать тот девайс, о котором он уже давно мечтает.

С нетерпением жду ваших комментариев и вопросов!

Как сделать наручные часы своими руками

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

*** Часы для Друга или «МОЛНИЯ inside»

Сегодня я решил рассказать о часах, которые я сделал для своего лучшего друга к одному знаменательному событию в его жизни.
Вообще-то, эту Молнию он сам мне как-то подарил «на запчасти», лежала сломанная и полуразобранная у его отца уже много десятилетий.
Я решил ее имплантировать в новый корпус, но насколько это возможно сохранить максимум аутентичности. В частности, оставить родные стрелки, механизм, циферблат.

Сначала я произвел полную ревизию механизма, разборка, мойка, чистка, сборка, замена деталей и даже узлов, смазка. В общем, рутина 😉
Мех в итоге запустился, но спешил на 20-30 минут в день. Как оказалось, волосок на балансе немного цеплял мост. Нашел, исправил, теперь часы идут как часы 😉

Корпус весьма добротный, из полированной нержавейки, верхнее стекло обещали сапфир, но мне кажется это минералка, крепления для ремня на винтах, безель не вращается.
Задняя крышка и заводная головка имеют резиновые прокладки

Заводная головка посажена на синий Thredlock. Уверен, теперь сама не открутится

Поскольку посадочное место под механизм в корпусе было чуть больше необходимого, пришлось изобрести проставочное кольцо. Купил лист 0.5мм латуни, отрезал полоску шириной 2.5-2.7мм, выгнул ее кольцом и отполировал

Ремень 22мм для авиатора (22мм у корпуса и 18мм на бакле). Чуть позже сошью новый ремень. Клей, кожа, бакли, инструменты есть

Теперь пришло время декорировать механизм путем синения болтов. Не всех, а только тех, что крепят мосты к платине.
Сначала каждый болтик зажимается в дремеле, затем полируется на мелкой наждачке, а потом на плотном картоне или войлоке с помощью полировочной пасты

Затем я сделал из медной проволоки своеобразную «удавку» для болтиков, чтобы они равномерно нагревались

Перед синением болтов желательно ознакомится с таблицей зависимости цвета нагреваемого металла от температуры и знать, что стадию глубокого синего цвета металл проходит очень быстро (в моем случае 2-3 сек)

Вот в общем-то и все! Знаменательное событие в жизни друга уже свершилось, часы по этому поводу уже подарены, я счастлив!

kak_eto_sdelano

Как это сделано, как это работает, как это устроено

Самое познавательное сообщество Живого Журнала

В 1973 году в СССР появились в продаже наручные электронные часы «Электроника 1» со светодиодным индикатором. Они стали мечтой многих мальчишек, но стоили они по тем временам немало – 60 рублей. Выпускались они в нескольких вариантах внешнего вида, могли показывать дату и время.

Потом я себе приобрёл такие, они мне очень нравились, хотя довольно активно «жрали» батарейки, а индикатор был довольно тусклым. Но всё равно впечатления остались самые тёплые.

С тех пор много воды утекло, но сейчас, когда я сам стал делать часы, мне захотелось сделать нечто подобное по мотивам советских часов, но на современной электронной базе. И как раз Ян предложил сделать часы с бегущей строкой, но в классическом круглом корпусе.

Саму плату заказывали в Китае, прошивку написал Тимофей Носов.

Часы могут:
Показывать время в формате часы, минуты, секунды
Показывать число, месяц, день недели и год
Имеют настройку времени показа информации
Выбор из пяти различных шрифтов
Девять степеней яркости индикатора
Показывают уровень заряда аккумулятора
Одного заряда аккумулятора хватает не менее чем на месяц
Корпус имеет диаметр 44 мм при толщине 9.5 мм.
Ремешок 22 мм
Вес часов с ремешком – 58 граммов
Вот так выглядит плата.

Сам корпус делаю из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Е.

Для того, чтобы часы стали похожи на свой прототип, сверху должно обязательно быть красное стекло. Помнится, что на советских часах пластмассовое стекло сильно царапалось. Я решил устранить этот недостаток применив стекло светофильтра от фотоаппарата. Стекло имеет толщину 2 мм.

Плата устанавливается в корпус в специальное углубление, которое её центрирует. Крепление осуществляется двумя винтами.

Корпус разъёмный по середине и соединяется так же двумя винтами.

В верхнюю часть корпуса вклеивается стекло.

Устанавливаю аккумулятор и распаиваю провода для зарядки.

Один провод припаивается к ламели под винтом крепления, а второй на изолированный контакт на корпусе. Такое устройство потребует специальной док-станции для зарядки.

Под стекло вставляю распечатанную на принтере градиентную маску, которая скроет от глаз вид на детали платы.

Вот то, что получилось в итоге.

Жми на кнопку, чтобы подписаться на «Как это сделано»!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану (shauey@yandex.ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

Часы своими руками — подборка мастер-классов. 150 фото оригинальных идей оформления часов из дерева и картона

Каждая хозяйка стремится к тому, чтобы в её доме был уют. Для его создания нужна, чтобы любая деталь интерьера гармонировала со стилем. Часто невозможно создать определенный дизайн без мелких деталей.

Одним из аксессуаров для стен являются часы. Не представляет никаких проблем приобрести данный предмет в магазине. Однако большинство рукодельниц предпочитают создавать изделия самостоятельно.

Это несложно и достаточно увлекательно. Часы сделанные своими руками добавят в дизайн помещения изюминку, так как они сделаны с любовью.

Содержимое обзора

Преимущества создания часов самостоятельно

Купить данный предмет интерьера не проблема, в магазинах представлен огромный ассортимент продукции. Основная проблема заключается в том, что модельный ряд не имеет индивидуальности.

Эксклюзивные изделия стоят дорого, и не каждый может себе позволить из приобрести. Часы, которые выполнены своими руками украсят любую стену жилища. Кроме того, мастерица создавшая такую вещь, может гордиться своей работой и демонстрировать ее гостям.

Основным достоинством создания часовой композиция является то, что ее можно сделать из подручных материалов. Стоимость изделия получается низкой, так как нужно купить только сам механизм.

Важно, что хозяйка самостоятельно выбирает не только материал, а также размер и форму.

Материалы для работы

Для начала человеку необходимо понять, из каких материалов будет изготавливаться вещь. Тут главное не придерживаться стандартов, нужно немного пофантазировать, посмотреть мастер классы по часам своими руками. Можно использовать различные способы декорирования, в зависимости от стиля помещения.

Например, для основания используются следующие виды материалов:

Если не хватает фантазии или дома нет подходящих материалов, то из можно приобрести в магазинах для рукоделия.

Например, сама стеновая поверхность может быть циферблатом. Ее можно украсить по желанию различными элементами декора и установить механизм.

В большинстве случаев, дома всегда найдут старые часы, которые уже не нужные и никто из не будет использовать. Тогда механизм можно снять с них и установить на новое изделие. Важно обратить внимание на то, что техническая часть должна полностью соответствовать циферблату.

На соответствие нужно проверить следующие параметры:

Длина штока должна иметь достаточно места для основы изделия, а также для гайки, которая закрепляет конструкцию. При наличии объемных элементов требуется проверить, чтобы они не мешали ходу стрелок по циферблату.

Часы в тропическом стиле

Такое изделие позволит превратить стену настоящий райский уголок. На фото самодельных часов видно, что они простые, но при этом достаточно оригинальные и вполне могут освежить интерьер.

Для работы потребуется:

Фанерное полотно приобретается в хозяйственном магазине. При желании вырезается самостоятельно дома из фанеры. Заодно внутри требуется сделать отверстие для технической части, это выполняется с помощью сверла.

Требуется дать время, чтобы рисунок высох, а затем фиксируют механизм часов и стрелки.

Кухонные часы из картона

Существуют инструкции, как сделать часы своими руками, которые помогут создать настоящий шедевр. Например, изделие можно сделать из картона. На первый взгляд этот материал кажется ни практичным и не презентабельным.

Если к нему присмотреться внимательно, то он имеет множество достоинств. Работа выполняется легко, техническое оборудование заменить не составит труда, если произошла поломка.

Для создания кухонного аксессуара потребуются следующие инструменты:

На первом этапе необходимо начертить на картоне овал, для этого используется циркуль. Затем наносятся точки, где будут располагаться цифры. На этих местах приклеиваются пластиковые пробки.

Маркером и акриловыми красками прорисовываются цифры. В центре с помощью шила делается отверстие для механизма. Производится его установка вместе со стрелками.

Имеется достаточно много изделий, которые выполнены на основе картона. Если посмотреть мастер классы опытных мастериц, то можно выбрать лучшие идеи оправы для часов.

Часы, созданные в технике декупаж

В последние годы данная техника пользуется спросом среди любителей прикладного искусства. Действительно красивый декупаж часов своими руками украсит любое жилище, и смотрится просто и изысканно. При работе потребуется проявить максимальную сосредоточенность, усидчивость и концентрацию внимания.

Из материалов нужно иметь:

В самом начале необходимо подготовить деревянную основу. Ее отшлифовывают с помощью наждачной бумаги, и покрывают в несколько слоев грунтовой смесью. Когда раствор высыхает, то наносится белая краска на акриловой основе.

Настенный аксессуар способен преобразить любое помещение. В магазинах имеется большой выбор, но не стоит покупать готовую модель. Потому что лучше изготовить часы своими руками из подручных материалов, это будет дешевле и оригинальнее. Кроме того, такое изделие может быть оригинальным подарком для друзей и близких людей.

Собираем «дизайнерские» LED-часы из подручных средств

В этом артикле я расскажу об том, как из остатков разных проектов, я собрал интересно выглядящие часы на светодиодных 7 сегментных индикаторах.

Часы у меня в спальне были самые обычные, электронные, фирмы Ajanta (индия), но со временем они стали отставать, замена батареек, кварцевого резонатора, ничего не давала – часы стали отставать до 10 минут за месяц (причём без всякой системы, иногда на минуту, иногда – на 12), потерпел я год, другой, и пришёл к выводу, что часы надо менять.

Конечно же, самый простой вариант – пойти и купить в магазине, либо заказать в интернете. Но магазинные не подошли сразу по нескольким параметрам – простые по функционалу, имели такой же простой вид и плохую точность, а приятные на вид, имели при себе метеостанцию, подключение к вайфаю и так далее, но при этом имея довольно неприятную цену. По этой причине, решил часы делать сам. Притом, это должны быть просто часы, без свистоперделок и модных, но ненужных фич, типа вайфая, датчика температуры (зачем он нужен вообще? Мое тело – лучший термометр), метеостанции, озонатора, будильника и так далее.

Начал рассматривать различные варианты изготовления, которые можно разделить на 3 варианта:

Вариант №3 практически сразу же отмёл – подходящие по размеру газоразрядные индикаторы (ИН-18, Z568M) стоят от 100-300 у.е. за штуку, крупные люминесцентные ещё дороже, а делать брутальный колхоз типа «Электроника-7» и прочих аналогов на неонках – не хотелось по эстетическим причинам.

Остались №1 и №2 варианты. Оба я «проработал» достаточно плотно, до уровня сборки вполне рабочих прототипов, и в случае с вариантом на матричных индикаторах, решающим фактором оказалась цена – массово доступные модули на 8х8 пикселей имеют размеры около 5х5см, а я хотел сегменты покрупней размером. Покрупней модули имеют и цену покрупней, и управление там уже более сложное, чем доступно для моего уровня программирования, поэтому, остановился на варианте №2 – часы на 7 сегментных модулях.

Было изготовлено и собрано несколько отладочных вариантов, на индикаторах разного размера, и даже многоцветных, но потом пришёл ковид, изоляция, локдаун, и необходимость в точных часах как бы отпала, так что этот проект я почти забросил.

Реанимация проекта случилась почти что случайно – знакомая школа заказала ремонт табло для их физкультурного зала – рабочие при ремонте умудрились в дребезги разбить пульт, и табло перестало работать. Фирма-изготовитель такие табло больше не выпускает, пультов в наличии нет, так что пришлось восстанавливать то что было, благо, МК в пульте выжил, и испортились только индикаторные модули, схему которых я быстренько срисовал, заказал в Китае, собрал, поставил, и отдал клиенту. Но так как детали я заказывал с некоторым запасом, то основных компонентов как раз хватило на один «лишний» комплект часов.

Итак, с чего же состоят мои часы?

В первую очередь, это 4 светодиодных 7 сегментных индикатора с типоразмером в 2.3 дюима:

В вторую очередь, это печатные платы, на которых размещены эти самые индикаторы и логика, ими управляющая – Микросхемы типа CD4511 (декодер 7 сегментов с защёлкой) +транзисторная матрица ULN2003 и несколько резисторов. В наш век всяких ардуин и прочих малинок, такой антиквариат, конечно же, может показаться довольно странным, но разрешите мне напомнить – эти модули я делал как замену поломанным в пульт от табло, так что и схемотехника взята оттуда.

Далее идёт «основная» плата, которая тоже была сделана по образу такой же у табло, но куда я добавил несколько «гребенок» контактов, как в воду глядел, видимо чувствовал, что пригодятся. На этой плате размещён модуль RTC, на микросхеме DS3231, и микроконтроллер PIC16F886. Там же присутствует стабилизатор напряжения 78L05 и другая мелкая обвязка.

В корпусе часов также размещен блок питания на 12 вольт, 1 ампер (взят с большим запасом, всего часы потребляют от 12 вольт около 68мА) и понижающий преобразователь на LM2596. (Который изначально не планировался и с которым связана интересная история, но об этом – чуть пониже)

Корпус часов выполнен из фанеры (передняя + задняя панели) и из дерева Бальсы (боковины). Обтянут он самоклеящееся тканью под «мешковину», и прикрыт спереди и сзади панелями из оргстекла – дымчатое полупрозрачное – спереди, непрозрачное белое – сзади (причина применения белого в том, что больше дымчатого не было, так что сделал из того, что было под рукой)

Процесс сборки начал с изготовления передней панели. В качестве материала выступила 10мм фанера, с помощью станка с ЧПУ в ней были сделаны вырезы под индикаторы, под 5мм светодиоды (выступают в качестве разделительного двоеточия) и отверстия для крепления плат с индикаторами. В отверстия были вклеены латунные проставки длиной 4мм, с использованием эпоксидного клея.

После установки индикаторов, примерил к воображаемому корпусу другие используемые компоненты, чтоб ориентировочно прикинуть конечную толщину, и изготовить остальные части корпуса в соответствий с этими требованиями. Итоговая толщина, без учёта фронтальной и задней панели, получилась 50мм.

Части корпуса между собой склеил обычным клеем ПВА (Совет, убирайте излишки этого клея пока он не высох, так как засохший убрать очень сложно, даже наждачной бумагой и ножом) и на момент склейки скручены шпильками с резьбой М3.

«Материнская плата» через 10мм латунные проставки установлена над индикаторами с правой стороны, и соединения сделаны обычными плоскими шлейфами типа PH. И тут меня ждал облом – изначально в табло стояли разъёмы типа XH, с механической защёлкой, и проблем не возникало, а тут, так как фиксатора нет, в процессе сборки выскакивал то один шлейф, то другой. Пришлось импровизировать на месте и применить специальный, «авиамодельный» скотч для надежного крепления проводов в разъёмах.

Для настройки часов, на задней части корпуса установлена кнопка. Там же можно видеть петлю от экрана ноутбука – изначально планировал применить её в качестве шарнира, а чтоб не портить визуальный вид, спрятать её в гофру для прокладки проводки. К сожалению, красивым такой вариант не получался никак, по этой причине, вместо этой петли и гофры поставил шарнирный механизм от светильника – такие продаются практически в любом магазине, которые торгуют осветительными приборами.

Передняя часть корпуса часов была зачернена специальной краской, хотя вполне подойдёт и обычный маркер. Чернил по простой причине – несмотря на дымчатое оргстекло, светлая фанера таки проглядывала через него, придавая часам неаккуратный вид.

После того, как прошивка часов была написана и отлажена, решил отнести их домой и проверить в реальных условиях. Тут и выяснилось, что при напряжении питания в 12 вольт, и при резисторах в 470 Ом последовательно с каждым сегментом, яркость часов получилась просто гигантской, вполне можно проявлять ЧБ фотоплёнку и даже представить себе, что находишься в Амстердаме, в доковидные времена 🙂 А вот при 5 вольтах, яркость явно недостаточна. Можно было часы разобрать, снять модули, разобрать их, поменять резисторы на другие, но это было весьма непрактично, поэтому, я пошёл альтернативным путём – подключил лабораторный БП, и подобрал такое напряжение, при котором яркость свечения была приемлемой как днём, так и ночью. Это напряжение составило около 6.5 вольт. Такого готового БП у меня не было, да и крепёж и место в корпусе уже подобраны для выбранного БП. Пришлось призвать на помощь понижающий модуль на LM2596. Заменил комплектный подстроечник на такой же номинал, но с длинной ручкой, и вывел его наружу с задней стороны, чтоб иметь возможность регулировки в случае необходимости.

Блок питания и понижающий преобразователь закрепил на задней панели, используя нейлоновые проставки и винты – в целях электробезопасности. Сама панель сделана из 3мм белого оркстекла, и по всей своей площади имеет вентиляционные вырезы.

Ножка, с помощью которой часы крепятся на стену, была сделана из тех кусков фанеры, которые остались после вырезания вырезов в задней части часов.

Немножко пришлось помучатся с шарниром – будучи вкручен на вклеенную в ДСП трубку с резьбой М10, он немножко проворачивался вокруг своей оси. Пришлось сверлить боковину, нарезать резьбу и вкручивать стопорные винты.

Напоследок, немножко решил поиграться с прошивкой. Так как свободных выводов МК у меня много, светодиоды разделительного двоеточия подключил к индивидуальным выводам, и сделал так, чтоб сначала зажигается нижний, потом верхний (горят оба), потом гаснет нижний, и в след за ним – гаснет верхний, и так по кругу.

У часов нет ни будильника, ни показа температуры и вообще ничего лишнего – вся настройка делается одной кнопкой, и делается всё очень просто.

Нажимаем кнопку и держим её одну секунду – на часах пишется 00. Отпускаем кнопку, и короткими нажатиями выбираем пункт в меню, вход в который – по повторному длинному нажатию.

00 – выход в обычный режим

01 – установка часов

02 – установка минут.

В пунктах меню 01 и 02, короткое нажатие кнопки изменяет (увеличивает) текущий показатель, а длинное – возвращает в основное меню – всё очень просто, понятно и лаконично. Зачем вся эта мутотень с вайфаем, сложными меню и другими настройками – мне непонятно.

Вроде бы всё – часы собраны, установлены, и несмотря на копеечный модуль на явно неоригинальном DS3231, идут вполне точно – уже прошло два месяца с момента их установки, а они не ушли даже на секунду.

Для желающих повторить, могу выложить все чертежи, прошивки и рисунки печатных плат – мне не жалко.