Часы на микросхеме lm8560 своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 04.10.2024

Отстают часы в китайских часах-приемнике
В общем этот приемник расчитан на подключение к сети 120-110 В, с частотой 60 Гц! Я так понимаю что опорная частота для часов берется от сети. В них есть отсек для батарейки "КРОНА" на случай если отключили свет, но она не засвечивает табло, т.е. время считает, а часы не светятся!

Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки

Справочная информация

Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:

Диагностика
Определение неисправности
Выбор метода ремонта
Поиск запчастей
Устранение дефекта
Настройка

Неисправности

Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида - стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:

не включается
не корректно работает какой-то узел (блок)
периодически (иногда) что-то происходит

О прошивках

Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.

На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.

Схемы аппаратуры

Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:

Справочники

На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).

Marking (маркировка) - обозначение на электронных компонентах

Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.

Package (корпус) - вид корпуса электронного компонента

При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:

DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
SOT-89 - пластковый корпус для поверхностного монтажа
SOT-23 - миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
TO-220 - тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
SOP (SOIC, SO) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
BGA (Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

Краткие сокращения

При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

Сокращение	Краткое описание
LED	Light Emitting Diode - Светодиод (Светоизлучающий диод)
MOSFET	Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Полевой транзистор с МОП структурой затвора
EEPROM	Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - Электрически стираемая память
eMMC	embedded Multimedia Memory Card - Встроенная мультимедийная карта памяти
LCD	Liquid Crystal Display - Жидкокристаллический дисплей (экран)
SCL	Serial Clock - Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала
SDA	Serial Data - Шина интерфейса I2C для обмена данными
ICSP	In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования
IIC, I2C	Inter-Integrated Circuit - Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами
PCB	Printed Circuit Board - Печатная плата
PWM	Pulse Width Modulation - Широтно-импульсная модуляция
SPI	Serial Peripheral Interface Protocol - Протокол последовательного периферийного интерфейса
USB	Universal Serial Bus - Универсальная последовательная шина
DMA	Direct Memory Access - Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора
AC	Alternating Current - Переменный ток
DC	Direct Current - Постоянный ток
FM	Frequency Modulation - Частотная модуляция (ЧМ)
AFC	Automatic Frequency Control - Автоматическое управление частотой

Частые вопросы

После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.

Кто отвечает в форуме на вопросы ?

Ответ в тему Отстают часы в китайских часах-приемнике как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.

Как найти нужную информацию по форуму ?

Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.

По каким еще маркам можно спросить ?

По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам - LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.

Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?

При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям - схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.

Полезные ссылки

Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.

Интересная особенность микросхемы, кстати, свойственная многим ИМС китайского производства, в отрицательном питании относительно общего плюса согласно типовой схеме. Хотя, конечно, возможно и питание с общим минусом, соответственно изменив подключение выводов питания.

Источником тактовой частоты служит электросеть. Через RC-цепь, подавляющую различные высокочастотные наводки, которые могут быть в сети, частота с одной из обмоток трансформатора питания поступает на вывод 25. Частоту 50 Гц или 60 Гц можно выбрать по выводу 26. Если частота 60 Гц этот вывод никуда не подключают, если 50 Гц вывод 26 подключают к положительному выводу питания (вывод 15).

Часы могут работать в 12-часовом или 24-часовом режиме. Выбор режима по выводу 28. Если этот вывод никуда не подключен, 12часовой режим, если его подключить к положительному выводу питания (вывод 15), будет 24-часовой режим.

Дисплей четырехзначный (часы и минуты) состоит из двух блоков по две цифры.

Динамическая индикация переключает две группы по два индикатора, а не четыре группы по одному индикатору, как это обычно бывает в схемах динамической индикации на другой элементной базе. Импульсами переключения индикаторов при динамической индикации являются полуволны электросети, снимаемые с одной из вторичных обмоток трансформатора питания.

Основной тон звучания тревожного сигнала задается RC-цепью подключенной к выводу 27. Типовое значение частоты, 900 Гц.

Возможно резервное питание от батареи напряжением 9V. При отключении напряжения в сети эта батарея только не дает счетчикам обнулится, но ход часов на время отключения от сети останавливается.

Микросхема выпускается в двух вариантах корпусного исполнения, SDIP-28 (SC8560) и SOP-28 (SC8560S).

Дисплей четырехзначный (часы и минуты) состоит из двух блоков по две цифры.

Микросхема выпускается в двух вариантах корпусного исполнения, SDIP-28 (SC8560) и SOP-28 (SC8560S).

Привет, дрУги! А у нас появился новый кит, которым я решил открыть направление электронных часов. Забирайте кит часов в датагорском магазине: Project-012 "Simplex Clock". Часы на микроконтроллере с бэкапом, коррекцией хода и дисплеем h=44мм. Набор для сборки

Далее речь пойдет о простых электронных часах на микроконтроллере ATTINY2313, о том, как проект был задуман, как появился и как его правильно собрать и настроить.

Но обо всём по порядку!

Содержание / Contents

↑ LM8560 must die!

Чип замечателен двумя нюансами. Первое: не используется кварц. Наверное, в 80х годах прошлого века кварцы были зело дороги. Точность хода обеспечивается частотой сети 220В. Я не знаю, как в Японии, где этот чип был рождён в недрах фирмы Sanyo, но у нас в Сибири частота электросети явно не эталон: минут пять туда-сюда в месяц легко.

Второй нюанс чипа – удивительное управление LED-индикаторами. Кто желает, посмотрите даташит внизу. Говоря коротко, во всех часах на LM8560 применяется необычный LED-индикатор, который невозможно прямым образом применить в самоделках, даже после того, как ударишь часы за хвост об угол.

↑ Куда приводят мечты

Я нашёл крупные индикаторы, набросал в DipTrace простейшую схемку по мотивам источников, упомянутых ниже, устранил все замеченные ошибки, ввёл блок на ионисторе, запланировал одну ногу контроллера под определение состояния питания, развёл печатку в размер четырёх индикаторов и под доступные мне детали, заказал прототипы на заводе, получил и позвонил по Скайпу моему соратнику Ивану Гаврилову.

↑ Пара слов о комплектации кита часов

В конструкторе использованы в основном обычные выводные элементы для простоты сборки даже начинающими.
Есть, однако, и несколько smd-элементов: контроллер ATTINY2313A и пара резисторов, т.к. я считаю, что постепенно всем придётся освоить работу с smd или отказаться от своего увлечения электроникой. Тренируйтесь, ребята! Кроме того, контроллеры в выводном исполнении ощутимо дороже и менее доступны мне в промышленных количествах.

Как всегда, в комплекте печатная плата отличного качества, двусторонняя, с металлизацией отверстий, с паяльной маской и надписями. Приятно взять в руки.

— Ионистор (суперконденсатор) ёмкостью 330000 мкФ, чёрными стрелками помечен минус. Благодаря такой нечеловеческой ёмкости и программной реализации засыпания контроллера при пропадании основного питания мы имеем 30-40 минут сохранения отсчёта времени без батареек и т.п.

— Мини-конденсаторы высотой всего 5 мм, для слим-конструкций это важно.

— Катушка индуктивности, очень похожая на резистор. Если не были знакомы, теперь не спутаете. Т.к. изначально предполагалось использование разнородных источников питания, в том числе и очень китайские импульсные зарядники от сотовых телефонов, то предусмотрели эту катушку для фильтрации ВЧ-мусора.

↑ Рассмотрим схему часов на микроконтроллере ATTINY2313

Сегмент схемы 1. Чип работает c кварцем Y1 на 4 МГц. Корпус кварца рекомендую подключить к точке QGND на печатной плате (заземлить) для улучшения стабильности работы часов.

Сегмент схемы 2. Обеспечение бесперебойной работы часов: ионистор SC1, токоограничительный резистор R4 и диод Шоттки VD1. В нормальном режиме ионистор заряжается от основного источника питания. При пропадании основного питания, ионистор питает микроконтроллер, а диод VD1 предотвращает разрядку ионистора через другие цепи часов. Китовый ионистор 0,33F поддерживает отсчёт времени ок. 40 минут. На печатной плате предусмотрено универсальное посадочное место для всех популярных корпусов ионисторов. При необходимости вы сможете значительно увеличить время бэкапа, применив более ёмкий ионистор.

Сегмент схемы 3. Стабилизатор питания U1 на 5 В выполнен на чипе 7805. На его вход X1 можно подавать напряжение до +24 В. Если вы применяете внешний источник питания +5 В, например, зарядное устройство от сотового телефона, то U1 нужно исключить. В этом случае убедитесь, что напряжение питания ни в коем случае не превысит +5,5 В. У китайских зарядок замечен большой разбег параметров.

Сегмент схемы 4. В программе контроллера реализовано наблюдение за состоянием основного питания. Если пропадает +5V, то индикация отключается, контроллер переходит на питание от ионистора и засыпает, счёт времени сохраняется. При появлении основного питания контроллер просыпается, часы возвращаются к нормальной работе.
Не забудьте установить перемычку между точками TP1-TP2 на плате, иначе ваш контроллер будет спать, и никакой индикации вы не увидите.

Транзисторные ключи Q1-Q4 включены по схеме с общим эмиттером, разгружают по току выходы микроконтроллера. Яркость свечения индикаторов можно изменять подбором резисторов R5-R12 в диапазоне от 0 до 100 Ом.

↑ Собираем часы на микроконтроллере ATTINY2313

2) Запаиваем микроконтроллер. Я обычно наношу кисточкой немного самодельного спирто-канифольного флюса, он густоватый и клейкий, что облегчает дальнейшее точное позиционирование smd-компонента.

3) Изготовим проставку для вертикального позиционирования деталей на ПП. Например, из куска ненужной пластиковой карты. Такую проставку рекомендуем обязательно применить при запаивании кварца, затем она удаляется. Запаяйте нагрузочные конденсаторы С1-С2, максимально укоротив их ножки.

4) Облудите небольшую площадку на боку корпуса кварца и соедините перемычкой с точкой QGND на плате.

6) Прошейте контроллер китовым хексом. Настройки фьюзов смотрите на картинках. Отпаяйте провода программатора.

7) Проверьте сопротивления резисторов мультимером со свежей батареей. Запаяйте все резисторы, используя проставку. Запаяйте smd-резисторы R15-R16.

8) Установите конденсатор С3 — шунт питания контроллера. Установите ионистор. Установите диод VD1, L1 на расстоянии 3-5 мм над платой, конденсаторы С4-С5.

9) Отформуйте выводы транзисторов как показано на фото и запаяйте на ПП. Обратите внимание, шелкография на ПП не совпадает, т.к. в конечной комплектации применены другие транзисторы.

11) Очистите ПП от избытков флюса вручную или в УЗ-ванне. Я использую ультразвуковую ванну CT-400A с парой переделок (увеличение мощности и выдержки времени). В чистом изопропиловом спирте платы отмываются очень хорошо.

12) Вот так выглядит наша плата перед окончательным этапом сборки. Не забудьте установить перемычку между точками TP1-TP2 на плате, иначе ваш контроллер будет спать, и никакой индикации вы не увидите.

13) Теперь установите кнопки. Правильно спозиционируйте и, покачивая, дошлите кнопки до характерного защёлкивания на плате.

14) Хорошими бокорезами удалите все выступающие ножки деталей с обратной стороны ПП. Я использую советские, с победитовыми напайками на рабочих кромках. Их ещё можно встретить в магазинах ювелирных инструментов.

16) Отформуйте выводы светодиодов и впаяйте, как на фото. Этим мы обеспечиваем единство наклона с цифрами индикаторов.

↑ Установка текущего времени

↑ Программная коррекция хода часов

В наших часах реализован простой алгоритм коррекции. Можно задать период от 1 до 10 дней и коррекцию от -30 до +30 секунд. Коррекция происходит в 00:00.

↑ Расчёт времени работы устройства на ионисторе

Посчитаем грубо, прикидочно. Внутреннее сопротивление R нашего ионистора = 30 Ом. Вообще у современных ионисторов оно редно бывает больше 50 Ом. Ток утечки IL примем за 0. Устройство работает до V1 = 1.8 Вольт, начальное напряжение V0 = 4.6 Вольт.
Переводим все единицы в одноразмерные и считаем. Получается ок. 1830 секунд, те самые 30 минут и 40 минут на практике. Возможно и чуть больше, я дольше не ждал. Как я писал выше, потребление контроллера понижается с падением U питания. Плюс были приняты все меры по снижению энергопотребления, описанные в даташите Attiny2313.

Поставленная задача по бекапу в этой конструкции полностью решена. Это Simplex Clock — простые часы. Я хотел в этой конструкции 30 минут, я их получил. Следующий кит будет сложнее, на другом камне, по другой идеологии и все желающие смогут неделями смотреть на отключенные часы, тихо радуясь, что внутри они тикают.
Чем скорее в лавке закончится первый часовой кит, тем скорее там появится второй.

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

↑ Упомянутые источники

↑ На посошок

На очереди корпус из акрила с лазерным раскроем. Наш дизайнер Дмитрий в муках творчества.
О результатах сообщу.

Приятного всем творчества и больше свободного времени.
Спасибо за внимание!

Кратко пробежимся и рассмотрим, как запустить дисплей от китайский часов на микросхеме lm8560 с использование ESP8266 в среде Arduino.

Дело было вечером, делать было нечего. А так как давно мучал вопрос, что в доме нет часов, чтоб те ходили относительно точно и их не надо было бы каждый раз подводить, то было решено достать старые китайские часы и их чуток модернизировать.

Вот наш дисплей уже в работе

Для запуска использовалось:

WeMos D1 R2 на базе ESP8266 или LOLIN D1 mini
Две микросхемы 74HC95N
Дисплей – на самом дисплее непонятно что написано, но в точности соответствует LTC-637
Всякая мелочевка, которую возьмем от тех же часов

Часы выполняю единственную функцию - показываю точное время. Часы периодически синхронизируются с сервером точного времени.

Процесс изучения распиновки, может кому пригодится.

Схема подключения:

Данные на сдвиговые регистры передаются по SPI в основном цикле. Очень хотелось запустить DMA на SPI, но это отдельная тема для изучения. Если кто-то знает как, то поделитесь.

Код написан на коленке который надо дорабатывать и дорабатывать, и служит лишь примером.

Собрать по типовой схеме, не втыкая в нее приемник которого в типовой схеме отродясь не было. Буззер не подключать, тогда и будильника не будет.

При чем тут 50Гц, там генератор 32768Гц, на кварце, для стабильности частоты,
потом делится счетчиками до 1 Гц - 1 секунда .

Странно, а я нашел схему в даташите на эту самую lm8560. Может мы разные даташиты просматривали? Я смотрел даташит № EN3490B, там схема есть.

Нет, микросхемы этой линейки тактируются от сети, частотой 50/60 герц. В них даже динамика индикатора реализована на питанием дисплея от сети, через два полупериодных выпрямителя, одну часть периода сетевого напряжения высвечивается половина цифр на дисплее, вторую часть периода вторая часть цифр индицируется.

Последнее конечно еще та жесть, но ничего другого от косоглазых япошек ждать не приходится, есть у них и более жуткие схемотехнические решения, не укладывающиеся в понимание нормального человека.

Но обо всём по порядку!

Содержание / Contents

↑ LM8560 must die!

У меня были электронные часы с приёмником внутри. Эксплуатация показала, что это изделие современного китайпрома по имени Scarlett не пригодно ни как первое, ни как второе. Приёмник так плох, что я просто не буду о нём говорить. А часы собраны на снятом с производства в 1812 году чипе LM8560.

↑ Куда приводят мечты

↑ Пара слов о комплектации кита часов

— Мини-конденсаторы высотой всего 5 мм, для слим-конструкций это важно.

↑ Рассмотрим схему часов на микроконтроллере ATTINY2313

↑ Собираем часы на микроконтроллере ATTINY2313

4) Облудите небольшую площадку на боку корпуса кварца и соедините перемычкой с точкой QGND на плате.

5) Припаяйте провода к точкам подключения программатора: Vcc, GND, Reset, SCK, MOSI, MISO и соедините с вашим программатором. Если вы используете датагорский USB-программатор Project-5 DAVR-910, то дополнительного питания на ПП часов подавать не нужно.

↑ Установка текущего времени

↑ Программная коррекция хода часов

↑ Расчёт времени работы устройства на ионисторе

[16-02-2014][+] В комментариях появились вопросы по времени работы от ионистора и я решил немного осветить эту тему в меру моих скромных познаний. Так же я добавил в файлы статью на тему, рекомендую.

Формула рассчета времени работы устройства от ионистора

Потребление Attiny2313 в режиме "Idle" составляет ок. 0,5 мА.
По мере разрядки ионистора и снижения напряжения питания этот ток падает

Поставленная задача по бекапу в этой конструкции полностью решена. Это Simplex Clock - простые часы. Я хотел в этой конструкции 30 минут, я их получил. Следующий кит будет сложнее, на другом камне, по другой идеологии и все желающие смогут неделями смотреть на отключенные часы, тихо радуясь, что внутри они тикают.
Чем скорее в лавке закончится первый часовой кит, тем скорее там появится второй.

↑ Файлы

Вы можете получить прошивку не покупая кит. За файлом прошивки обращайтесь в комменты, если ваш рейтинг не менее 50.
За исходниками на С обращайтесь в комменты, если ваш рейтинг не менее 300.

- Несколько страниц из журнала " Электронные компоненты " №6 2008 с хорошей статьёй по ионисторам: 🎁Rasschet-ionistorov-EK_2008_06_073-76.pdf 857.71 Kb ⇣ 31
- Автоматизированный расчет времени работы от ионистора в MS Excel: 🎁Raschet-vremeni-raboty-na-ionistore.7z 4.17 Kb ⇣ 32 (моё произведение)
- Даташит LM8560: 🎁LM8560-Digital-Alarm-Clock-Sanyo.7z 178.63 Kb ⇣ 48
- Свежий даташит ATtiny2313A: 🎁ATtiny2313A-ATtiny4313.7z 4.42 Mb ⇣ 32
- Даташит на индикаторы: 🎁CPD-15011A.7z 407.46 Kb ⇣ 49
- Опись комплектации кита: 🎁bom-simplex-clock-30012014.7z 60.15 Kb ⇣ 36

↑ Упомянутые источники

↑ На посошок

Приятного всем творчества и больше свободного времени.
Спасибо за внимание!

Читайте также: