Про автомобильные часы, которые стали настольными

Попросили меня отремонтировать часы из «Ланоса» — сгорела, мол, подсветка. Открываю корпус — внутри четыре светодиода 1206 последовательно. Открываю Интернеты — проблема массовая. А раз так, то можно найти на барахолке часы с нерабочей подсветкой, восстановить её, и пользоваться дальше, пусть уже и без «Ланоса». Получится прекрасная альтернатива большинству парадоксальных часов с «Алиэкспресса», которые дорого стоят, но дёшево выглядят.

Часы в разобранном виде я не фотографировал — ни свои, ни ремонтируемые — но это можно и нагуглить.


Спасибо dj-dance с форума lanos.com.ua за фото.


Часы бывают двух- и трёхкнопочными. Различия:

  • двухкнопочные собраны на инверсном ЖК-дисплее (черный фон, белые цифры), подсвечиваются светодиодами, показывают время при выключенном зажигании, формат времени — 24 часа;
  • трёхкнопочные порадуют некоторых месье своим теплым ламповым вакуумно-люминесцентным индикатором и режимом секундомера, однако огорчат других месье 12-часовым форматом.

Дальше речь пойдёт сугубо о двухкнопочных.


В часах, что пришли на ремонт, сгорели два светодиода, в моих — только один. Для себя сделал подсветку оранжевой. Попутно подкорректировал резисторы, чтобы дисплей не слепил ни днём, ни ночью.


VCC — 12 вольт от аккумулятора, в «Ланосе» подаются всегда, чтобы не сбивалось время;
L (Light, Ignition, ACC) — 12 вольт с замка зажигания, включают подсветку;
D (Dim, Dimmer, ILL) — 12 вольт с габаритных огней, включают «ночной» режим подсветки (с меньшей яркостью);
T перевернутое — «земля».

R6 увеличил до 510 Ом, R7 — до 4,7 кОм. Подбирал, ориентируясь исключительно на эстетическую составляющую.

Даташит на PCF1175CT уверяет, что микросхеме для счастья нужен только резистор R8 (6,8…10 кОм), с которым она сама себе организует 4,5 вольта питания. Поэтому заводской 7,5 кОм и не трогал.

Подключение дисплея к микросхеме не рисовал — незачем.

В общем, долго ли, коротко, но месяц работали у меня часы от трёх батарей 18650 с периодической подзарядкой. Неудобно, а что поделать! ТЗ было только в процессе. А хотелось вот чего:

  1. Питание от сетевого адаптера, например, от 12 вольт.
    1.1 (приоритетное) Питание от USB как от наиболее универсального источника.
  2. Обязательное резервное питание — источник универсальный, но крайне нестабильный в зимний период из-за выбивающих сетевых автоматов.
  3. Сделать первую плату на SMD-деталях.

С первым пунктом всё вообще гладко — часам 12 вольт нужны только для подсветки, микросхема ведь питается более низким напряжением.


Попутные наблюдения — от 5 вольт, поданных на микросхему, дисплей начинает пересвечиваться, то есть выключенные в данный момент сегменты чуть-чуть, но включаются, что уменьшает контрастность и читаемость картинки. При 2,5 вольтах на дисплее совсем не видно цифр, но часы по-прежнему идут. Оптимальное напряжение питания — 4…4,2 вольта, что вполне можно сделать из USB.


Из этого же USB при помощи небольшого китайского DC-DC преобразователя производятся 12 вольт для подсветки. Найти его можно на «Алиэкспрессе» по запросу «DC-DC 8W».

Второй пункт заставил призадуматься, ведь вариантов было немало, в том числе и из тех времён, когда часы были полностью двенадцативольтовыми.

Нашлась даже CR2032, ориентированная под пайку, и я бы простил меньшую яркость цифр, чем при 4,2 вольта, но смущало, что она когда-то сядет, и её придется выпаивать. А мой идеал — полностью необслуживаемое устройство, на котором написано No User Serviceable Parts Inside, и не для того, чтобы отогнать мастера Рукосуева, а потому что там реально всё вечное.

Для просвещения прикупил ионистор на 5,5 В и 1 Ф. Вырезая ненужные подробности, скажу, что часы проработали на нём 3,5 часа, и наверняка продержались бы ещё немного, если бы клубок проводов и «крокодилов», называемый «экспериментальной установкой», не развалился. Интенсивность свечения цифр на дисплее, конечно, сильно зависит от напряжения на ионисторе — при трёх вольтах уже надо искать угол, с которого можно считать показания.

С третьим пунктом вообще всё просто — рисуй @ трави.


Итоговая схема.

Через R1 и половинку VD3 микросхема питается в штатном режиме работы (4 вольта на левом фото), при этом через половинку VD2 и R2 заряжается ионистор C1. При сбое питания часы работают от ионистора через R2 и вторую половинку VD3 (правое фото). Производитель (то есть я) гарантирует запас хода минимум в два часа (три с половиной часа удавалось достичь при зарядке ионистора до 5 вольт).

Как мог, показал, что резистор 7,5 кОм остаётся на месте, просто напряжение на микросхему теперь подаётся за него.


Тем более, что для этого на плате предусмотрена площадка VC. Синие +12 вольт — вход питания микросхемы через резистор R8  более не используются.

F1 и VD1 можно выбросить — мой TVS-диод должен срабатывать при 6 вольтах, защищая микросхему от превышения напряжения (например, при неисправности USB-блока питания), что совпадает с максимально допустимым входным напряжением DC-DC преобразователя и превышает максимально допустимое напряжение на ионисторе. Защита, которая работает по принципу «сгорела хата — гори, забор», вряд ли вообще нужна.


Отвык я от написания статей, и забыл принцип «что сделал — всё фотографируй». Вот попытался снять приклеенную плату, чтобы показать её — и оторвал с пятаками один «тантал». Получается, в принципиальной схеме выходной конденсатор по двенадцативольтовой шине можно переправлять на 22 мкФ. Впрочем, выход с платы преобразователя фильтруется керамической связкой 2×22 мкФ, что более актуально на частоте 1,2 МГц, чем «танталы».


Заглушку на место шестиконтактного разъема сделал из кусочка пластика от верного, часто светившегося здесь, но более не функционирующего мультиметра. Рядом очень удачно встал переключатель от китайского чего-то. Именно он эмулирует включение габаритных огней несуществующего «Ланоса», вводя VT1 в заблуждение.


Оригинальный разъем и его подключение — если кому-то понадобится проверить часы при покупке.


Конструкция вышла в меру монолитная и в меру разборная, однако ошибок не учитывает и не прощает — плата коммутации питания снова держится на термоклее за оставшийся «тантал».


Дневной и ночной режим по мнению фотоаппарата, который, как обычно, завышает яркость.


Пропало внешнее питание — ионистор тут как тут.


Оказывается, можно говорить даже о трёх часах непрерывной работы.


Ток потребления при зарядке не превышает 70 мА, и к тому же довольно быстро снижается по мере наполнения ионистора.


После полной его зарядки (около получаса) часы потребляют 41,5 мА (дневной режим) и 18 мА (ночной режим). Со светодиодом в DC-DC преобразователе набегало ещё несколько миллиампер, но я его выкорчевал за ненадобностью.


Ножницы по металлу, напильник и надфиль помогли избавиться от не нужных более крепёжных ушек.

 
А спонсор самоклеющихся резиновых ножек — Андрюха, друг с первого курса. Андрюха, друг с первого курса — ты искал запчасти два месяца только потому, что сразу не обратился ко мне!


Парадокс — часы есть, а времени нет. Всем всего, до следующего проекта!

Дополнение от 18.04.18


Вторые часы получились с жёлтой подсветкой.


В этот раз нашлось время, чтобы сфотографировать плату…


…и даже набросать немного поясняющих надписей.


От бесполезных предохранителя и TVS-диода я отказался, отчего в схеме немного съехала нумерация компонентов. Впрочем, их там так мало, что запутаться невозможно.

Печатная плата в формате .lay6


Здесь у меня C4 состоит из двух танталовых конденсаторов 22 мкФ, а на более свежей «печатке» удалось разместить три. Вопрос некритичный.

Перечень элементов:

Диоды:
VD1, VD2 — BAV70, SOT-23 (2 штуки).

Резисторы:
R1 — 2k2, SMD 0805 (1 штука);
R2 — 10R, SMD 0805 (1 штука).

Конденсаторы керамические:
C1, C3 — 100nF 50V, SMD 0805 (2 штуки).

Конденсаторы танталовые:
C4.1…4.3 — 22uF 16V, size C [TAJC226K016RNJ] (3 штуки).

Ионистор:
С2 — 1,0F 5.5V [SE-5R5105ZC] (1 штука).

Разъёмы:
XS1XS3 — вилка NXW-02 (2 штуки);
XS2 — вилка NXW-03 (1 штука);
XS4 — вилка NXW-04 (1 штука).

Ответные части разъёмов:
XP1XP3 — гнездо NXG-02 (2 штуки);
XP2 — гнездо NXG-03 (1 штука);
XP4 — гнездо NXG-04 (1 штука).

Запись опубликована в рубрике Печатные платы, Электроника, Handjob. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

1 отзыв на “Про автомобильные часы, которые стали настольными

  1. Evgenyi:

    Да, часы радиолюбителя — вещь интимная)

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s