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| Reloj led con esfera rotante LOS PUNTOS ROJOS TIENE QUE SER SOLDADAS EN LED NÚMERO 1, 6, 11, 16, 21, 26, 31, 36, 41, 46, 51,56. |
Este proyecto es un reloj con esfera rotante con diodos led y un display de 7 segmentos, hoy en día hay una variedad de tiendas virtuales que ofrecen para su venta, la pueden encontrar en Bangood, aliExpres tiendas online que ofrecen en precios asequibles este producto. Existe en versiones diferentes pero con las mismas prestaciones difiriéndose en el Firmware del kit, se puede adquirir para ensamblar o ensamblado, si adquiere para ensamblar se tiene que tener habilidades para la soldadura en SMD (montaje de superficie), ya que los componentes en su mayoría son de montaje en superficie.Si adquiere ensamblado se evita el preocupante trabajo de ensamblar en ambos casos el Kit ya viene con microcontrolador programado por esta parte tiene la ventaja al menos quiere hacer el nuevo firmaware y luego programar el micro con un programador.
El proyecto parte de la idea original del autor quien ha inventado este prototipo de hecho esta versión tiene va a tener las mismas prestaciones. En Internet hay solo la diagrama de esquemas mas no lo hay los archivos como Gerber para reproducir este prototipo, de hecho hay 2 versiones de diagrama V1 y V2. y la versión que se hizo para este modelo EC1204B (FC209).
El proyecto está controlado por un microcontrolador AT89S52/AT89C52, los diodos leds están conectados como un matriz y en cuanto a la mutiplexación esta conectada 8 líneas mas 4 lineas verticales del display display de 4 dígitos el cual va mostrar las horas minutos, fecha año y temperatura, por lo tanto el firmware está escrito para controlar intercaladamente los 12 bits.
Los 60 diodos led´s son los que marcan los segundos de la hora, el chip de temperatura DS18B20 esta conectado por un hilo, el chip de reloj el DS1302 esta conectado por tres (3) hilos 2 de datos y uno de habilitación, también esta va aguardar las configuraciones hechas en el microcontrolador en su memoria, el DS1302 lleva su cristal y batería para el respaldo de configuraciones el cual al reloj le da un toque de RTC , es decir cuando se corta el suministro eléctrico el reloj es capaz de almacenar la configuración realizada y mantener el reloj en tiempo real.
A demás el reloj va llevar 3 botones (RESET, MODE Y PLUS), MODE esta destinado para cambiar y seleccionar y el PLUS para cambiar el valor, Este reloj también está pensado en tener varias prestaciones, uno de ellos es el buzzer para el alarma y pitidos en cambio horarios.
El reloj también está incorporado el sistema de ICSP para el microcontrolador, el cual permite actualizar, cambiar el microcontrolador sin remover del sistema, uno de ellos es para en Bluetooth, actualmente el firmware esta escrito para instalar este dispositivo en el sistema.
La alimentación de este reloj es a través de un puerto MINIUSB, solo se puede alimentar con voltaje de 5VDC el cual hoy en día se encuentra de manera común en casa el cargador de celulares, es común y esta suministrará los 5VDC al reloj. solo encuentra un adaptador de cable USB para un MINIUSB, si tiene problema en encontrar este tipo de cable no se preocupe, este prototipo esta diseñado pensando en eso, hay segunda opción de alimentar a través de micro USB que esta en la esquina superior del reloj. Pero hay inconveniente con este conector lo que pasa es que no está conectado al sistema por lo se requiere conectar con un puente o un cable la línea de positivo y negativo del conector micro USB al positivo y negativo del sistema, para ello hay dos Pads de soldadura con serigrafía de signo positivo y negativo.
A continuación se detalla la evolución de este reloj desde el primer prototipo hasta la actualidad:
En año 2018 se desarrolló el primer prototipo de este reloj, se elaboró su diagrama esquemático, y su circuito impreso en EAGLE SOFTWARE luego fue exportado a EasyEDA para su diseño final. en donde se diseñó su serigrafia de los componentes y es donde se obtuvo los archivos gerber para el primer proyecto. Los archivos Gerber se envió a la empresa JLCPCB de China, es por primera vez que mandé los Gerber para fabricar el PCB. El tablero (pcb) no tardaron en llegar, sin exagerar unos 15 días calendario, ni apenas se arribo a mi correo local fui a recogerla ni siquiera le dí tiempo a los carteros para que me lleven a mi casa, luego llegando a casa abrí y ahí estaban, la impresión que me quedé fue de sorpresa, era realmente PCB´s de calidad y profesional, no obstante también pedí los componentes electrónicos a la tienda de LCSC y me llegaron casi juntos, entonces ya tenia todo para empezar a ensamblar, este era un reto también es por primera vez voy a realizar soldadura en SMD, la verdad fue un reto, al principio me fue difícil pero con paciencia lo logré ensamblar todo, si fuera con estación de calor hubiera sido mas fácil, pero yo preferí un cautín de estaño. Este se hizo para saber posibles defectos que pueda presentar el reloj, efectivamente fue así, la esfera rotante, o, los diodos led´s que marcan los segundos de los minutos, estaban mas orientados, es decir que empezaron a marcar en sentido anti horario. Aquí una imagen del primer prototipo. PCB de color verde.
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| Diagrama esquemático del reloj con esfera rotante EC1204B |
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| PCB de color verde |
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| OBSERVE SE EL RELOJ ENSAMBLADO POR COMPLETO LISTO PARA SU FUNCIONAMIENTO. |
Definitivamente me quedo bien la soldadura en montaje superficie como se puede apreciar en la imagen.
En 2019 se desarrolló el segundo prototipo con las posibles correcciones del anterior pero esta vez se ordeñó los PCB´s en color azul, el procedimiento es el mismo, se corrigió los archivos en EAGLE del primer proyecto y luego otra vez fue exportado de EAGLE a EasyEDA para el diseño del PCB.
En esta segundo prototipo se agregó un conector el micro USB en la parte superior derecha del PCB, en detalles anteriores se mencionó que el micro USB no tiene contacto con el sistema y es por eso que era necesario conectar o poner un cable tipo puente para tener la conexión al sistema.
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| CIRCUITO IMPRESO DE EC1204B |
Después de terminar de corregir los supuestos defectos de generó el archivo Gerber para volver a enviar los Gerber´s a la empresa JLCPCB para su fabricación. También no demoró en llegar, solo pedí los PCB´s ya que los componentes ya lo tenia en mano, es asi que empecé a ensamblar empezando desde los componentes pasivos y mas pequeños, esta vez era ya muy fácil por que estaba armando ya por segunda vez el proyecto entonces me parecía algo familiar en soldadura en SMD.
CÓMO MANDAR PCB EN CHINA?
Particularmente yo suelo enviar mis prototipos a la empresa JLCPCB, a continuación se muestra a traves de imagenes de como enviar y cargar Gerber en la pagina de JLCPCB.
Después de terminar de ensamblar verificar que no tenga cortos circuito, solo se necesita para este fin un multímetro o tester para saber la continuidad ,y saber si hay contacto o un corto circuito entre la masa y el polo positivo.
Me ha quedado excelente como se puede observar en la imagen.
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| RELOJ EC1204B ENSAMBLADOS CON LOS COMPONENTES |
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| RELOJ EC1204B, parte inferior |
COMO PROGRAMAR EL MICROCONTROLADOR AT89S52
El gran reto para programar este microcontrolador hoy en día tal vez sea una de las retos mas difíciles de este proyecto, si no cuenta con un programador de alta gamma esto podria ser tedioso para un principiante, pero hoy en día hay opciones para llegar a programar el microcontrolador, como? en seguida lo sabremos.En primer instancia el programador de preferencia es TL866 para vaciar los codigos al microcontrolador, pero tiene una desventaja con este programador es que cuesta muy caro, alrededor de 500 soles y es mucho si deseamos solo para programar este proyecto, el cual es muy costoso para un principiante.
En Internet existe otra opción que es un método muy eficaz para lograr este objetivo, solo hay que tener un ARDUINO, un software que permite pasar los HEX al microcontrolador hacia el AT89S52, solo hay que convertir este arduino en programador cargando un sketck al arduino uno. Realmente utilizar este método es muy económico ya que se ahorra de estar comprando el programador profesional si podemos lograr por esta opción.
Para lograr este objetivo solo realiza los siguientes conexiones entre un arduino y el microcontrolador AT89S52.
La demostración de este método se puede apreciar en este VÍDEO de hecho es el único que me ha funcionado, en donde se detalla paso a paso de como se realiza la programación de este microcontrolador si no cuenta con un programador y este es la mejor opción solo para este microcontrolador.
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| Diagrama de conexiones entre un arduino y AT89S52 |
Después de programar exitosamente el microcontrolador AT89S52 conecte su reloj por primera vez, se mostrará la pantalla en 00 horas y 00 minutos, para configurar este reloj solo presione MODE para aleccionar y PLUS para avanzar y disminuir o navegar los parámetros que que se desee, y luego MODE para guardar la configuración. Y listo FUNCIONA!!!!!!!!.
El reloj en funcionamiento, una vez mas salió con pequeño defecto, como se puede evidenciar en la imagen los puntos rojos (led rojo) no coinciden con los números, pero el reloj está cien por ciento operativo funcionan de maravillas. si es que desean construir este prototipo en los archivos de descarga encontrarán los archivos en optimas correcciones,
Cabe indicar también que en el pie de PCB lleva el nombre del blog, antes que exista este blog este reloj fue publicada en blog pasionelectrónica.blogspot.com que también era administrado por mí, pero ahora ya no existe dicho blog solo existe https://hobbitronix.blogspot.com/.
Si deseas fabricar el reloj, solo visita al link de descarga o visita al SOFTWARE EasyEDA para ver este proyecto.
El firmaware no es de mi autoría lo pueden descargar de manera gratuita, solo con fines educativos mas no para reproducibilidad de este proyecto, si desea reproducir y mercanterizar deberá enviar un mensaje o un correo de permeabilidad al autor de este proyecto para este fin.
El Gerber es un archivo esencial para su fabricación de este proyecto, el archivo Gerber está actualizado y corregido al cien, para que no presente ningún defecto para su fabricación.
Diagrama esquemático EC1204B
La diagrama esquemático está en formato pdf, lo puede descargar de manera gratuita si desea empezar fabricar su propio prototipo.
Los materiales para este proyecto, están en formato Excel, lo puede descargar de manera gratuita.
DOCUMENTACIÓN DEL RELOJ CON ESFERA ROTANTE EC1204B
Descargue este documentación para ver todo lo que necesitas para construir este reloj EC1204B, contiene varios archivos de este proyecto.
Espero les guste el aporte, si realmente les gusto el proyecto no olvide en apoyar con una pequeña suma para seguir adelante en este mundo maravilloso de electrónica y seguir aportando con mas futuros proyectos.
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VERSIÓN PREMIUM
En 2020 se hizo la nueva versión el cual es considerado un proyecto premium el cual quiere decir que tiene un costo.
Después de poner la prueba el reloj EC1204B se hizo la ultima versión quizás sea la última, se ruteó en software EAGLE luego se terminó la edición en EasyEDA para generar los Gerbers, las diferencias de esta versión al anterior son los siguientes:
CONECTOR MICRO USB:
En esta versión el conector micro USB si tiene contacto con el sistema, es decir, no es necesario poner un puente o cable para que tenga contacto con el sistema.
LOS BOTONES DE CONFIGURACIÓN:
Esta versión ya no es en SMD, sino es para el montaje a través de montaje en orificio, RESET, MODE Y PLUS, los cuales ya están detalladas en la descripción mas arriba de este artículo.
RELOJ CON BLUETOOHT:
El firmware de este versión está escrito, para que reconozca el modulo bluetooht, solo re programe el microcontrolador o cambie de firmware para que reconozca el módulo bluetooht.
Acontinuación son imagenes de este prototipo simulado en Google skechUp tiene que ser identica al reloj en físico, solo que en las imagenes no se ve os valores de los componentes.
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| EC1204B PREMIUM |
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| RELOJ EC1204B |
Los archivos Premium contiene los planos en EAGLE, y el circuito impreso en EAGLE, los archivos Gerbers ec1204B, y el Boom, (Materiales para construir el reloj con esfera rotante EC1204B) solo haz clic en comprar ahora, luego pague la tarifa y se redirigirá al link de descarga.
Ya que no se ven la serigrafía en la simulación en 3D aquí los dejo algunas imágenes obtenidas de su archivos Gerbers y es como se vería el reloj en físico y real.
Este es un producto digital descargable, ya sea para modificar el circuito, o re-diseñar ya que contiene los archivos en EAGLE, solo que se tiene que tener instalada el software EAGLE para poder aperturar los archivos y generar los archivos Gerber a su gusto, también contiene los archivos Gerbers de este prototipo para enviar a fabricar a China como se detalló mas arriba,
Ya que no se ven la serigrafía en la simulación en 3D aquí los dejo algunas imágenes obtenidas de su archivos Gerbers y es como se vería el reloj en físico y real.
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| Imagen obtenida de su código gerber de la versión Premium, capa superior |
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| Imagen obtenida de su codigo Gerber capa inferior del reloj versión Premium |
Este es un producto digital descargable, ya sea para modificar el circuito, o re-diseñar ya que contiene los archivos en EAGLE, solo que se tiene que tener instalada el software EAGLE para poder aperturar los archivos y generar los archivos Gerber a su gusto, también contiene los archivos Gerbers de este prototipo para enviar a fabricar a China como se detalló mas arriba,
El precio de este producto digital es
4.35USD
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