6-bitowy zegarek elektroniczny z funkcją alarmu i stopera

W poniższej instrukcji został zamieszczony schemat montażu elektronicznego zegarka 6-bitowego. Zegarek posiada funkcję alarmu, stopera, licznika oraz odliczania. Moduł zasilany jest napięciem z zakresu 7V-12V DC. Zalecane zasilanie to 9V.

Spis elementów:

• diody  LED 4 szt.
• 18 rezystorów o wartości 1kΩ -> R9-R15 i R2-R8, 2kΩ -> R16-R17, 5.1kΩ -> R18, 10kΩ -> R1
• 1 podstawka IC – DIP-16
• AT89C2051
• przyciski 3 szt.
• kondensatory ceramiczne 2 szt. x 30pF i 2 szt. x 100nF
• kondesnatory elektorlityczne 1szt. 10uF i 1 szt. 100uF
• wyświetlacz 7 segmentowy 3 szt. 
• sygnalizator elektromagnetyczny (buzzer) 1 szt.
• rezonator kwarcowy 12MHz
• tranzystory S8550 7 szt. oraz 78L05 1 szt.
• przewód zasilający
• złącze 2 pin  2 szt.
• płytka PCB 49×97.5mm

Do implementacji układu będzie potrzebna platforma programistyczna arduino. 

• płytka jednostronna
• solder-maska –TAK
• opis montażowy na płytce drukowanej – TAK
• schemat ideowy – NIE
• schemat montażowy – TAK nadrukowany na płytce drukowanej
• typ montażu: przewlekany THT
• elementy montowane powierzchniowo SMD: NIE
• elementy wymagające zachowania polaryzacji: TAK
• urządzenie po poprawnym zmontowaniu nie wymaga uruchomienia (działa od razu)

Lista potrzebnych narzędzi:

• lutownica – najlepiej stacja lutownicza, ponieważ posiada regulację temperatury, np  stacja SL20ESD Solomon
• cyna –  najlepiej taka o średnicy 0,5 mm lub 0,7 mm
• obcinaczki

Opcjonalnie:

• kalafonia lub pasta lutownicza
• mata izolacyjna lub uchwyt na płytkę drukowaną

Zestaw wszystkich elementów

Krok 1 

Pierwszym krokiem jest wlutowanie rezystorów w odpowiednie miejsce. 

1kΩ -> R9-R15 i R2-R8,

2kΩ -> R16-R17, 5.1kΩ -> R18,

10kΩ -> R1

Do odczytania wartości rezystorów można się posłużyć paskami na danym oporniku lub używając miernika elementów z funkcją pomiaru rezystancji.  

Wlutowane rezystory

Krok 2

Kolejnym krokiem jest przylutowanie diod. Lutując diody należy pamiętać o polaryzacji. Dłuższe wyprowadzenia to anoda, czyli plus. Poniższy rysunek wskazuje polaryzację diody. 

Przylutowane diody

Krok 3

W miejsce Y1 należy wlutować rezonator kwarcowy.

Rezonator kwarcowy znajdujący się w miejscu Y1

Krok 4

Wlutowanie kondensatów ceramicznych, czyli C2,C3 o wartości 30pF oraz C4,C5 o wartości 100nF.

Przylutowane kondensatory ceramiczne

Krok 5

W kolejnej części tranzystory powinny zostać przylutowane na płytce w miejscach od Q1 do Q7 oraz U2 (78L05). 

Tranzystory S8550

Przez przypadek został pominięty tranzystor 78L05, został on przylutowany w dalszej części montażu.

Krok 6

Wlutowanie przycisków.

Przylutowane przyciski

Krok 7

Kolejnym krokiem jest umieszczenie oraz przylutowanie podstawki dip-16 pod mikrokontroler w miejscu o nazwie AT89C2051. Należy pamiętać o prawidłowym zamontowaniu podstawki, czyli przylutowaniu jej zgodnie z warstwą  opisową płytki PCB (sprawdzamy położenie wcięcia). A następnie umieszczamy w niej mikrokontroler AT89C2051.

Podstawka dip-16

Krok 8

Przylutowanie kondensatorów elektrolitycznych o wartości 10uF oraz 100uF. Ważne jest aby przylutować kondensator zgodnie z polaryzacją.

Przylutowane kondensatory elektrolityczne oraz umocowany mikrokontroler

Krok 9 

Przylutowanie złącz.

Przylutowane złącza

Krok 10

Następnym krokiem jest przylutowanie wyświetlaczy 7 segmentowych.

Płytka pcb z wyświetlaczami 7 segmentowymi

Krok 11

W miejsce Buz2 wlutowujemy sygnalizator elektromagnetyczny, pamiętając o poprawnym umieszczeniu elementu. Należy zwrócić uwagę na „+” elementu, tak aby był zgodny z opisem płytki pcb.

Umieszczenie i przylutowanie buzzera

Krok 11

Podłączenie przewodów zasilających i sprawdzenie całego układu. 

Podłączony układ do zasilania