Что стоит самому разработать электронные наручные часы. Можно ли сделать часы простыми и одновременно эффектными. Как совместить в одних часах отладочное средство для изучения программирования и полезный гаджет.

Это были не вопросы, а скорее план действий по разработке наручных часов, которые мне захотелось сделать пару лет назад. Не сказать, что моё увлечение часами помогло мне прокачать мои способности, но времени на это ушло прилично. В результате у меня накопился некий опыт, которым я бы хотел поделиться с теми, кому близка тема создания электронных гаджетов.

Дизайн часов

Перечислю несколько ключевых критериев дизайна часов, которые я для себя определил, когда начинал проект и к чему в результате пришёл:

– Универсальная 3D модель корпуса, по которой можно было бы сделать детали как из пластика, так и из металла. Минимум деталей, несложная обработка, максимально простой доступ к плате и возможность разборки без специальных инструментов.

– Батарея ёмкостью не менее 200мАч, на случай нахождения часов в активном режиме длительный отрезок времени. За основу был взят LiPo аккумулятор формата 303030, габариты которого примерно 30мм х 30мм в основании и высотой до 4мм.

– Светодиодная индикация без применения специальных драйверов и встроенных контроллеров типа WS2812. В зависимости от назначения светодиодов, были выбраны следующие размеры:

  • 0402 - для бегущей строки размером 7 строк на 13 столбцов, так чтобы можно было полностью показать до 4х цифр и разделитель-двоеточие без необходимости скроллинга

  • 0603 - для секунд

  • 3528 - двухцветные светодиоды для отображение часов либо зеленым, либо красным в зависимости от времени суток

В итоге, общее количество светодиодов индикации с учетом разных цветов составило:

7*13 (бегущая строка) + 60 (секунды) + 2*12 (часы день/ночь) = 175

Двухцветные светодиоды 3528 могут различаться типом линзы, может быть круглая линза как на рисунке выше, либо весь корпус светодиода делается прозрачным. Различные варианты формы корпуса светодиодов позволяют в дальнейшем менять не только внешний вид циферблата, но также влияют на общую высоту платы. На рисунке ниже приведены циферблаты часов с разной формой светодиодов:

Циферблат часов на светодиодах
Циферблат часов на светодиодах

Для управления светодиодами был выбран механизм charlieplexing, в котором на пересечении матрицы управления светодиоды включаются встречно параллельно и они управляются не только 0 или 1, но также и Z-состоянием. При таком механизме управления, к n - выводам GPIO можно подключить до n^2 - n светодиодов.

Так как количество светодиодов равнялось 175, то для их управления понадобилось 14 выводов GPIO. При этом каждая цепь управления была усилена простым транзисторным драйвером на случай одновременного включения нескольких светодиодов по одному из выходов.

Основные функции часов

Помимо часов, также были добавлены ряд вспомогательных функций, которые значительно расширяют возможные варианты применения, а также делают часы более удобными. Список всех функций выглядит следующим образом:

  • Часы (RTC контроллера ESP32-PICO либо RP2040)

  • Компас (QMC5883L)

  • 3-осный акселерометр (LIS3DH)

  • WiFi / BT (встроенный ESP32-PICO)

  • USB/UART или USB (ESP32-PICO или RP2040)

  • Вибромотор (Z30C1T8219732)

  • Qi Charger (T3168)

  • LiPo Charger (TP4054)

  • Динамик (в одном из вариантов)

  • Датчик света (GT36516)

Элементы управления и индикации часов
Элементы управления и индикации часов

Некоторые функции пока не были добавлены по разным причинам, в основном из-за ограниченного бюджета, либо технических сложностей контакта с внешней средой:

  • Цифровой микрофон

  • NFC память

  • TOF (Gesture Control)

  • Барометр

Контроллер часов

В двух разных моделях часов были установлены микроконтроллеры ESP32-PICO-D4 и RP2040. Выбор этих чипов был связан с их хорошей доступностью, низкой стоимостью  и отличной поддержкой среди разработчиков софта и железа.

Отладка программ и прошивка Flash производится с помощью USB подключения. В варианте с ESP32 возможно обновления программы по OTA.

В микросборке ESP32-PICO ОЗУ и Flash размещены внутри корпуса чипа, дополнительная внешняя память не добавлялась. Для RP2040 был установлен чип W25Q128 объёмом 128 Мбит.

Структурная схема часов

Обе модели часов были построены на основе одного проекта платы. Отличия заключались только в отдельных функциях. Для примера ниже приведена структурная схема часов с ESP32-PICO:

Структурная схема часов на ESP32-PICO-D4
Структурная схема часов на ESP32-PICO-D4

Вся схема запитывается либо от LiPo аккумулятора, либо от USB. Для зарядки аккумулятора можно использовать либо USB соединение, либо беспроводную схему на основе простого контроллера и интегрированной в плату антенны. Вариант с беспроводной зарядкой больше подходит для корпуса часов из пластмассы.

Для подключения к компьютеру используется контроллер USB/UART CH340, на котором также собрана схема программатора для ESP32. Данная схема позволяет сбрасывать ESP32 и переводить этот чип в режим загрузки с помощью дополнительных сигналов RTS и DTR. Это стандартное решение, которое применяется на многих отладках.

Дополнительные сенсоры типа акселерометра и компаса подключаются по I2C шине. Есть контроль напряжения аккумулятора с помощью внутреннего АЦП. Светодиоды, вибромотор и кнопки часов заведены на GPIO микроконтроллера.

Для часов на RP2040 вместо WiFi/BT антенны были предусмотрены контактные площадки для подключения внешней матрицы для мелких светодиодов типа WS2812, а также был добавлен динамик:

Структурная схема часов на RP2040
Структурная схема часов на RP2040

Конструкция печатной платы

Печатная плата часов прежде всего проектировалась как основной элемент дизайна. Внешний вид часов, их циферблат, должен был подчеркнуть, что это в первую очередь средство для разработки, а уже потом просто очередной гаджет.

Диаметр платы составил 42мм без учета выступающих элементов. Сверху платы были установлены светодиодная индикация, компас, акселерометр и датчик света. Все остальные компоненты были расположены строго снизу. Выступающими элементами платы остались только антенна WiFi/BT и две кнопки.

В варианте с RP2040 вместо антенны были размещены контактные площадки для подключения внешней светодиодной ленты WS2812. Вариант часов с дополнительной лентой WS2812, это пока концепт, над которым ещё идёт работа.

Технологические нормы на изготовление платы выбирались с учетом низкой стоимости изготовления и без повышающего коэффициента сложности. В итоге, все равно пришлось изучать конкретные возможности производств, так как базовые технологические возможности все таки имеют некую вариацию.

Для данной платы были выбраны следующие основные нормы, мм:

  • Проводник / зазор: 0.125 / 0.125

  • Спираль толщина / зазор: 0.2 / 0.2

  • Переходное отверстие диаметр / площадка: 0.25 / 0.5

Основные слои печатной платы часов
Основные слои печатной платы часов

Важным элементом конструкции платы стала встроенная антенна, которую планировалось использовать для беспроводной зарядки и NFC. Однако в конце, чип памяти с поддержкой NFC был убран и этот режим так и не был опробован. Зато схема беспроводной зарядки оказалась полностью работоспособной, хотя стоит признать, что размещение антенны на циферблате больше подходит для NFC, чем для зарядки:

Проверка работы схемы Qi Charger
Проверка работы схемы Qi Charger

Форма и заливка полигонов питания в виде сетчатой структуры, были выбраны специально для уменьшения потерь схемы беспроводного заряда аккумулятора. Интересно отметить, что во время заряда плата все таки хоть и незначительно, но нагревается за счет потерь в печатной катушке и полигонах.

Важным условием при проектировании платы, было также требование обеспечить достаточное расстояние между элементами чтобы их установку можно было проводить вручную. Это хорошо видно по сохранившейся шелкографии пассивных компонентов. Обычно этим пренебрегают и используют в качестве границ между элементами Placement Outline, который обеспечивает некое минимальное расстояние между соседними элементами без необходимости сохранения всех элементов шелкографии. 

Про монтаж платы часов

Одна из самых интересных операций - это монтаж платы. Было заранее понятно, что результат монтажа вручную большого количества светодиодов индикации, может существенно повлиять на внешний вид платы. Поэтому, сразу вместе с платой был заказан трафарет для нанесения паяльной пасты. При этом оставалось бы только расставить компоненты и надеяться на то, что они сами будут центроваться во время оплавления.

Минимальный размер отверстия для нанесения пасты составил 0.35мм х 0.2мм. По общим рекомендациям для такого размера лучше всего подходила паста 3-4 класса, в результате остановился на 4 классе безотмывочной пасты.

Первое с чего начал монтаж - вырезал по контуру полость для фиксации платы на время нанесения пасты. В качестве основы использовал гетинакс, а отверстие вырезал в картоне подходящей толщины:

Фиксация платы перед нанесением паяльной пасты
Фиксация платы перед нанесением паяльной пасты

Далее совместил отверстия в трафарете с площадками на плате, зафиксировал трафарет скотчем и нанёс пасту. По сути нанес небольшое количество пасты на пластиковую банковскую карточку и прошелся по всей поверхности как шпателем, стараясь чтобы все было сделано за один проход. Результат нанесения пасты очень хорошо контролировался визуально, при хорошем нанесении были видны четкие столбики пасты:

Нанесение паяльной пасты через трафарет
Нанесение паяльной пасты через трафарет

Самое нудное, это расстановка компонентов, не помню уже сколько на это времени уходило, но особо с этим тянуть нельзя, так как паста сохнет.

Оплавлять пасту решил с помощью подогревателя плат и фена. Посмотрел на термопрофиль, прикинул примерно по времени когда какая фаза наступит и приступил. В итоге после пайки второй платы уже четко знал какую температуру надо выставить на подогревателе по времени, когда начинать дуть феном и сколько градусов лучше всего выставить.

Для себя нашел два основных момента, на которых надо особенно тщательно отрабатывать действия. Первый момент - температура фена не должна быть настолько высокой чтобы пластик светодиодов начал желтеть, второй момент - важно поймать состояние пасты между началом её оплавления и моментом когда она уже начинает “кипеть”. Другими словами, идеально чтобы в процессе оплавления поймать момент когда паста начинает плавиться и в этот момент быстро довести её до полного расплавления феном. Потом уже можно выключить печку и дать плате спокойно остыть.

Результат оплавления показан ниже. Все компоненты сами нашли центр, ничего практически двигать пинцетом в процессе пайки не пришлось:

Вид на плату после монтажа компонентов
Вид на плату после монтажа компонентов

Конструкция корпуса

Над дизайном корпуса пришлось изрядно подумать. Хотелось сделать простой дизайн, состоящий из небольшого количества деталей, которые можно было бы изготовить из алюминия или поликарбоната.

Состав корпуса часов (батарея не показана)
Состав корпуса часов (батарея не показана)

Достаточно сложно было выдержать общую высоту корпуса, в какой то момент даже решил снять ограничение, сделать все по-уму и уже после этого оптимизировать. В результате такого подхода появился первый вариант корпуса высотой 18мм: 

Корпус часов в разрезе
Корпус часов в разрезе

Основной корпус был разделен на уровни за счет бортиков. Сначала на самое дно укладывался аккумулятор, далее крышка батарейного отсека, плата, кольцо уплотнитель, стекло и уже в самом конце держатель стекла. Вся конструкция скреплялась только за счет винтов М2.5, для которых нарезалась резьба в основном корпусе. Для корпуса из пластика, можно было установить резьбовые втулки:

Пример размещения резьбовых втулок в пластмассовом корпусе
Пример размещения резьбовых втулок в пластмассовом корпусе

Важными элементами корпуса были также стекло и ремешок. В качестве материала для стекла был выбран поликарбонат. Защитное стекло толщиной 0.3мм клеилось на стекло из поликарбоната после фрезеровки:

Установка защитного стекла
Установка защитного стекла

В плане ремешка, очень помог ремешок NATO, который можно было не надевать на цапфы, а сделать для него своего рода полость в корпусе. При этом основная часть ремешка вставлялась в полость, а сверху укладывалась петля ремешка:

Крепление ремешка NATO
Крепление ремешка NATO

Полость была создана за счет нижней пластины. При этом меняя конструкцию нижней пластины, можно было бы устанавливать не только ремешки NATO, но и другие, главное чтобы они были цельными по всей длине:

Вариант крепления нестандартного ремешка
Вариант крепления нестандартного ремешка

Немного пришлось помучиться с разъёмом Type-C, который был предназначен как для зарядки аккумулятора, так и для отладки программ. Сначала сделал достаточно большое отверстие в корпусе, которое закрывалось заглушкой:

Заглушка для разъема Type-C
Заглушка для разъема Type-C

Решение с заглушкой оказалось вполне рабочим, но стоимость изготовления этой детали была довольно высокой. В результате сначала пришел к варианту корпуса с открытым гнездом, а потом решил разместить стандартный магнитный адаптер Type-C для быстрого подключения кабеля:

Примеры дизайна порта для кабеля USB
Примеры дизайна порта для кабеля USB

После оптимизации конструкции удалось уменьшить высоту корпуса до 12.5мм. Для этого пришлось убрать крышку батарейного отсека и крепить аккумулятор на скотч к основанию корпуса, уменьшить толщину платы до 1мм и вернуться к цапфам для крепления ремешка:

Разрез корпуса часов высотой 12.5мм
Разрез корпуса часов высотой 12.5мм

Программирование и отладка

Обе платы часов были спроектированы с учётом их использования как средства разработки, для которых были реализованы стандартные механизмы загрузки. Хотя были определенные особенности использования GPIO на плате с ESP32-PICO-D4, связанные с режимом Boot.

Так получилось, что GPIO2, отвечающее за режим BOOT, было использовано как SCL для I2C. Соответственно на этот пин была установлена подтяжка pull-up, что мешало переводу чипа в режим BOOT. Поэтому, пришлось резисторную подтяжку убрать и включать подтяжку программно уже после загрузки.

Также контроллер CH340, который удалось достать, не поддерживал DTR, а вместо этого использовал этот пин как индикатор передачи. Cоответственно пришлось вешать GPIO0, отвечающее за Serial BOOT на одну из кнопок. В результате, если надо было перевести часы в режим BOOT, то приходилось зажимать ту самую кнопку. Кстати говоря, в часах на RP2040, режим BOOT также активировался нажатием этой кнопки, но там изначально так и задумывалось.

В основном все тесты часов проводились на языке MicroPython. Были проверены компас, акселерометр, NTP для синхронизации и установки часов по WiFi и т.д. Особо глубоко не углублялись в программирование, ограничились только парой рабочих примеров.

В одном из таких примеров, бегущая строка применялась для отображения символа наиболее подходящего для текущей активности, связанной со временем суток:

  • Утром - яичница

  • Полдень - сон

  • В районе часа - тарелка супа

  • До 18 часов - работа

  • После 18 часов - идущий домой счастливый человек или машина

  • После 20 часов - телевизор

  • И далее - сон

Пример работы часов
Пример работы часов

О планах

В планах сделать еще модели часов на RISC-V компании WCH и заменить Lattice iCE40, на котором также была разработана одна из плат, на Gowin GW1.

Много задумок по корпусам ещё остаётся на бумаге или в виде моделей. Пока корпуса изготавливались на опытном предприятии, где были определённые технологические ограничения на материал, механическую обработку и финишное покрытие. Тем не менее, изготовление десятка корпусов не вызвало особых проблем, да и ограничения позволили значительно снизить сложность обработки и более тщательно проработать дизайн.

По мере появления нового результата буду отмечаться здесь на Хабре, но учитывая что проект развивается чисто по фану, делать это регулярно сложно. Если есть интерес к проекту, то можно присоединиться к обсуждению деталей в специальном канале, где информация будет обновляться более часто.

Комментарии (62)


  1. Javian
    28.12.2023 17:17
    +5

    Наверное лучше бы смотрелось бы если бы стекло было зеленым светофильтром, как на советских электронных часах и калькуляторах, и которое бы скрывало бы внутреннюю конструкцию.


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17
      +9

      Пробовал разные стекла, светлые, темные, даже клеил зеркальную пленку изнутри, через которую только было видно горящие светодиоды. Много есть вариантов, оно и было задумано так, чтобы можно было всякого напридумывать и сделать самому. Само стекло изготовить очень просто.


    1. vesowoma
      28.12.2023 17:17
      +5

      Для такого DIY-проекта это излишне, наоборот подчеркивает самоделистость. Крутизна и хабротортовость!

      По поводу стекла: может есть возможность его "притопить" на 1-2 мм, чтобы дополнительно его защитить? На Алике попадались "низкопрофильные" магнитные адаптеры USB, тоньше магнитная часть, насколько увы не скажу


      1. sdy Автор
        28.12.2023 17:17
        +2

        защитное стекло накладка когда немного выступает защищает сам корпус от царапания. Заменить это стекло стоит рублей 100


      1. Jianke
        28.12.2023 17:17

        Надо бы на плате разместить детальки, которые красиво светятся переключаясь.


    1. jar_ohty
      28.12.2023 17:17
      +3

      А еще лучше - сверху на это вот все наложить пластину из белого непрозрачного пластика с черным покрытием, с отверстиями, просверленными напротив каждого светодиода. И уже поверх - тонированная пленка или стекло вплотную. Тогда каждый пиксел будет смотреться аккуратным отчетливым кружочком, а не освещенными изнутри потрохами светодиода с ореолом на стекле.


      1. sdy Автор
        28.12.2023 17:17
        +1

        есть такое, видел. Для себя целую подборку решений по дизайну уже завел. Не стеснялся, все что можно было, все спёр утилизировал


    1. sim2q
      28.12.2023 17:17

      не скрывать, а совсем немного затенять повышая контрастность


  1. tester12
    28.12.2023 17:17
    +5

    Циферблат "зашумлен", слишком много элементов. Зачем нужны часы ("3", "6", "9") и минуты? Все и так знают, что на циферблате внизу - 6 часов, а справа - 15 минут. Также все знают, где какие градусы. Владелец часов наверняка будет помнить, что там есть Wi-Fi (и зачем напоминать об этом крупным логотипом Wi-Fi на лицевой стороне?).

    Также, вероятно, имеет смысл отказаться от "часовых" светодиодов, показывая часы на "минутных" светодиодах (другим цветом; скажем, часы красным, а минуты белым). Секунды же реально нужны только в режиме секундомера.

    Избавление от цифр и "часовых" светодиодов позволит увеличить бегущую строку (сейчас она слишком мелкая и потому бесполезная).


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17
      +1

      Да, согласен, много левых элементов. Дизайн самой платы делал очень давно уже, тогда прям все хотел уместить. Кстати, вживую всего этого шелкографического добра не видно под кольцом крепления стекла.

      Есть мысль сделать круг вместо прямоугольного поля бегущей строки и похерить ряд сенсоров, чтобы было максимально плоско и ярко.


  1. jar_ohty
    28.12.2023 17:17
    +2

    Схемы нет, но по блок-схеме вижу, что сделано так, как делать никогда и ни в коем случае нельзя. А именно, объединять в одной точке подачу зарядного тока на аккумулятор и отбор разрядного при отсутствии блокировки одновременного заряда и разряда. Такая ситуация приведет к тому, что при токе потребления больше нескольких миллиампер аккумулятор окажется в режиме "вечного заряда", так как LTC4054 определяет окончание заряда по снижению зарядного тока в 10 раз от начального. В лучшем случае это приведет к раздуванию аккумулятора, а в худшем вам оторвет руку.

    Надо при появлении VBUS (подключении разъема зарядки) переключать питание нагрузки на VBUS и отключать от аккумулятора. Либо принудительно гасить дисплей и прочие жручие потребители при подключении зарядного устройства (что неудобно, мягко говоря).


    1. ripandtear
      28.12.2023 17:17
      +1

      Можно посоветовать поставить что-то из линейки PMU китайского производителя X-Powers, например AXP173.

      Микросхемы очень дешевые (есть варианты в районе 60р штука), не какой-нибудь Texas Instruments.


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17


      1. sdy Автор
        28.12.2023 17:17

        вроде как блокируется ток разряда


        1. jar_ohty
          28.12.2023 17:17
          +1

          Да, тогда все правильно сделано.


  1. VT100
    28.12.2023 17:17
    +1

    LDO ещё гадит, когда каждый мА*ч на счету. Посмотрите в сторону оптимизированных для малых нагрузок (light load) импульсных стабилизаторов. Например - с переключением из ШИМ (PWM) в ЧИМ (PFM).


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17
      +2

      бился за бюджет, считал каждые 50р. Прям было для меня очень важно


    1. jar_ohty
      28.12.2023 17:17
      +1

      В худшем случае КПД этого LDO будет 78,5%, в среднем - 89%. Причем практически независимо от тока потребления. Как, сильно выше будет КПД у импульсного стабилизатора?


      1. sdy Автор
        28.12.2023 17:17
        +2

        Выигрыш будет, но в данном случае, задачи создать устройство с высоким КПД по питанию не было. Скажу больше, китайский аккум, его качество, может свести на нет любой высокий кпд. Так что я больше переживаю за то, где найти хорошие аккумуляторы, у которых ёмкость была бы хотя бы 2/3 от заявленной.


        1. Sensimilla
          28.12.2023 17:17

          Я так понял, разработка прошивки для часов еще не завершена. Подбор качественных батарей и эффективных преобразователей - важен, но еще важней софт. Python угробит все ваши усилия по увеличению автономности устройства. Для ESP32 прошивку нужно делать на ESP-IDF. А еще лучше перейти на ESP32-S3, в котором есть полезные функции энергосбережения


          1. sdy Автор
            28.12.2023 17:17

            У микропитона есть проблемы со сном, но сами скрипты нормальный вариант чтобы поиграться с индикацией. Спасибо за наводку, посмотрим. Как с любым девкитом, все дело за программистами только.


  1. Karlson_rwa
    28.12.2023 17:17
    +3

    Вы молодец! Отличный проект и статья!

    во время заряда плата все таки хоть и незначительно, но нагревается

    Замеряли пальцем или чем-то смотрели? Любопытно, на сколько температура поднималась.

    В чем плату рисовали?


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17

      Температуру нагрева не замерял, цели такой не было. Нагревается градусов до 45 не больше. Беспроводная зарядка была сделана только ради челленджа встроенной антенны в плату. Хотелось проверить насколько это будет работать.

      Кстати, название Qi не совсем корректное в данном случае, т.к. у меня применяется чип, который не поддерживает обмен со стандартным Qi передатчиком. В данном случае это просто пара чипов, которые передают энергию через связные катушки без какого либо протокола.

      Плату рисовал в том же туле, в котором работаю, в Менторе. Не было цели сделать проект в открытом виде. Но, если нужны схемы или разводка, то всегда пожалуйста обращайтесь в телеге выложу немного погодя


  1. MaFrance351
    28.12.2023 17:17
    +3

    Очень круто! Особенно исполнение на уровне мелкосерийного промышленного.

    Удачи в реализации новых функций.


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17
      +1

      Спасибо, приятно черт побери. С мелкосерийным производством реально повезло, причем нашел даже локального производителя. В Китае запрашивали существенно больше, но у них там любой проект начинается от 1000 баксов, для серии норм конечено, а вот для прототипов цены кусаются. Хотя есть производители у них, которые на прототипах заточены, у них можно даже сделать за так, главное чтобы потом на серию выйти можно было


  1. 0Bannon
    28.12.2023 17:17

    Отлично, хорошо получилось.


  1. Ds02006
    28.12.2023 17:17
    +4

    В полдень у автора - дневной сон. Как я ему завидую!


    1. Dark_Purple
      28.12.2023 17:17
      +2

      Похоже в детский сад ходит, смышлёный малый))


      1. Jianke
        28.12.2023 17:17
        +1

        Возможно, он просто работает в Китае 996, там у них норма и традициия после обеда поспать часок прямо на рабочем месте в качестве сиесты.


  1. aik
    28.12.2023 17:17
    +1

    А как на счёт времени работы? У меня светодиодные часы обычно держат "экран" выключенным, время только по кнопке показывают. Да и в инструкции написано "батарейки хватает на 2 года при условии, что светодиоды горят 15 секунд в день".


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17
      +1

      Время работы, пока толком не оценивалось. Воевал с проблемными аккумуляторами. В ждущем режиме часы проходят очень долго, в активном зависит от индикации уже. Был протестирован скрипт для побудки от акселерометра, не просто шевеление, а надо было конкретно что то сделать. Вот этот режим буду еще тестировать, тогда и результаты скажу уже точно

      Много у кого применяется 2030 таблетка, но я не рискнул ее ставить, все таки емкости маловато на мой взгляд для тех чипов, которые я в часы поставил. Была еще мысль поставить LIR2450 аккум, заказал образцы, а они уже вздутые прикатили, в итоге остановился пока на 303030

      Есть еще литий в форме AAA, вот эту долго прикидывал как бы встроить, может еще вернусь к этой идеи


      1. NutsUnderline
        28.12.2023 17:17

        ну это если честно чуть не самое важное. я так вот взял t-watch на esp32 посмотрел сколько они работают.... и положил в коробку - при наличии amazift bip и и даже самых первых sony это все кажется несерьезным. хотя тут вообще есть много путей для увеличения времени работы esp32, и схемные решения тоже могут повлиять - возможно экономия 50 руб обернется боком.


        1. sdy Автор
          28.12.2023 17:17

          Вопрос питания и потребления связан как со схемой, АК и с софтом. Сейчас удалось найти более менее нормальные аккумуляторы, с которыми можно уже полноценно оценивать время работы. Так что разработка продолжается.


  1. vldmrmlkv
    28.12.2023 17:17
    +1

    дизайн, субъективно, с "большим потенциалом для улучшений", но в целом как DIY конструктор подобные гаджеты, если есть возможность программирования, я думаю, были бы интересны для покупки, я б купил


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17

      Да, есть что улучшить это точно. Тут главное грань не перейти когда часы станут похожими на обычный смарт, который можно на алике заказать


  1. nixtonixto
    28.12.2023 17:17

    Чем обусловен выбор такого огромного термопредохранителя? На 6 В есть размера 0603, да и пол-ампера для такой конструкции - это фактически перемычка.


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17

      ценник и алиэкспресс в наличии, я обычно на плату ставлю, а уже потом при разводке смотрю надо менять компонент или можно оставить. В данном случае эта деталь легла удачно, места хватило другим тоже


      1. nixtonixto
        28.12.2023 17:17
        +4

        Чтобы разогреть такой корпус до 80+ градусов - нужно очень много энергии. Он ведь срабатывает от нагрева. Детальки на ваше плате не выдержат 1...2 А в течении десятков секунд или 20...40 А в течении 0,1 с - то есть он никогда не спасёт электронику и работает здесь как перемычка. Поэтому надо ставить наименьший корпус с минимальной тепловой инерцией, подходящий по напряжению. На Али есть все размеры, 6-вольтные 0603 точно есть.


        1. sdy Автор
          28.12.2023 17:17

          Согласен, буду менять


  1. Nick0las
    28.12.2023 17:17

    Интересный проект понравилось! Есть несколько вопросов:

    1. Как обстоят дела с герметичностью корпуса? Чем уплотнеты кнопки и разъем? Герметичность тестировалась если она есть?

    2. Множество вариантов плат на разных SOC зачем? Для расширения потенциального числа покупателей серийных изделий с открутой архитектурой? Или есть еще какие-то соображения?


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17
      +2

      Герметичность - это прям челлендж, можно сделать герметичным знаю как. Пока через кнопки вода попадет, они не герметичного исполнения

      часы задумывались как своего рода дев кит. Первый вариант часов был на iCE40 FPGA так как было много знакомых фпгашников, это еще году в 2018 было, потом пошел ESP32 и года три назад на нем сделал, потом появился RP2040 и он еще самым дешевым был, сделал на нем. Сейчас вот в планах сделать на GW1 FPGA и RISC-V.

      Мне как схемотехнику интересно чипы поднимать, стараюсь своим знакомым программистам постоянную движуху создавать чтобы они не спали, а делом были заняты


      1. Nick0las
        28.12.2023 17:17

        Герметичное исполнение кнопок (полностью герметичный корпус) на мой взгляд достаточно важное свойство изделия. Можно поставить резиновые кольца через которые ходят толкатели. Или резиновые мембраны гибкие целиком перекрывающие отверстия. Но и то и другое сложно, требует точного изготовления резинок.


        1. sdy Автор
          28.12.2023 17:17

          Силикон надо лить. Стоит денег. Кольца кстати тоже думал. Купил кольца 2мм диаметром. Но на кнопках надо делать бороздку. Пока не заказывал.


      1. NutsUnderline
        28.12.2023 17:17

        знакомым программистам постоянную движуху создавать чтобы они не спали

        теперь понятно зачем им дневой сон нужен


  1. Dark_Purple
    28.12.2023 17:17

    Отличная работа!


  1. sfrolov
    28.12.2023 17:17
    +1

    Какой у них ток потребления в неактивном режиме?


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17
      +1

      в ждущем режиме ток потребления был 280мкА (одна треть милиампера), при этом побудка была от акселерометра, который также в спящем режиме ловил событие и будил уже мк


      1. Nick0las
        28.12.2023 17:17

        А это с каким SOC 280мкА? Что при этом работает? Датчики? Индикация?


        1. sdy Автор
          28.12.2023 17:17

          Esp32 с акселерометром, тестировали как раз ждущий режим. Остальные сенсоры не были задействованы, индикации тоже не было так как ждущий режим.


  1. magratem
    28.12.2023 17:17
    +1

    Великолепный проект, воплотивший в себе мои увлечения: конструкторское проектирование и программирование ????


  1. Zara6502
    28.12.2023 17:17

    никогда не понимал потребности носить на руке такие огромные вещи. толсто же, громоздко, непрактично, неэргономично.

    не ясна потребность видеть столько светодиодов.

    в этом смысле любой фитнес-браслет сильно выигрывает.

    но тут зависит от цели

    не понял зачем бегущая строка.

    ---

    чтобы были часы достаточно 8-сегментного индикатора для одной цифры, коих 4 штуки.

    в общем я в замешательстве.


    1. sdy Автор
      28.12.2023 17:17

      Так в этом и прикол, большие часы с кучей светодиодов. Просто светодиодный индикатор для изучения программирования не очень интересно, а тут и матрица чарлиплексинг и строка бегущая, можно скрипты свои набрасывать и обновлять прошивку по WiFi или USB просто ради забавы. Опять же компас можно сделать и его потом как возвращатель использовать в походах, акселерометр всякие жесты научиться обрабатывать. В общем вся эта история в чистом виде дев кит на руке, который может быть еще и полезным, и необычным


      1. Zara6502
        28.12.2023 17:17

        А, кружок Юный техник или Моделист конструктор. Тогда понятно.


        1. sdy Автор
          28.12.2023 17:17

          ДПШ скорее, в самом хорошем смысле слова


          1. Zara6502
            28.12.2023 17:17

            я без негатива, в том смысле что меня ответ устроил, всё отлично


            1. sdy Автор
              28.12.2023 17:17

              Так и я тоже. Мне подобный вопрос задают все приятели. Все время пытаются выяснить зачем это надо. Отвечаю, что это целое направление сходное с nixie clock. Говорю ещё, что даже у Возняка есть подобные часы и он с ними ходит на тусовки свои.


    1. aik
      28.12.2023 17:17

      Да тут явное "приколись, как я могу", а не попытка сделать серийный продукт для широкого круга. Максимум - конструктор для энтузиастов.


      1. sdy Автор
        28.12.2023 17:17

        Конструктор для энтузиастов. Так и есть.


      1. NutsUnderline
        28.12.2023 17:17

        как будто это что то плохое :) например, на профильных мероприятиях засветиться можно. даже далеко ходить не надо. https://habr.com/ru/companies/diy_fest/articles/748642/ у них часы немного побольше и на строй avr


        1. aik
          28.12.2023 17:17
          +1

          Нет, конечно, это не что-то плохое.

          Просто предъявлять к прикольному конструктору претензии к эргономике и тому, что что фитнесс-браслет компактнее...


  1. hogstaberg
    28.12.2023 17:17
    +1

    Вот даже не читая остальные комментарии (и,честно говоря, на данный момент сам пост до конца). Дико уважаю самостоятельную разработку практически from the scratch и потому дико плюсую.


  1. AstorS1
    28.12.2023 17:17

    Лимитки на watch.ru отдыхают.

    Большое спасибо!