Elektrický obvod elektronických hodín s digitálnym displejom. Hodiny na mikrokontroléri AVR s DS1307. Elektrická schéma domácich hodín s teplomerom

Pre tých, ktorí sa aspoň trochu vyznajú v mikrokontroléroch a chcú si tiež vytvoriť jednoduché a užitočné zariadenie do domácnosti, nie je nič lepšie ako zostava s LED indikátormi. Takáto vec môže zdobiť vašu izbu alebo môže slúžiť ako jedinečný ručne vyrobený darček, z ktorého získa ďalšiu hodnotu. Obvod funguje ako hodiny a ako teplomer - režimy sa prepínajú tlačidlom alebo automaticky.

Elektrická schéma domácich hodín s teplomerom

Mikrokontrolér PIC18F25K22 sa stará o všetko spracovanie a načasovanie údajov a zdieľanie ULN2803A Zostáva len koordinovať jeho výstupy s LED indikátorom. Malý čip DS1302 funguje ako časovač presných sekundových signálov, jeho frekvencia je stabilizovaná štandardným kremenným rezonátorom 32768 Hz. To trochu komplikuje dizajn, ale nebudete musieť neustále upravovať a upravovať čas, ktorý sa nevyhnutne oneskorí alebo uponáhľa, ak si vystačíte s náhodným nevyladeným kremenným rezonátorom s frekvenciou niekoľkých MHz. Takéto hodinky sú skôr jednoduchou hračkou ako kvalitnými a presnými hodinkami.

V prípade potreby môžu byť snímače teploty umiestnené ďaleko od hlavnej jednotky - sú k nej pripojené pomocou trojvodičového kábla. V našom prípade je jeden snímač teploty inštalovaný v bloku a druhý je umiestnený vonku, na kábli dlhom cca 50 cm, keď sme skúšali 5 m kábel, fungoval tiež perfektne.

Displej hodín tvoria štyri veľké LED digitálne ukazovatele. Pôvodne boli spoločnou katódou, ale vo finálnej verzii sa zmenili na spoločnú anódu. Môžete nainštalovať akékoľvek iné a potom jednoducho vybrať odpory obmedzujúce prúd R1-R7 na základe požadovaného jasu. Dalo by sa to umiestniť na spoločnú dosku s elektronickou časťou hodiniek, ale toto je oveľa univerzálnejšie - zrazu chcete dať veľmi veľký LED indikátor, aby boli viditeľné z veľkej vzdialenosti. Príklad takéhoto dizajnu pouličných hodín je tu.

Samotná elektronika začína od 5 V, ale aby LED diódy jasne svietili, je potrebné použiť 12 V. Zo siete je napájanie dodávané cez redukciu transformátora do stabilizátora 7805 , ktorá produkuje napätie striktne 5 V. Pozor na malú zelenú valcovú batériu - slúži ako záložný zdroj energie v prípade straty siete 220 V. Nie je potrebné ju odoberať na 5 V - lítium-iónová alebo Ni-MH batéria pre 3,6 stačí Volt.

Na puzdro môžete použiť rôzne materiály - drevo, plast, kov alebo integrovať celú štruktúru domácich hodiniek do hotových priemyselných hodiniek, napríklad z multimetra, tunera, rádiového prijímača atď. Vyrobili sme ich z plexiskla, pretože sa ľahko spracovávajú a umožňujú vám vidieť vnútro tak, aby ich videl každý - tieto hodinky boli zostavené vlastnými rukami. A čo je najdôležitejšie, bolo to dostupné :)

Tu nájdete všetky potrebné detaily navrhovaného domáceho dizajnu digitálnych hodín, vrátane schémy zapojenia, rozloženia PCB, firmvéru PIC a

Tieto hodinky už boli niekoľkokrát recenzované, no dúfam, že moja recenzia zaujme aj vás. Pridaný popis práce a pokyny.

Dizajnér bol kúpený na ebay.com za 1,38 libier (0,99+0,39 poštovné), čo je v prepočte 2,16 dolára. V čase nákupu je to najnižšia ponúkaná cena.

Dodanie trvalo asi 3 týždne, set prišiel v obyčajnom igelitovom vrecúšku, ktorý bol zase zabalený v malej bublinkovej taške. Na svorkách indikátora bol malý kúsok peny, ostatné časti boli bez akejkoľvek ochrany.

Z dokumentácie je len malý hárok papiera A5 so zoznamom rádiových komponentov na jednej strane a schémou zapojenia na druhej strane.

1. Schéma elektrického zapojenia, použité časti a princíp činnosti



Základom alebo „srdcom“ hodiniek je 8-bitový CMOS mikrokontrolér AT89C2051-24PU vybavený 2kb Flash programovateľnou a vymazateľnou ROM.
Uzol generátora hodín zostavený podľa obvodu (obr. 1) a pozostáva z kremenného rezonátora Y1, dvoch kondenzátorov C2 a C3, ktoré spolu tvoria paralelný oscilačný obvod.


Zmenou kapacity kondenzátorov môžete v malých medziach zmeniť frekvenciu generátora hodín a podľa toho aj presnosť hodín. Obrázok 2 zobrazuje variant obvodu generátora hodín so schopnosťou upraviť chybu hodín.

Počiatočný resetovací uzol slúži na nastavenie vnútorných registrov mikrokontroléra do počiatočného stavu. Slúži na privedenie, po pripojení napájania, na 1 pin MK jeden impulz s trvaním minimálne 1 μs (12 taktovacích periód).
Pozostáva z RC obvodu tvoreného odporom R1 a kondenzátorom C1.

Vstupný obvod pozostáva z tlačidiel S1 a S2. Softvér je navrhnutý tak, že pri jednom stlačení ktoréhokoľvek z tlačidiel sa v reproduktore ozve jediný signál a pri jeho podržaní sa ozve dvojitý signál.

Zobrazovací modul zostavený na štvormiestnom sedemsegmentovom indikátore so spoločnou katódou DS1 a odporovou zostavou PR1.
Odporová zostava je sada odporov v jednom kryte:


Zvuková časť Obvod je obvod zostavený pomocou 10 kOhm odporu R2, pnp tranzistora Q1 SS8550 (pôsobiaceho ako zosilňovač) ​​a piezoelektrického prvku LS1.

Výživa napájané cez konektor J1 s paralelne zapojeným vyhladzovacím kondenzátorom C4. Rozsah napájacieho napätia od 3 do 6V.

2. Zostavenie konštruktora

Montáž nespôsobovala žiadne ťažkosti, na doske bolo napísané, kde aké časti spájkovať.

Veľa obrázkov - pod spojlerom sa skrýva zostava dizajnéra

Začal som so zásuvkou, keďže ako jediná nie je rádiovým komponentom:

Ďalším krokom bolo spájkovanie rezistorov. Nie je možné ich zameniť, obe majú 10 kOhm:


Potom som na dosku nainštaloval, pričom som sledoval polaritu, elektrolytický kondenzátor, zostavu odporu (aj na prvý kolík) a prvky generátora hodín - 2 kondenzátory a kremenný rezonátor

Ďalším krokom je spájkovanie tlačidiel a kondenzátora výkonového filtra:

Potom je čas na zvukový piezoelektrický prvok a tranzistor. Hlavná vec v tranzistore je nainštalovať ho na správnu stranu a nezamieňať terminály:

Nakoniec prispájkujem indikátor a napájací konektor:

Pripájam ho na 5V zdroj. Všetko funguje!!!


3. Nastavenie aktuálneho času, budíkov a hodinového signálu.

Po zapnutí napájania je displej v režime „HODINY: MINÚTY“ a zobrazuje predvolený čas 12:59. Hodinové pípanie je zapnuté. Oba budíky sú zapnuté. Prvý je nastavený na 13:01 a druhý na 13:02.


Každým krátkym stlačením tlačidla S2 sa displej prepne medzi režimami („HODINY: MINUTY“) a („MINUTY: SEKUND“).
Pri dlhšom stlačení tlačidla S1 vstúpite do menu nastavení, ktoré pozostáva z 9 podmenu, označených písmenami A, B, C, D, E, F, G, H, I. Podmenu sa prepína Tlačidlo S1, hodnoty sa menia tlačidlom S2. Po podponuke I nasleduje opustenie ponuky nastavení.

A: Nastavenie aktuálneho času
Keď stlačíte tlačidlo S2, hodnota hodín sa zmení z 0 na 23. Po nastavení hodín musíte stlačiť S1, aby ste sa dostali do podponuky B.

B: Nastavenie minút aktuálneho času


C: Zapnite hodinové pípanie
Predvolené nastavenie je ZAPNUTÉ – každú hodinu od 8:00 do 20:00 zaznie pípnutie. Stlačením tlačidla S2 zmeníte hodnotu medzi ON a OFF. Po nastavení hodnoty musíte stlačiť S1, aby ste sa dostali do podponuky D.

D: Zapnutie/vypnutie prvého budíka
V predvolenom nastavení je budík zapnutý. Stlačením tlačidla S2 zmeníte hodnotu medzi ON a OFF. Po nastavení hodnoty musíte stlačiť S1, aby ste prešli do ďalšej podponuky. Ak je budík vypnutý, podponuky E a F sa preskočia.

E: Nastavenie prvého budíka
Keď stlačíte tlačidlo S2, hodnota hodín sa zmení z 0 na 23. Po nastavení hodín musíte stlačiť S1, aby ste sa dostali do podponuky F.

F: Nastavenie minút prvého budíka
Keď stlačíte tlačidlo S2, hodnota minút sa zmení z 0 na 59. Po nastavení minút musíte stlačiť S1, aby ste sa dostali do podponuky C.

G: Zapnutie/vypnutie druhého budíka
V predvolenom nastavení je budík zapnutý. Stlačením tlačidla S2 zmeníte hodnotu medzi ON a OFF. Po nastavení hodnoty musíte stlačiť S1, aby ste prešli do ďalšej podponuky. Ak je budík vypnutý, podponuky H a I sa preskočia a ponuka nastavení sa opustí.

H: Nastavenie druhého budíka
Keď stlačíte tlačidlo S2, hodnota hodín sa zmení z 0 na 23. Po nastavení hodín musíte stlačiť S1, aby ste sa dostali do podponuky I.

I: Nastavenie minút druhého budíka
Keď stlačíte tlačidlo S2, hodnota minút sa zmení z 0 na 59. Po nastavení minút musíte stlačiť S1, aby ste opustili menu nastavení.

Oprava sekúnd
V režime („MINUTY: SECONDS“) musíte na vynulovanie sekúnd podržať tlačidlo S2. Potom krátko stlačte tlačidlo S2, čím spustíte počítanie sekúnd.

4. Všeobecné dojmy z hodiniek.

Výhody:
+ Nízka cena
+ Jednoduchá montáž, minimum dielov
+ Radosť z vlastnej montáže
+ Pomerne nízka chyba (cez deň som zaostal o niekoľko sekúnd)

mínusy:
- Po vypnutí neuchováva čas
- Nedostatok akejkoľvek inej dokumentácie okrem schémy (tento článok čiastočne vyriešil túto nevýhodu)
- Firmvér v mikrokontroléri je chránený pred čítaním

5. Okrem toho:

1) Na nekonečnom internete som našiel návod na tieto hodinky anglický jazyk a preložil do ruštiny. Môžete si ho stiahnuť

Schematický diagram hodín je znázornený na obr. Obsahuje tri vysokoúrovňové integrované obvody série K176, dva tranzistory a 36 ďalších diskrétnych prvkov. Indikátor - plochý viacmiestny, katódovo-luminiscenčný, s dynamickou indikáciou IVL1 - 7/5. Má štyri 21 mm vysoké číslice a dve vertikálne deliace bodky.

Generátor sekundových a minútových impulzov je vyrobený na mikroobvode - IC1 K176IE18. Tento čip navyše vytvára impulzy s opakovacou frekvenciou 1024 Hz (pin 11), slúžiace na obsluhu signalizačného zariadenia. Na vytvorenie prerušovaného signálu sa používajú impulzy s opakovacou frekvenciou 2 Hz (pin 6). Frekvencia 1 Hz (pin 4) vytvára efekt „blikania“ deliacich bodov. Impulzy s opakovacou frekvenciou 128 Hz, navzájom fázovo posunuté o 4 ms (piny 1, 2, 3, 15) sú privádzané na mriežky štyroch indikátorových číslic, čím sa zabezpečuje ich sekvenčné rozsvietenie. Prepínanie príslušných minútových a hodinových počítadiel sa vykonáva pri frekvencii 1024 Hz (pin 11). Každý impulz dodaný do mriežky indikátora má dĺžku trvania dvoch periód frekvencie 1024 Hz, t.j. signál dodávaný do siete z počítadiel sa dvakrát zapne a vypne. Tento výber frekvencie impulzov v bežnom režime poskytuje dva efekty: dynamickú indikáciu a pulznú prevádzku dekodéra a indikátora.
Integrovaný obvod IC2 K176IE13 obsahuje minútové a hodinové počítadlá hlavných hodín, minútové a hodinové počítadlá pre nastavenie času alarmového zariadenia, ako aj spínače pre spínanie vstupov a výstupov týchto počítadiel. Výstupy počítadiel sú prepojené cez spínač s dekodérom binárneho kódu do sedemprvkového indikačného kódu. Tento dekodér je vyrobený na mikroobvode IMSZ K176IDZ. Výstupy dekodéra sú pripojené k zodpovedajúcim segmentom všetkých štyroch číslic paralelne. Po stlačení tlačidla S2 „Call“ sa indikátor pripojí k počítadlu hodín (na identifikáciu tohto režimu bliká bodka s frekvenciou 1 Hz). Stlačením tlačidla S6 „Korekcia“ sa počítadlá hodín (čip K176IE13) a deliče generátora minútovej sekvencie impulzov (čip K176IE18) vynulujú. Po uvoľnení tlačidla S6 budú hodinky fungovať ako obvykle. Potom stlačením tlačidiel S3 „Min“ a S4 „Hour“ sa nastavia minúty a hodiny aktuálneho času. V tomto režime je možné zapnúť zvukový signál. Po stlačení tlačidla S2 „Call“ sa k dekodéru a indikátoru pripojí počítadlá signalizátora. V tomto režime sa zobrazujú aj štyri číslice, ale blikajúce bodky zhasnú. Stlačením tlačidla S5 „Bud“ a jeho podržaním postupne stláčajte tlačidlá S3 „Min“ a S4 „Hour“, nastavte požadovaný čas odozvy poplašného zariadenia, pričom sledujte hodnoty indikátora. Obvod hodín umožňuje nastaviť znížený jas indikátorov pomocou tlačidla S1 „Brightness“. Malo by sa však pamätať na to, že pri znížení jasu (stlačenie tlačidla S1) nie je možné zapnúť zvukový signál, ako aj nastaviť hodiny a budík.
Napájacia jednotka BP6 - 1 - 1 obsahuje sieťový transformátor T, ktorý vytvára napätie 5 V (so stredným bodom) pre napájanie vlákna katódy indikátora a napätie 30 V pre napájanie zostávajúcich obvodov indikátora a mikroobvody. Napätie 30 V je usmernené kruhovým obvodom na štyroch diódach (VD10 - VD13) a potom pomocou stabilizátora na zenerovej dióde VD16 vzhľadom na kryt sa vytvorí napätie +9 V na napájanie mikroobvodov a s pomocou stabilizátora na zenerových diódach VD14, VD15 a tranzistore VT2 - napätie + 25 V (vzhľadom na katódu) na napájanie mriežok a anód indikátorov. Spotreba energie hodinami nie je väčšia ako 5 W. K dispozícii je záložné napájanie, aby sa ušetril čas, keď je sieť vypnutá. Je možné použiť akúkoľvek 6...9V batériu.

Literatúra MRB1089

Tieto hodiny sú zostavené na známom čipsete - K176IE18 (binárne počítadlo pre hodiny s generátorom zvončekového signálu),

K176IE13 (počítadlo hodín s alarmom) a K176ID2 (konvertor binárneho kódu na sedemsegmentový)

Po zapnutí napájania sa do počítadla hodín a minút a do pamäťového registra budíka čipu U2 automaticky zapíšu nuly. Na inštaláciu

čas, stlačte tlačidlo S4 (Nastavenie času) a podržte ho stlačte tlačidlo S3 (Hodina) - na nastavenie hodiny alebo S2 (Min) - na nastavenie

minút. V tomto prípade sa hodnoty príslušných indikátorov začnú meniť s frekvenciou 2 Hz od 00 do 59 a potom znova 00. V momente prechodu

od 59 do 00 sa počítadlo hodín zvýši o jednu. Nastavenie času budíka je rovnaké, stačí ho podržať

tlačidlo S5 (Alarm Set). Po nastavení času budíka musíte budík zapnúť stlačením tlačidla S1 (kontakty

ZATVORENÉ). Tlačidlo S6 (Reset) sa používa na vynútenie resetovania indikátorov minút na 00 počas nastavovania. Svoju úlohu zohrávajú LED diódy D3 a D4

deliace body blikajúce s frekvenciou 1 Hz. Digitálne indikátory na schéme sú umiestnené v správnom poradí, t.j. prísť prvý

indikátory hodín, dve deliace bodky (LED D3 a D4) a indikátory minút.

Hodiny používali odpory R6-R12 a R14-R16 s výkonom 0,25 W, zvyšok - 0,125 W. Quartzový rezonátor XTAL1 s frekvenciou 32 768 Hz -

obyčajná stráž, tranzistory KT315A môžu byť nahradené akýmkoľvek nízkovýkonným kremíkom vhodnej štruktúry, KT815A - s tranzistormi

priemerný výkon so statickým základným koeficientom prenosu prúdu najmenej 40, diódy - akýkoľvek nízkoenergetický kremík. Výškový reproduktor BZ1

dynamický, bez vstavaného generátora, odpor vinutia 45 Ohm. Tlačidlo S1 je prirodzene uzamknuté.

Použité indikátory sú zelené TOS-5163AG, môžete použiť akékoľvek iné indikátory so spoločnou katódou bez redukcie

odpor rezistorov R6-R12. Na obrázku môžete vidieť pinout tohto indikátora, závery sú zobrazené podmienečne, pretože prezentované

pohľad zhora.

Po zložení hodiniek možno budete musieť upraviť frekvenciu kryštálového oscilátora. To sa dá najpresnejšie dosiahnuť digitálnym ovládaním

pri použití frekvenčného merača je perióda oscilácie 1 s na kolíku 4 mikroobvodu U1. Vyladenie generátora v priebehu hodín bude vyžadovať výrazne vyššie náklady

čas. Možno budete musieť nastaviť jas LED diód D3 a D4 výberom odporu odporu R5, aby všetko

žiarili rovnomerne jasne. Prúd spotrebovaný hodinami nepresahuje 180 mA.

Hodinky sú napájané konvenčným napájacím zdrojom, zostaveným na pozitívnom mikroobvodovom stabilizátore 7809 s výstupným napätím +9V a prúdom 1,5A.

Nie je to tak dávno, čo som sa prehrabával v krabici starých komponentov. Hľadal som niečo iné, ale zastavil som sa, keď som narazil na niekoľko indikátorov úniku plynu. Jedného dňa (dávno, veľmi dávno) som ich vytiahol zo starej kalkulačky.

Pamätám si... Pred tridsiatimi rokmi bolo šesť ukazovateľov malým pokladom. Každý, kto potom dokázal vyrobiť hodiny pomocou TTL logiky s takýmito indikátormi, bol považovaný za sofistikovaného odborníka vo svojom odbore.

Žiara indikátorov vypúšťania plynu sa zdala teplejšia. Po pár minútach som bol zvedavý, či tieto staré lampy budú fungovať a chcel som s nimi niečo urobiť. Teraz je veľmi jednoduché vyrobiť takéto hodinky. Všetko, čo potrebujete, je mikrokontrolér...

Keďže som sa zároveň zaujímal o programovanie mikrokontrolérov vo vyšších jazykoch, rozhodol som sa trochu pohrať. Pokúsil som sa skonštruovať jednoduché hodiny pomocou digitálnych indikátorov výboja plynu.

Účel dizajnu

Rozhodol som sa, že hodiny by mali mať šesť číslic a čas by sa mal nastavovať minimálnym počtom tlačidiel. Okrem toho som sa chcel pokúsiť použiť niekoľko najbežnejších rodín mikrokontrolérov od rôznych výrobcov. Chcel som napísať program v C.

Indikátory vybitia plynu vyžadujú na prevádzku vysoké napätie. Ale nechcel som sa zaoberať nebezpečným sieťovým napätím. Hodinky mali byť napájané neškodným 12 V napätím.

Keďže mojím hlavným cieľom bola hra, nenájdete tu žiadny popis mechanického prevedenia ani nákresy tela. Ak chcete, môžete si hodinky zmeniť sami podľa svojho vkusu a skúseností.

Tu je to, čo som dostal:

  • Zobrazenie času: HH MM SS
  • Indikácia alarmu: HH MM --
  • Režim zobrazenia času: 24 hodín
  • Presnosť ± 1 sekunda za deň (v závislosti od kremenného kryštálu)
  • Napájacie napätie: 12V
  • Prúdový odber: 100 mA

Schéma hodín

Pre zariadenie so šesťmiestnym digitálnym displejom bol režim multiplex prirodzeným riešením.

Účel väčšiny prvkov blokového diagramu (obrázok 1) je jasný bez komentára. Do určitej miery neštandardnou úlohou bolo vytvorenie prevodníka úrovní TTL na riadiace signály vysokonapäťových indikátorov. Anódové budiče sú vyrobené pomocou vysokonapäťových tranzistorov NPN a PNP. Diagram je požičaný od Stefana Knellera (http://www.stefankneller.de).

Čip 74141 TTL obsahuje dekodér BCD a vysokonapäťový ovládač pre každú číslicu. Môže byť ťažké objednať jeden čip. (aj keď neviem, či ich už niekto vyrába). Ale ak nájdete indikátory vypúšťania plynu, 74141 môže byť niekde nablízku :-). V dobe logiky TTL prakticky neexistovala alternatíva k čipu 74141. Tak skús niekde nejaký nájsť.

Indikátory vyžadujú napätie približne 170 V. Nemá zmysel vyvíjať špeciálny obvod pre menič napätia, pretože existuje veľké množstvo čipov zosilňovača. Vybral som si lacný a široko dostupný IC34063. Obvod prevodníka je takmer úplne skopírovaný z údajového listu MC34063. Práve k nemu pribudol vypínač T13. K tomu vnútorný kľúč vysoké napätie nesedí. Ako indukčnosť pre menič som použil tlmivku. Je znázornené na obrázku 2; jeho priemer je 8 mm a jeho dĺžka je 10 mm.

Účinnosť meniča je celkom dobrá a výstupné napätie je relatívne bezpečné. Pri zaťažovacom prúde 5 mA výstupné napätie klesne na 60 V. R32 funguje ako rezistor snímajúci prúd.

Na napájanie logiky sa používa lineárny regulátor U4. Na obvode a doske je priestor pre záložnú batériu. (3,6 V - NiMH alebo NiCd). D7 a D8 sú Schottkyho diódy a odpor R37 je navrhnutý tak, aby obmedzoval nabíjací prúd podľa charakteristík batérie. Ak si staviate hodinky len tak pre zábavu, nebudete potrebovať batériu D7, D8 a R37.

Konečný obvod je znázornený na obrázku 3.

Obrázok 3.

Tlačidlá nastavenia času sú pripojené cez diódy. Stav tlačidiel sa kontroluje nastavením logickej „1“ na príslušnom výstupe. Ako bonus je na výstup mikrokontroléra pripojený piezo žiarič. Ak chcete umlčať to škaredé škrípanie, použite malý spínač. Na to by sa celkom hodilo kladivo, ale to je až posledná možnosť :-).

Zoznam komponentov obvodu, výkres DPS a schému rozmiestnenia nájdete v sekcii "Na stiahnutie".

CPU

Takmer každý mikrokontrolér s dostatočným počtom pinov dokáže ovládať toto jednoduché zariadenie s minimom požadované množstvo ktoré sú uvedené v tabuľke 1.

Stôl 1.
Funkcia závery
Výživa 2
Kremenný rezonátor 2
Manažment anód 6
Ovládač 74141 4
Vstup tlačidlom 1
Piezo žiarič 1
Celkom 16

Každý výrobca vyvíja svoje vlastné rodiny a typy mikrokontrolérov. Umiestnenie kolíkov je pre každý typ individuálne. Snažil som sa navrhnúť univerzálnu dosku pre niekoľko typov mikrokontrolérov. Doska má 20-pinovú päticu. Pomocou niekoľkých prepojovacích káblov ho môžete prispôsobiť rôznym mikrokontrolérom.

Mikrokontroléry testované v tomto obvode sú uvedené nižšie. Môžete experimentovať s inými typmi. Výhodou schémy je možnosť využitia rôznych procesorov. Rádioamatéri spravidla používajú jednu rodinu mikrokontrolérov a majú zodpovedajúce programátorské a softvérové ​​nástroje. S mikrokontrolérmi od iných výrobcov môžu byť problémy, preto som vám dal možnosť vybrať si procesor z vašej obľúbenej rodiny.

Všetky špecifiká zapínania rôznych mikrokontrolérov sú vyjadrené v tabuľkách 2...5 a obrázkoch 4...7.

Tabuľka 2
Freescale
Typ MC68HC908QY1
Kremenný rezonátor 12 MHz
Kondenzátory C1, C2 22 pF
Program freescale.zip
(pozri časť „Na stiahnutie“)
nastavenie

Poznámka: Paralelne s kremenným rezonátorom je zapojený odpor 10 MΩ.

Tabuľka 3.
Mikročip
Typ PIC16F628A
Kremenný rezonátor 32,768 kHz
Kondenzátory C1, C2 22 pF
Program pic628.zip
(pozri časť „Na stiahnutie“)
nastavenie Int. 4 MHz generátor - I/O RA6,
MCLR OFF, WDT OFF, LVP OFF,
BROUT OFF, CP OFF, PWRUP OFF

Poznámka: Mikroobvod musí byť v zásuvke otočený o 180°.

Tabuľka 4.
Atmel
Typ ATtiny2313
Kremenný rezonátor 12 MHz
Kondenzátory C1, C2 15 pF
Program attiny.zip
(pozri časť „Na stiahnutie“)
nastavenie Sq. 8 MHz oscilátor, RESET ON

Poznámka: Pridajte SMD súčiastky R a C na kolík RESET (10 kΩ a 100 nF).

Tabuľka 5.
Atmel
Typ AT89C2051
Kremenný rezonátor 12 MHz
Kondenzátory C1, C2 22 pF
Program at2051.zip
(pozri časť „Na stiahnutie“)
nastavenie --

Poznámka: Pridajte SMD komponenty R a C na kolík RESET (10 kΩ a 100 nF); pripojte kolíky označené hviezdičkami k napájacej zbernici +Ub cez 3,3 kOhm SMD odpory.

Keď porovnáte kódy pre rôzne mikrokontroléry, uvidíte, že sú veľmi podobné. Existujú rozdiely v prístupe k portom a definícii funkcií prerušenia, ako aj v tom, čo závisí od hardvérových komponentov.

Zdrojový kód pozostáva z dvoch častí. Funkcia Hlavná() nakonfiguruje porty a spustí časovač, ktorý generuje signály prerušenia. Potom program prehľadá stlačené tlačidlá a nastaví vhodný čas a hodnoty budíka. Tam sa v hlavnej slučke porovná aktuálny čas s budíkom a zapne sa piezožiarič.

Druhá časť je podprogram na obsluhu prerušení časovača. Podprogram, ktorý sa volá každú milisekundu (v závislosti od možností časovača), zvyšuje časové premenné a riadi číslice na displeji. Okrem toho sa kontroluje stav tlačidiel.

Beh po okruhu

Pri inštalácii komponentov a nastavovaní začnite so zdrojom napájania. Spájkujte regulátor U4 a okolité komponenty. Skontrolujte napätie 5 V pre U2 a 4,6 V pre U1. Ďalším krokom je zostavenie vysokonapäťového meniča. Pomocou orezávacieho odporu R36 nastavte napätie na 170 V. Ak rozsah nastavenia nestačí, mierne zmeňte odpor odporu R33. Teraz nainštalujte čip U2, tranzistory a odpory anódového a digitálneho riadiaceho obvodu. Pripojte vstupy U2 na zbernicu GND a jeden z odporov R25 - R30 zapojte do série s napájacou zbernicou +Ub. Čísla indikátorov by sa mali rozsvietiť v príslušných polohách. V poslednej fáze kontroly obvodu pripojte kolík 19 mikroobvodu U1 k zemi - piezoelektrický vysielač by mal pípnuť.

Zdrojové kódy a skompilované programy nájdete v príslušnom súbore ZIP v časti „Na stiahnutie“. Po flashovaní programu do mikrokontroléra starostlivo skontrolujte každý kolík v polohe U1 a nainštalujte potrebné drôtové a spájkovacie prepojky. Pozrite si obrázky mikrokontroléra vyššie. Ak je mikrokontrolér správne naprogramovaný a pripojený, jeho generátor by mal začať pracovať. Môžete nastaviť čas a budík. Pozor! Na doske je miesto ešte na jedno tlačidlo - to je náhradné tlačidlo pre budúce rozšírenia :-).

Skontrolujte presnosť frekvencie generátora. Ak nie je v očakávanom rozsahu, mierne zmeňte hodnoty kondenzátorov C1 a C2. (Spájajte malé kondenzátory paralelne alebo ich nahraďte inými). Presnosť hodiniek by sa mala zlepšiť.

Záver

Malé 8-bitové procesory sú celkom vhodné pre jazyky na vysokej úrovni. C nebol pôvodne určený pre malé mikrokontroléry, ale pre jednoduché aplikácie ho v pohode využijete. Assembler je vhodnejší pre zložité úlohy, ktoré vyžadujú kritické časy alebo maximálne zaťaženie procesora. Pre väčšinu rádioamatérov sú vhodné bezplatné aj shareware obmedzené verzie kompilátora C.

Programovanie v C je rovnaké pre všetky mikrokontroléry. Musíte poznať hardvérové ​​funkcie (registre a periférie) zvoleného typu mikrokontroléra. Pozor na bitové operácie – jazyk C nie je vhodný na manipuláciu s jednotlivými bitmi, ako je vidieť na príklade originálu pri ATtiny.

Si hotový? Potom sa nalaďte, zamyslite sa nad vákuovými trubicami a sledujte...

...staré časy sú späť... :-)

Poznámka redakcie

Úplným analógom SN74141 je mikroobvod K155ID1, vyrobený softvérom Minsk Integral.
Mikroobvod možno ľahko nájsť na internete.



zdieľam