الکترونیکی را مورد توجه شما قرار می دهم ساعت میکروکنترلر. مدار ساعت بسیار ساده است، حاوی حداقل جزئیات است، برای تکرار توسط آماتورهای رادیویی مبتدی در دسترس است.
این طرح بر روی یک میکروکنترلر و ساعت واقعی DS1307 مونتاژ شده است. یک نشانگر LED هفت بخش چهار رقمی به عنوان نشانگر زمان فعلی استفاده می شود (درخشش فوق العاده روشن و آبی که در تاریکی خوب به نظر می رسد و در عین حال ساعت نقش یک چراغ شب را بازی می کند) . ساعت با دو دکمه کنترل می شود. به لطف استفاده از تراشه ساعت بلادرنگ DS1307، الگوریتم برنامه بسیار ساده بود. میکروکنترلر از طریق گذرگاه I2C با ساعت بیدرنگ ارتباط برقرار می کند و توسط نرم افزار سازماندهی می شود.
طرح ساعت:
متأسفانه یک خطا در نمودار وجود دارد:
- نتایج MK به پایه های ترانزیستور باید متصل شود:
PB0 به T4، PB1 به T3، PB2 به T2، PB3 به T1
یا اتصال کلکتورهای ترانزیستور را به بیت های نشانگر تغییر دهید:
T1 به DP1 ….. T4 به DP4
جزئیات استفاده شده در مدار ساعت:
♦ میکروکنترلر ATTiny26:
♦ ساعت واقعی DS1307:
♦ نمایشگر LED 4 رقمی 7 بخش - کاتد مشترک FYQ-5641UB -21 (آبی بسیار روشن):
♦ کوارتز 32.768 کیلوهرتز، با ظرفیت ورودی 12.5 pF (از مادربرد کامپیوتر قابل برداشت است)، دقت کلاک به این کوارتز بستگی دارد:
♦ همه ترانزیستورها ساختارهای NPN هستند، شما می توانید از هر کدام (KT3102، KT315 و مشابه خارجی آنها) استفاده کنید، من از BC547C استفاده کردم.
♦ تنظیم کننده ولتاژ میکروچیپ نوع 7805
♦ تمام مقاومت های 0.125 وات
♦ خازن های قطبی برای ولتاژ کاری که کمتر از ولتاژ منبع تغذیه نیستند
♦ قدرت پشتیبان DS1307 - سلول لیتیوم 3 ولت CR2032
از هر شارژر غیرضروری تلفن همراه می توان برای تغذیه ساعت استفاده کرد (در این مورد، اگر ولتاژ خروجی شارژر در محدوده 5 ولت ± 0.5 ولت باشد، بخشی از مدار - تنظیم کننده ولتاژ روی تراشه 7805 را می توان حذف کرد)
جریان مصرفی دستگاه - 30 میلی آمپر است.
باتری پشتیبان ساعت DS1307 را می توان حذف کرد، اما پس از آن، اگر ولتاژ برق از کار بیفتد، زمان فعلی باید دوباره تنظیم شود.
برد مدار چاپی دستگاه نشان داده نشده است، طرح در یک کیس از یک ساعت مکانیکی معیوب مونتاژ شده است. یک LED (با فرکانس چشمک زن 1 هرتز، از خروجی SQW DS1307) برای جداسازی ساعت ها و دقیقه ها روی نشانگر عمل می کند.
تنظیمات کارخانه میکروکنترلر: فرکانس ساعت - 1 مگاهرتز، بیت های FUSE نیازی به لمس ندارند.
الگوریتم ساعت(در الگوریتم ساز):
1. تنظیم نشانگر پشته
2. تنظیم تایمر T0:
- فرکانس SK/8
- وقفه های سرریز (با چنین فرکانس از پیش تعیین شده، وقفه هر 2 میلی ثانیه فراخوانی می شود)
3. راه اندازی پورت ها (پین های PA0-6 و PB0-3 برای خروجی، PA7 و PB6 برای ورودی پیکربندی شده اند)
4. راه اندازی گذرگاه I2C (پایین PB4 و PB5)
5. بررسی بیت هفتم (CH) رجیستر صفر DS1307
6. وقفه جهانی را فعال کنید
7. وارد کردن یک حلقه با تست کلیک دکمه
هنگامی که DS307 برای اولین بار روشن می شود، یا در صورت عدم وجود برق پشتیبان دوباره روشن می شود، به تنظیمات اولیه زمان فعلی می رود. در این مورد: دکمه S1 - برای تنظیم زمان، دکمه S2 - انتقال به دسته بعدی. تنظیم زمان - ساعت ها و دقیقه ها روی DS1307 نوشته می شود (ثانیه ها روی صفر تنظیم می شوند)، و پایه SQW / OUT (پایه هفتم) برای تولید پالس های مستطیلی با فرکانس 1 هرتز پیکربندی شده است.
هنگامی که دکمه S2 را فشار می دهید (S4 - در برنامه)، وقفه ها به صورت سراسری غیرفعال می شوند، برنامه وارد زیربرنامه تصحیح زمان می شود. همزمان با دکمه های S1 و S2 ده ها و واحدهای دقیقه تنظیم می شود، سپس از 0 ثانیه با فشار دادن دکمه S2، زمان به روز رسانی در DS1307 ثبت می شود، وقفه جهانی فعال می شود و بازگشت به برنامه اصلی انجام می شود.
ساعت دقت خوبی را نشان داد، دریفت زمان برای یک ماه 3 ثانیه است.
برای بهبود دقت دوره، توصیه می شود که کوارتز را به DS1307 متصل کنید، همانطور که در دیتاشیت نشان داده شده است:
برنامه در محیط Algorithm Builder نوشته شده است.
شما می توانید با استفاده از برنامه ساعت به عنوان مثال، با الگوریتم ارتباط میکروکنترلر با دستگاه های دیگر از طریق گذرگاه I2C آشنا شوید (هر خط به تفصیل در الگوریتم توضیح داده شده است).
عکسی از دستگاه مونتاژ شده و یک برد مدار چاپی با فرمت lay از خواننده سایت آناتولی پیلگوک که با تشکر فراوان از ایشان!
این دستگاه از: ترانزیستورها - SMD VS847 و مقاومت های CHIP استفاده می کند
ضمیمه های مقاله:
(42.9 کیلوبایت، 3038 بازدید)
(6.3 کیلوبایت، 4058 بازدید)
(3.1 کیلوبایت، 2500 بازدید)
(312.1 کیلوبایت، 5833 بازدید)
نسخه دوم برنامه ساعت در AB (برای کسانی که بالا را دانلود نمی کنند)
(11.4 کیلوبایت، 1842 بازدید)
همانطور که از نام آن مشخص است، هدف اصلی این دستگاه، اطلاع از زمان و تاریخ فعلی است. اما ویژگی های بسیار مفیدتری دارد. ایده ایجاد آن بعد از اینکه با یک ساعت نیمه شکسته با یک قاب فلزی نسبتاً بزرگ (برای ساعت مچی) روبرو شدم ظاهر شد. فکر می کردم می توانم یک ساعت دست ساز را در آنجا قرار دهم که امکانات آن فقط با تخیل و مهارت خودم محدود است. نتیجه دستگاهی با ویژگی های زیر است:
1. ساعت - تقویم:
- سال های کبیسه حساب می شود
شمارش و خروجی به نشانگر ساعت، دقیقه، ثانیه، روز هفته، روز، ماه، سال.
وجود تنظیم خودکار زمان جاری، که هر ساعت انجام می شود (حداکثر مقادیر +/-9999 واحد، 1 واحد = 3.90625 میلی ثانیه).
محاسبه روز هفته از تاریخ (برای قرن جاری)
تغییر خودکار به تابستان و زمستان (قابل تعویض)
2. دو ساعت زنگ دار مستقل (در صورت فعال شدن، یک ملودی به صدا در می آید)
3. تایمر با وضوح 1 ثانیه. (حداکثر زمان شمارش معکوس 99 ساعت 59 دقیقه و 59 ثانیه)
4. کرونومتر دو کانال با وضوح شمارش 0.01 ثانیه. (حداکثر زمان شمارش 99 ساعت 59 دقیقه و 59 ثانیه)
5. کرونومتر با وضوح شمارش 1 ثانیه. (حداکثر زمان شمارش 99 روز)
6. دماسنج در محدوده -5°С. تا 55 درجه سانتیگراد (محدود شده توسط محدوده دمایی عملکرد عادی دستگاه) با افزایش 0.1 درجه سانتیگراد.
7. خواننده و شبیه ساز کلیدهای الکترونیکی - تبلت های نوع DS1990 با استفاده از پروتکل Dallas 1-Wire (حافظه 50 قطعه که قبلاً چندین کلید جهانی "کلید وسایل نقلیه تمام زمینی" وجود دارد) با قابلیت مشاهده کد کلید بایت به بایت
8. کنترل از راه دور IR (فقط دستور "عکس بگیرید" اجرا می شود) برای دوربین های دیجیتال "Pentax"، "Nikon"، "Canon"
9. چراغ قوه LED
10. 7 ملودی
11. سیگنال صوتی در ابتدای هر ساعت (قابل تعویض)
12. تایید صدای فشار دادن دکمه (قابل تعویض)
13. کنترل ولتاژ باتری با عملکرد کالیبراسیون
14. تنظیم روشنایی نشانگر دیجیتال
شاید چنین عملکردی اضافی باشد، اما من چیزهای جهانی را دوست دارم، خوب، به علاوه رضایت اخلاقی از این واقعیت که این ساعت با دست ساخته می شود.
نمودار شماتیک ساعت
این دستگاه مبتنی بر میکروکنترلر ATmega168PA-AU است. ساعت روی تایمر T2 تیک می زند که در حالت ناهمزمان از کوارتز ساعت در 32768 هرتز کار می کند. میکروکنترلر تقریباً همیشه در حالت خواب است (نشانگر خاموش است)، هر ثانیه یک بار بیدار می شود تا این ثانیه را به زمان فعلی اضافه کند و دوباره به خواب می رود. در حالت فعال، MK از نوسانگر داخلی RC در 8 مگاهرتز کلاک می شود، اما پیش مقیاس کننده داخلی آن را بر 2 تقسیم می کند، در نتیجه، هسته از 4 مگاهرتز کلاک می شود. برای نشان دادن، از چهار نشانگر دیجیتال LED تک رقمی هفت بخش با یک آند مشترک و یک نقطه اعشار استفاده می شود. همچنین 7 LED وضعیت وجود دارد که هدف آنها به شرح زیر است:
D1- علامت یک مقدار منفی (منهای)
D2- علامت کرونومتر در حال اجرا (چشمک می زند)
د3- علامت اولین آلارم روشن
د4- علامت ساعت زنگ دار دوم روشن است
د5- علامت سیگنال صوتی در ابتدای هر ساعت
D6- علامت تایمر در حال اجرا (چشمک می زند)
د7- علامت ولتاژ پایین باتری
R1-R8 - مقاومت های محدود کننده جریان بخش هایی از نشانگرهای دیجیتال HG1-HG4 و LED های D1-D7. R12، R13 - تقسیم کننده برای کنترل ولتاژ باتری. از آنجایی که ولتاژ منبع تغذیه ساعت 3 ولت است و LED سفید D9 در مصرف جریان نامی به 3.4-3.8 ولت نیاز دارد، با قدرت کامل نمی درخشد (اما کافی است در تاریکی تلو تلو تلو نخورد) و به همین دلیل است. بدون مقاومت محدود کننده جریان متصل می شود. عناصر R14، Q1، R10 برای کنترل LED مادون قرمز D8 (اجرای کنترل از راه دور برای دوربین های دیجیتال) طراحی شده اند. R19، R20، R21 برای جفت شدن هنگام برقراری ارتباط با دستگاه هایی که دارای رابط 1-Wire هستند استفاده می شود. مدیریت توسط سه دکمه انجام می شود که من به طور مشروط آنها را نامیدم: MODE (حالت)، بالا (بالا)، پایین (پایین). اولین آنها همچنین برای بیدار کردن MK توسط یک وقفه خارجی طراحی شده است (در این مورد، نشانگر روشن می شود)، بنابراین به طور جداگانه به ورودی PD3 متصل می شود. فشار دادن دکمه های باقی مانده با استفاده از ADC و مقاومت های R16، R18 تعیین می شود. اگر دکمه ها در عرض 16 ثانیه فشار داده نشوند، MK به خواب می رود و نشانگر خاموش می شود. وقتی در حالت است "کنترل از راه دور برای دوربین ها"این فاصله 32 ثانیه است و با چراغ قوه - 1 دقیقه. همچنین، MK را می توان به صورت دستی با استفاده از دکمه های کنترل به حالت خواب درآورد. هنگامی که کرونومتر با وضوح شمارش 0.01 ثانیه کار می کند. دستگاه به حالت خواب نمی رود.
تخته مدار چاپی
این دستگاه بر روی یک برد مدار چاپی دو طرفه به شکل گرد با توجه به اندازه قطر داخلی قاب ساعت مونتاژ می شود. اما در ساخت از دو تخته یک طرفه به ضخامت 0.35 میلی متر استفاده کردم. باز هم این ضخامت با کندن آن از فایبرگلاس دو طرفه به ضخامت 1.5 میلی متر به دست آمد. تخته ها سپس چسب. همه این کارها به این دلیل انجام شد که من یک فایبرگلاس دو طرفه نازک نداشتم و هر میلی متر ضخامت ذخیره شده در فضای داخلی محدود قاب ساعت بسیار ارزشمند است و نیازی به ترکیب در ساخت هادی های چاپی با استفاده از روش LUT نقشه PCB و محل قطعات در فایل های پیوست شده است. در یک طرف نشانگرها و مقاومت های محدود کننده جریان R1-R8 وجود دارد. در پشت همه جزئیات دیگر وجود دارد. دو سوراخ برای LED های سفید و مادون قرمز وجود دارد.
کنتاکت های دکمه و نگهدارنده باتری از ورق فنری انعطاف پذیر فولادی به ضخامت 0.2 تا 0.3 میلی متر ساخته شده اند. و کنسرو شده در زیر عکس های تابلو از هر دو طرف آمده است:
طراحی، قطعات و جایگزینی احتمالی آنها
میکروکنترلر ATmega168PA-AU را می توان با ATmega168P-AU، ATmega168V-10AU ATmega168-20AU جایگزین کرد. نشانگرهای دیجیتال - 4 قطعه KPSA02-105 درخشش قرمز فوق العاده روشن با ارتفاع رقم 5.08 میلی متر. می توان از همان سری KPSA02-xxx یا KCSA02-xxx تهیه کرد. (فقط نه سبزها - آنها کم نور خواهند درخشید) سایر آنالوگهای با اندازه های مشابه با روشنایی مناسب برای من ناشناخته هستند. برای HG1، HG3، اتصال کاتدهای بخش با HG2، HG4 متفاوت است، زیرا برای طرح PCB برای من راحت تر بود. در این راستا از یک جدول مولد کاراکتر متفاوت برای آنها در برنامه استفاده شده است. مقاومت ها و خازن های SMD استفاده شده برای نصب روی سطح سایز 0805 و 1206 ال ای دی D1-D7 سایز 0805 ال ای دی های سفید و مادون قرمز با قطر 3 میلی متر. روی برد 13 سوراخ وجود دارد که باید جامپرها را در آنها نصب کنید. DS18B20 با رابط 1-Wire به عنوان سنسور دما استفاده می شود. LS1 - یک زنگ پیزوالکتریک معمولی که در پوشش قرار داده شده است. با یک کنتاکت به کمک فنری که روی آن تعبیه شده به برد و با دیگری توسط خود کاور به قاب ساعت متصل می شود. تشدید کننده کوارتز از ساعت مچی.
برنامه نویسی، سیستم عامل، فیوزها
برای برنامه نویسی در مدار، برد فقط 6 وصله تماس گرد (J1) دارد، زیرا یک اتصال دهنده تمام عیار در ارتفاع مناسب نیست. من آنها را با استفاده از یک دستگاه تماسی ساخته شده از یک فیش پین PLD2x3 و فنرهای لحیم شده روی آنها به پروگرامر وصل کردم و با یک دست آنها را به تکه ها فشار دادم. ضمیمه عکسی از دستگاه است.
من از آن استفاده کردم زیرا در طول فرآیند اشکال زدایی مجبور شدم بارها MK را reflash کنم. با یک سیستم عامل یکبار مصرف، لحیم کردن سیم های نازک متصل به برنامه نویس به وصله ها و سپس لحیم کردن مجدد آنها آسان تر است. فلش کردن MK بدون باتری راحت تر است، اما به طوری که برق از یک منبع خارجی + 3 ولت یا از یک برنامه نویس با ولتاژ تغذیه یکسان تامین می شود. این برنامه در اسمبلر در محیط VMLAB 3.15 نوشته شده است. کدهای منبع، سیستم عامل برای FLASH و EEPROM در برنامه.
بیت های فیوز میکروکنترلر DD1 باید به صورت زیر برنامه ریزی شوند:
CKSEL3...0 = 0010 - کلاکینگ از نوسانگر داخلی RC 8 مگاهرتز.
SUT1...0 =10 - زمان راه اندازی: 6 CK + 64 میلی ثانیه.
CKDIV8 = 1 - تقسیم کننده فرکانس بر 8 غیرفعال است.
CKOUT = 1 - ساعت خروجی در CKOUT غیرفعال است.
BODLEVEL2…0 = 111 - کنترل ولتاژ تغذیه غیرفعال است.
EESAVE = 0 - پاک کردن EEPROM در طول برنامه ریزی تراشه غیرفعال است.
WDTON = 1 - بدون فعال سازی دائمی Watchdog Timer.
بقیه فیوز - بیت ها بهتر است دست نخورده باقی بمانند. اگر روی "0" تنظیم شود، بیت فیوز برنامه ریزی می شود.
فلش کردن EEPROM با dump موجود در بایگانی مورد نیاز است.
اولین سلول های EEPROM شامل پارامترهای اولیه دستگاه است. جدول زیر هدف برخی از آنها را توضیح می دهد که می توان آنها را در حدود معقول تغییر داد.
|
آدرس سلول |
هدف |
پارامتر |
توجه داشته باشید |
|
|
مقدار ولتاژ باتری که در آن سیگنالی در مورد سطح پایین آن رخ می دهد |
260 (104 دلار) (2.6 ولت) |
|||
|
ضریب برای تصحیح مقدار ولتاژ باتری اندازه گیری شده |
||||
|
فاصله زمانی خواب |
1 واحد = 1 ثانیه |
|||
|
فاصله زمانی برای تبدیل به حالت خواب زمانی که چراغ قوه روشن است |
1 واحد = 1 ثانیه |
|||
|
مدت زمان ورود به حالت خواب در حالت کنترل از راه دور دوربین |
1 واحد = 1 ثانیه |
|||
|
تعداد کلیدهای IButton در اینجا ذخیره می شود |
توضیح مختصری در مورد نکات:
1 امتیاز این مقدار ولتاژ باتری را نشان می دهد که در آن LED روشن می شود و مقدار کم آن را نشان می دهد. من 2.6 ولت را تنظیم کردم (پارامتر - 260). اگر به چیز دیگری نیاز دارید، به عنوان مثال 2.4 ولت، باید 240 (00F0 دلار) بنویسید. بایت کم به ترتیب در آدرس 0000 دلار وارد سلول می شود و بایت بالا به 0001 دلار وارد می شود.
2 امتیاز از آنجایی که به دلیل کمبود جا، مقاومت متغیری برای تنظیم دقت اندازه گیری ولتاژ باتری روی برد نصب نکردم، کالیبراسیون نرم افزاری را معرفی کردم. روش کالیبراسیون برای اندازه گیری دقیق به شرح زیر است: در ابتدا ضریب 1024 (400 دلار) در این سلول EEPROM ثبت شد، باید دستگاه را در حالت فعال قرار دهید و به ولتاژ روی نشانگر نگاه کنید و بلافاصله ضریب واقعی را اندازه گیری کنید. ولتاژ روی باتری با ولت متر ضریب تصحیح (K) که باید تنظیم شود، با فرمول محاسبه می شود: K \u003d Up / Ui * 1024 که در آن Up ولتاژ واقعی اندازه گیری شده توسط ولت متر است، Ui ولتاژی است که خود دستگاه اندازه گیری می کند. پس از محاسبه ضریب "K" وارد دستگاه می شود (همانطور که در دفترچه راهنمای انجام شده است). بعد از کالیبراسیون خطای من از 3% بیشتر نشد.
3 امتیاز در اینجا می‌توانید زمانی را تنظیم کنید که در صورت فشار دادن هیچ دکمه‌ای، دستگاه به حالت خواب برود. من 16 ثانیه وقت دارم اگر فرض کنیم که لازم است در 30 ثانیه به خواب برود، باید 30 (26 دلار) را یادداشت کنیم.
در بندهای 4 و 5 مشابه است.
6 امتیاز آدرس $0030 کد خانواده کلید صفر (dallas 1-Wire)، سپس شماره 48 بیتی و CRC را ذخیره می کند. و بنابراین 50 کلید به صورت سری.
تنظیمات، ویژگی های کار
راه‌اندازی دستگاه به کالیبره کردن اندازه‌گیری ولتاژ باتری همانطور که در بالا توضیح داده شد خلاصه می‌شود. همچنین لازم است انحراف ساعت را به مدت 1 ساعت تشخیص دهید، مقدار تصحیح مناسب را محاسبه و وارد کنید (روش در دفترچه راهنمای دستورالعمل توضیح داده شده است).
انرژی دستگاه توسط یک باتری لیتیومی CR2032 (3V) تامین می شود و در حالت خواب تقریباً 4 μA و در حالت فعال 5 ... 20 میلی آمپر بسته به روشنایی نشانگر مصرف می کند. با پنج دقیقه استفاده روزانه از حالت فعال، باتری بسته به روشنایی باید حدود 2 .... 8 ماه دوام بیاورد. قاب ساعت به منهای باتری متصل است.
خواندن کلید روی DS1990 آزمایش شد. این شبیه سازی بر روی دستگاه های اینترکام METAKOM آزمایش شده است. در زیر شماره های سریال از 46 تا 49 (4 مورد آخر) فلش می شود (همه کلیدها در EEPROM ذخیره می شوند، می توان آنها را قبل از چشمک زدن تغییر داد) کلیدهای جهانی برای دستگاه های مخابره داخل ساختمان. کلید ثبت شده در شماره 49 تمام اینترکام های متاکوم را که با آنها برخورد کردم باز کرد ، من فرصتی برای تست بقیه کلیدهای جهانی نداشتم ، کدهای آنها را از شبکه گرفتم.
کنترل از راه دور برای دوربین ها بر روی مدل های Pentax optio L20، Nikon D3000 آزمایش شد. Canon برای بازبینی یافت نشد.
دفترچه راهنمای کاربر 13 صفحه را اشغال می کند، بنابراین من آن را در مقاله قرار ندادم، اما آن را به صورت PDF در ضمیمه قرار دادم.
آرشیو شامل:
طرح در و GIF.
ترسیم PCB و چیدمان عناصر در قالب.
سیستم عامل و کدهای منبع در اسمبلر.
فهرست عناصر رادیویی
| تعیین | تایپ کنید | فرقه | تعداد | توجه داشته باشید | خرید کنید | دفترچه یادداشت من |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DD1 | MK AVR 8 بیتی | ATmega168PA | 1 | PA-AU | به دفترچه یادداشت | |
| U2 | حسگر دما | DS18B20 | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| Q1 | ترانزیستور ماسفت | 2N7002 | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| C1، C2 | خازن | 30 pF | 2 | به دفترچه یادداشت | ||
| C3، C4 | خازن | 0.1uF | 2 | به دفترچه یادداشت | ||
| C5 | خازن الکترولیتی | 47uF | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| R1-R8، R17 | مقاومت | 100 اهم | 9 | به دفترچه یادداشت | ||
| R9 | مقاومت | 10 کیلو اهم | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| R10 | مقاومت | 8.2 اهم | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| R11 | مقاومت | 300 اهم | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| R12 | مقاومت | 2 MΩ | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| R13 | مقاومت | 220 کیلو اهم | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| R14 | مقاومت | 30 کیلو اهم | 1 | به دفترچه یادداشت | ||
| R15، R19 | مقاومت | 4.7 کیلو اهم | 2 | به دفترچه یادداشت | ||
| R16 | مقاومت | 20 کیلو اهم | 1 |
ساعت با نشانگر LED هفت بخش روی تراشه K145IK1911
تاریخچه ظاهر شدن این ساعت ها در سایت کمی با دیگر طرح های موجود در سایت متفاوت است.
روز مرخصی معمولی، به اداره پست می روم، زیر و رو می کنم و به سراغ خواننده خود می روم فدورنکو یوجین، نمودار ساعت را با توضیحات و تمام عکس ها ارسال کرد.
به طور خلاصه در مورد این طرح مدار ساعت الکترونیکیآنها دست هاانجام روی تراشه K145IK1911و زمان بر روی هفت نشانگر LED نمایش داده می شود و مقاله او نیز همینطور است. ما به همه چیز نگاه می کنیم.
طرح ساعت:
برای بزرگ کردن یک عکس، کافی است روی آن کلیک کنید تا بزرگ شود.و کامپیوتر خود را ذخیره کنید.
چندی پیش، من با این کار مواجه شدم که یا یک ساعت جدید بخرم یا خودم یک ساعت جدید مونتاژ کنم. الزامات ساعت ها ساده بود - صفحه نمایش باید ساعت ها و دقیقه ها را نشان دهد، باید یک ساعت زنگ دار وجود داشته باشد و نشانگرهای هفت بخش LED باید به عنوان دستگاه نمایشگر استفاده شود. من نمی خواستم مجموعه ای از ریزمدارهای منطقی را روی هم انباشته کنم و هیچ تمایلی برای درگیر شدن با کنترل کننده های برنامه نویسی وجود نداشت. انتخاب بر روی توسعه صنعت الکترونیک شوروی انجام شد - تراشه K145IK1901.
در آن زمان در فروشگاه نبود، اما یک آنالوگ وجود داشت، در یک بسته 40 پین - K145IK1911. نام پین های این ریز مدار هیچ تفاوتی با قبلی ندارد، تفاوت در شماره گذاری است.
معایب این ریز مدارهااین است که آنها فقط با نمایشگرهای فلورسنت خلاء کار می کنند. برای اطمینان از اتصال با یک نشانگر LED، لازم بود یک مدار منطبق بر روی کلیدهای نیمه هادی ساخته شود.
به عنوان درایورهای رشته - J1-J7 می توان از ترانزیستورها استفاده کرد KT3107 با شاخص حرف I، A، B. برای درایورهای انتخاب بخش های D1-D4، KT3102I، یا KT3117A، KT660A، و همچنین سایر موارد با حداکثر ولتاژ کلکتور-امیتر حداقل 35 ولت و جریان کلکتور حداقل 100 میلی آمپر خواهد رفت. جریان بخش های نشانگر توسط مقاومت های موجود در مدارهای جمع کننده درایورهای ردیف تنظیم می شود.
برای جداسازی ارقام ساعت و دقیقه از نقطه چشمک زن با فرکانس 1 هرتز استفاده می شود.
این فرکانس پس از شروع زمان بندی در خروجی تراشه Y4 وجود دارد. این طرح همچنین قابلیت نمایش بر روی نمایشگر را به جای ساعت و دقیقه - دقیقه و ثانیه به ترتیب فراهم می کند. تغییر به این حالت با فشار دادن دکمه "دوم" انجام می شود. بازگشت به زمان نشانگر ساعت و دقیقه پس از فشار دادن دکمه "بازگشت" انجام می شود. این تراشه قابلیت تنظیم دو آلارم را به طور همزمان فراهم می کند، اما در این طرح از زنگ دوم غیر ضروری استفاده می شود. یک توییتر پیزو با یک ژنراتور داخلی، با ولتاژ تغذیه 12 ولت، به عنوان پخش کننده صدا استفاده شد. سیگنال هشدار از خروجی Y5 میکرو مدار گرفته می شود. برای اطمینان از صدای متناوب، سیگنال با فرکانس 1 هرتز مدوله می شود که برای نشان دادن ریتم دوم (نقاط) استفاده می شود. برای مطالعه دقیق تر در مورد عملکرد میکرو مدار K145IK1901 (11)، می توانید به اسنادی که اخیراً به راحتی در شبکه یافت می شوند مراجعه کنید. ریز مدار باید با ولتاژ منفی 10 ± 27 ولت تغذیه شود. طبق آزمایشات انجام شده، میکرو مدار حتی در ولتاژ 19- ولت نیز فعال می ماند و دقت کلاک به هیچ وجه تحت تأثیر قرار نمی گیرد.
نمودار ساعت در شکل بالا نشان داده شده است. در مدار از مقاومت های چیپ سایز 1206 استفاده شده است که می تواند ابعاد دستگاه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. به عنوان یک نشانگر هفت بخش، هر آند با آند مشترک مناسب است.
خوب، مقاله در حال حاضر به پایان رسیده است. که بیشتر توسعه یافته و دوباره تکمیل خواهد شد. و من از نویسنده آن، اوگنی فدورنکو، برای همه سوالات تشکر می کنم و همچنین نامه خود را ارسال می کنم. این آدرس ایمیل در مقابل هرزنامه ها محافظت می شود. برای مشاهده باید جاوا اسکریپت را فعال کرده باشید.
در فروش می‌توانید مدل‌ها و گزینه‌های مختلفی را برای ساعت‌های دیجیتال الکترونیکی پیدا کنید، اما اکثر آنها برای استفاده در محیط داخلی طراحی شده‌اند، زیرا تعداد آنها کم است. با این حال، گاهی اوقات لازم است ساعت را در خیابان قرار دهید - به عنوان مثال، روی دیوار یک خانه، یا در یک استادیوم، میدان، یعنی جایی که در فاصله بسیار زیادی توسط افراد زیادی قابل مشاهده است. برای این، این مدار یک ساعت LED بزرگ توسعه یافته و با موفقیت مونتاژ شد که می توانید نشانگرهای LED با اندازه دلخواه خود را (از طریق سوئیچ های ترانزیستور داخلی) به آن وصل کنید. شما می توانید نمودار مدار را با کلیک بر روی آن بزرگ کنید:
توضیحات ساعت
- ساعت. در این حالت یک نمای استاندارد از نمایش زمان وجود دارد. تصحیح دیجیتالی دقت ساعت وجود دارد.
- دماسنج. در این حالت، دستگاه دمای اتاق یا هوای بیرون را از یک سنسور اندازه گیری می کند. محدوده از -55 تا +125 درجه.
- کنترل منبع تغذیه ارائه شده است.
- خروجی اطلاعات به نشانگر به طور متناوب - ساعت و دماسنج.
- برای ذخیره تنظیمات و تنظیمات در صورت قطع برق 220 ولت، از یک حافظه غیر فرار استفاده می شود.
اساس دستگاه ATMega8 MK است که طبق جدول با افشای فیوزها فلش می شود:
مدیریت عملیات و ساعت
هنگامی که برای اولین بار ساعت را روشن می کنید، صفحه نمایش یک صفحه نمایش تبلیغاتی نمایش داده می شود و سپس به نمایش زمان تغییر می کند. فشار دادن دکمه مدت زمان معینینشانگر از حالت اصلی به صورت دایره ای می رود:
- حالت نمایش برای دقیقه و ثانیه اگر در این حالت به طور همزمان دکمه را فشار دهید به علاوهو منهای، سپس ثانیه ها بازنشانی خواهند شد.
- تنظیم دقیقه زمان جاری؛
- تنظیم ساعت زمان فعلی؛
- سمبل تی. تنظیم مدت زمان نمایش ساعت؛
- سمبل o. زمان نمایش علائم برای نشان دادن دمای خارجی (خارج)؛
- ارزش تصحیح روزانه دقت ساعت. سمبل جو ارزش تصحیح تنظیم محدودیت از -25 تا 25 ثانیه. مقدار انتخاب شده روزانه در 0 ساعت 0 دقیقه و 30 ثانیه به زمان فعلی اضافه یا از آن کم می شود. برای جزئیات بیشتر، دستورالعمل‌هایی را که در آرشیو فایل‌های میان‌افزار و بردهای مدار چاپی موجود است، بخوانید.
تنظیم ساعت
نگه داشتن دکمه ها به علاوه/منهایتنظیم سریع مقادیر را انجام دهید. پس از تغییر تنظیمات، پس از 10 ثانیه، مقادیر جدید در حافظه غیر فرار نوشته می شود و با روشن شدن مجدد برق از آنجا خوانده می شود. تنظیمات جدید در حین نصب اعمال می شود. میکروکنترلر وجود منبع تغذیه اصلی را کنترل می کند. هنگامی که خاموش است، دستگاه از یک منبع داخلی تغذیه می شود. شماتیک ماژول توان اضافی در زیر نشان داده شده است:
برای کاهش مصرف فعلی، نشانگر، سنسورها و دکمه‌ها خاموش می‌شوند، اما خود ساعت به شمارش زمان ادامه می‌دهد. به محض ظاهر شدن ولتاژ شبکه 220 ولت، تمام عملکردهای نشانگر بازیابی می شوند.
از آنجایی که دستگاه به عنوان یک ساعت LED بزرگ در نظر گرفته شد، دارای دو نمایشگر است: یک LED بزرگ برای فضای باز و یک LCD کوچک برای تنظیم آسان نمایشگر اصلی. نمایشگر بزرگ در فاصله چند متری از واحد کنترل قرار دارد و توسط دو کابل 8 سیم به هم متصل می شود. برای کنترل آندهای نشانگر خارجی نشانگرها، از کلیدهای ترانزیستور طبق طرح ارائه شده در بایگانی استفاده می شود. نویسندگان پروژه: Aleksandrovich & SOIR.
ساعتی با نور پس‌زمینه LED و عقربه دقیقه‌ای ضربان دار روی میکروکنترلر آردوینو
این ساعت منحصر به فرد با نور LED با عقربه دقیقه شمار با استفاده از آی سی کنترلر PWM TLC5940 ساخته شده است. وظیفه اصلی آن گسترش تعداد مخاطبین با مدولاسیون PWM است. یکی دیگر از ویژگی های این ساعت تبدیل ولت متر آنالوگ به دستگاهی است که دقیقه ها را اندازه گیری می کند. برای انجام این کار، یک ترازو جدید روی یک چاپگر استاندارد چاپ شد و روی یک چاپگر قدیمی چسبانده شد. به این ترتیب، دقیقه 5 شمارش نمی شود، فقط در دقیقه 5 شمارنده زمان فلشی را نشان می دهد که روی انتهای ترازو قرار گرفته است (از مقیاس خارج می شود). کنترل اصلی بر روی میکروکنترلر Arduino Uno پیاده سازی شده است.
برای اینکه نور پس زمینه ساعت در یک اتاق تاریک خیلی روشن نباشد، مداری برای تنظیم خودکار روشنایی بسته به روشنایی اجرا شد (از یک مقاومت نوری استفاده شد).
مرحله 1: اجزای مورد نیاز
در اینجا چیزی است که مورد نیاز است:
- ماژول ولت متر آنالوگ برای 5 ولت DC؛
- میکروکنترلر آردوینو UNO یا آردوینو مناسب دیگر؛
- برد مدار آردوینو (پرتو برد);
- ماژول ساعت واقعی DS1307 (RTC)؛
- ماژول با کنترلر PWM TLC5940;
- LED های نور پس زمینه گلبرگ - 12 عدد.
- قطعات برای مونتاژ مدار کنترل روشنایی خودکار (LDR).
همچنین برای ساخت برخی دیگر از اجزای پروژه، دسترسی به چاپگر سه بعدی و دستگاه برش لیزری مطلوب است. فرض بر این است که شما این دسترسی را دارید، بنابراین نقشه های ساخت در مراحل مناسب به دستورالعمل ها پیوست می شود.
مرحله 2: شماره گیری
صفحه شامل سه قسمت (لایه) برش خورده بر روی دستگاه لیزر برش از ورق MDF 3 میلی متری است که با پیچ و مهره به هم بسته می شوند. صفحه بدون شکاف (پایین سمت راست در تصویر) در زیر صفحه موقعیت یابی LED دیگری (پایین سمت چپ) قرار گرفته است. سپس LED های جداگانه در شکاف های مربوطه قرار می گیرند و پانل جلویی در بالا قرار می گیرد (بالا در شکل). چهار سوراخ در امتداد لبه صفحه حفر شده است که از طریق آن هر سه قسمت با پیچ و مهره به هم محکم می شوند.
- برای آزمایش عملکرد LED ها در این مرحله، از باتری سکه ای CR2032 استفاده شد.
- برای تعمیر ال ای دی ها از نوارهای کوچک نوار چسب استفاده شد که به پشت ال ای دی ها چسبانده شد.
- تمام پایه های LED بر این اساس از قبل خم شده اند.
- سوراخ‌های لبه‌ها دوباره حفر شدند که از طریق آنها پیچ‌کاری انجام شد. معلوم شد که خیلی راحت تر است.
نقشه فنی جزئیات شماره گیری در آدرس زیر موجود است:
مرحله 3: طراحی شماتیک
در این مرحله یک مدار الکتریکی ایجاد شد. برای این کار از کتاب های درسی و کتابچه های راهنما مختلف استفاده شد. ما خیلی عمیق به این فرآیند نخواهیم پرداخت، دو فایل زیر مدار الکتریکی تمام شده ای را نشان می دهد که در این پروژه استفاده شده است.
مرحله 4: اتصال برد مدار آردوینو
- اولین قدم این است که تمام کنتاکت های سوزن را روی تخته های مدار و تخته های شکسته لحیم کنید.
- علاوه بر این، با توجه به این واقعیت که بسیاری از بردها و تجهیزات جانبی از برق 5 ولت و GND استفاده می کنند، برای اطمینان، دو سیم برای 5 ولت و GND روی برد مدار لحیم شده است.
- سپس یک کنترلر PWM TLC5940 در کنار کنتاکت های مورد استفاده نصب شد.
- پس از آن، طبق نمودار اتصال، کنترلر TLC5940 متصل می شود.
- برای اینکه بتوان از باتری استفاده کرد، یک ماژول RTC روی لبه برد مدار نصب شد. اگر آن را در وسط برد لحیم کنید، نام مخاطبین قابل مشاهده نخواهد بود.
- ماژول RTC مطابق نمودار اتصال متصل شده است.
- یک مدار کنترل خودکار روشنایی (LDR) مونتاژ شده است، می توانید آن را در لینک پیدا کنید
- سیم کشی ولت متر با اتصال سیم ها به پایه 6 و GND انجام می شود.
- در پایان، 13 سیم برای LED ها لحیم شد (در عمل، معلوم شد که بهتر است قبل از اقدام به مرحله 3 این کار را انجام دهید).
مرحله 5: کد
کد زیر از قطعات مختلفی از اجزای ساعت موجود در اینترنت جمع آوری شده است. به طور کامل اشکال زدایی شده است و اکنون کاملاً کاربردی است و نظرات کاملاً دقیقی اضافه شده است. اما قبل از دانلود در میکروکنترلر به نکات زیر توجه کنید:
- قبل از فلش کردن آردوینو، باید خطی را که زمان را تنظیم می‌کند، کامنت کنید:
rtc.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__))
پس از فلش کردن کنترلر با این خط (زمان تنظیم شده است) باید دوباره آن را کامنت کنید و دوباره کنترلر را فلش کنید. این به ماژول RTC اجازه می دهد تا در صورت قطع برق اصلی از باتری برای یادآوری زمان استفاده کند. - هر بار که از "Tlc.set()" استفاده می کنید، باید از "Tlc.update" استفاده کنید.
مرحله 6: حلقه بیرونی
حلقه بیرونی ساعت بر روی Replicator Z18 به صورت سه بعدی چاپ شده بود. با پیچ های جلوی ساعت به ساعت متصل می شود. در زیر فایلی با مدل سه بعدی حلقه برای چاپ روی پرینتر سه بعدی آورده شده است.
مرحله 7: مونتاژ ساعت
میکروکنترلر آردوینو با تمام وسایل الکترونیکی دیگر با استفاده از پیچ‌ها و مهره‌های خودکشی به عنوان فاصله‌دهنده در پشت ساعت ثابت شد. سپس تمام ال ای دی ها، ولت متر آنالوگ و LDR را به سیم هایی که قبلاً به برد مدار لحیم شده بودند وصل کردم. همه LED ها توسط یک پایه به هم متصل می شوند و به پین VCC روی کنترلر TLC5940 متصل می شوند (یک تکه سیم به سادگی به صورت دایره ای لحیم می شود).
تا کنون، همه این ها به خوبی از اتصال کوتاه جدا نشده اند، اما کار روی این موضوع در نسخه های بعدی ادامه خواهد داشت.
