Orë me një tregues LED me shtatë segmente në mikroqarkun K145IK1911

Historia e këtyre orëve të paraqitjes në faqe është paksa e ndryshme nga skemat e tjera në sit.

Një ditë e zakonshme pushimi, shkoj në postë, gërmoj dhe lexuesi ynë shkon në Fedorenko Evgeniy, dërgoi një diagram të orës, me një përshkrim dhe me të gjitha fotot.

Shkurtimisht rreth qarkut.Është qark elektronik i orës nga ana e tyre me dorë ekzekutuar në mikroqarkun K145IK1911, dhe koha shfaqet në treguesit LED me shtatë segmente. Dhe kështu artikulli i tij. Le të shohim gjithçka.

Skema e orës:

Për të zmadhuar një foto, ju vetëm duhet ta zmadhoni atë duke shtypur dhe ruajtur kompjuterin.

Jo shumë kohë më parë, u përballa me detyrën ose të blija një orë të re ose të montoja një të re vetë. Kërkesat për orën ishin të thjeshta - ekrani duhet të tregojë orë dhe minuta, duhet të ketë një orë alarmi dhe, për më tepër, treguesit LED me shtatë segmente duhet të përdoren si pajisje ekrani. Nuk doja të grumbulloja një mori mikroqarqesh logjike dhe nuk doja të përfshihesha me programimin e kontrollorëve. Zgjedhja u ndal në zhvillimin e industrisë elektronike sovjetike - mikroqark K145IK1901.

Në atë kohë, nuk ishte në dyqan, por kishte një analog, në rastin e 40-të të daljes - K145IK1911. Emri i konkluzioneve të këtij mikroqarku nuk ndryshon nga ai i mëparshmi, ndryshimi është në numër.

Ana negative e këtyre mikroqarqeveështë se ata punojnë vetëm me tregues fluoreshente vakum. Për të siguruar lidhjen me treguesin LED, ishte e nevojshme të ndërtohej një qark përputhës në çelsat gjysmëpërçuese.

Si drejtues vargu - J1-J7 mund të përdorni transistorë KT3107 me indeksin e shkronjave I, A, B. Për drejtuesit për zgjedhjen e segmenteve D1-D4, KT3102I, ose KT3117A, KT660A, si dhe çdo tjetër me një tension maksimal të kolektorit-emiter të paktën 35 V dhe një rrymë kolektori të paktën 100 mA do të shkojë. Rryma e segmenteve të treguesve rregullohet nga rezistorët në qarqet e kolektorëve të drejtuesve të rreshtit.

Për të ndarë shifrat e orëve dhe minutave, përdoret një pikë që pulson me një frekuencë prej 1 Hz.

Kjo frekuencë është e pranishme në kutinë e mikroqarkut Y4 pasi të ketë filluar koha. Kjo skemë gjithashtu ofron mundësinë për të shfaqur në ekran në vend të orëve dhe minutave - minuta dhe sekonda, përkatësisht. Kalimi në këtë mënyrë kryhet duke shtypur "Sec". Kthimi në treguesin e orës dhe minutave kryhet pasi të shtypni butonin "Kthimi". Ky mikroqark ofron mundësinë për të vendosur dy alarme në të njëjtën kohë, por në këtë skemë ora e dytë e alarmit nuk përdoret si e panevojshme. Një sinjalizues piezo me një gjenerator të integruar me një tension furnizimi prej 12 V u përdor si emetues i zërit. Sinjali i orës së ziles hiqet nga kunja Y5 e mikroqarkut. Për të siguruar tingull të ndërprerë, sinjali modulohet me një frekuencë prej 1 Hz, që përdoret për të treguar ritmin e dytë (pika). Për një studim më të detajuar të funksionalitetit të mikroqarkut K145IK1901 (11), mund t'i referoheni dokumentacionit, i cili kohët e fundit mund të gjendet lehtësisht në rrjet. Mikroqarku duhet të furnizohet me një tension negativ prej -27V ± 10%. Sipas eksperimenteve, mikroqarku mbetet funksional edhe në një tension prej -19V, dhe saktësia e orës nuk ka pësuar fare.

Diagrami i orës është paraqitur në figurën e mësipërme. Qarku përdor 1206 rezistorë çipi, të cilët mund të zvogëlojnë ndjeshëm madhësinë e pajisjes. Çdo një me një anodë të përbashkët është i përshtatshëm si tregues me shtatë segmente.

Epo, tani artikulli ka mbaruar për momentin. I cili ende do të rafinohet dhe plotësohet. Dhe unë i shpreh mirënjohjen time autorit të tij Fedorenko Evgeniy, për të gjitha pyetjet dhe gjithashtu jap postën e tij. Shkruaj në Kjo adresë emaili mbrohet nga reklamat e padëshiruara. Ju duhet të aktivizoni JavaScript për ta parë atë.

Ka shumë modele dhe variante të ndryshme të orëve dixhitale elektronike në shitje, por shumica e tyre janë të dizajnuara për përdorim të brendshëm, pasi numrat janë të vegjël. Sidoqoftë, ndonjëherë kërkohet vendosja e orës në rrugë - për shembull, në murin e një shtëpie, ose në një stadium, shesh, domethënë ku do të shihet në një distancë të madhe nga shumë njerëz. Për këtë, u zhvillua dhe u montua me sukses ky qark i një ore të madhe LED, në të cilën është e mundur të lidhen (përmes çelsave të brendshëm të tranzitorit) tregues LED të çdo madhësie të madhe. Ju mund ta zmadhoni diagramin skematik duke klikuar mbi të:

Përshkrimi i orës

1. Ora. Në këtë mënyrë, ekziston një lloj standard i shfaqjes së kohës. Ekziston një korrigjim dixhital i saktësisë së orës.
2. Termometri. Në këtë rast, pajisja mat temperaturën e një dhome ose ajrit jashtë, nga një sensor. Gama është -55 në +125 gradë.
3. Sigurohet kontrolli i furnizimit me energji elektrike.
4. Dalja e informacionit në tregues në mënyrë alternative - orë dhe termometër.
5. Për të ruajtur cilësimet dhe cilësimet në rast të një dështimi 220 V, përdoret memoria jo e paqëndrueshme.

Baza e pajisjes është MK ATMega8, e cila është e qepur duke ekspozuar siguresat sipas tabelës:

Shikoni funksionimin dhe menaxhimin

Pas ndezjes së orës për herë të parë, në ekran do të shfaqet një spërkatje reklamuese, pas së cilës do të kalojë në shfaqjen e orës. Duke shtypur butonin VENDOS OREN treguesi do të shkojë në një rreth nga modaliteti kryesor:

• Modaliteti i shfaqjes së minutave dhe sekondave. Nëse në këtë modalitet shtypni njëkohësisht butonin PLUS dhe MINUS, atëherë sekondat do të rivendosen;
• vendosja e minutave të kohës aktuale;
• vendosja e orës aktuale;
• simbol t... Vendosja e kohëzgjatjes së shfaqjes së orës;
• simbol o... Koha e shfaqjes së simboleve të treguesit të temperaturës së jashtme (jashtë);
• vlera e korrigjimit ditor të saktësisë së orës. Simboli c dhe vlera e korrigjimit. Kufijtë e instalimit nga -25 në 25 sek. Vlera e zgjedhur do të shtohet ose zbritet nga ora aktuale çdo ditë në 0 orë 0 minuta dhe 30 sekonda. Lexoni më shumë në udhëzimet që janë në arkiv me skedarët e firmuerit dhe bordet e qarkut të printuar.

Vendosja e orës

Duke mbajtur të shtypur butonat PLUS/MINUS bëjmë vendosjen e përshpejtuar të vlerave. Pas ndryshimit të cilësdo cilësime, pas 10 sekondash vlerat e reja do të shkruhen në memorien jo të paqëndrueshme dhe do të lexohen prej andej kur të ndizet sërish energjia. Cilësimet e reja hyjnë në fuqi gjatë instalimit. Mikrokontrolluesi monitoron praninë e furnizimit kryesor me energji elektrike. Kur është i fikur, pajisja furnizohet me energji nga një burim i brendshëm. Diagrami i qarkut të furnizimit me energji të tepërt është paraqitur më poshtë:

Për të zvogëluar konsumin aktual, treguesi, sensorët dhe butonat fiken, por vetë ora vazhdon të numërojë kohën. Sapo të shfaqet voltazhi i rrjetit 220 V, të gjitha funksionet e treguesit rikthehen.

Meqenëse pajisja u konceptua si një orë e madhe LED, ajo ka dy ekrane: një LED të madh për përdorim në natyrë dhe një LCD të vogël për konfigurimin e lehtë të ekranit kryesor. Ekrani i madh ndodhet pak metra larg njësisë së kontrollit dhe është i lidhur me dy kabllo me 8 tela. Në kontrollin e anodave të treguesit të jashtëm të treguesve, çelsat e transistorit përdoren sipas diagramit të treguar në arkiv. Autorët e projektit: Alexandrovich & SOIR.

Siç nënkupton edhe emri, qëllimi kryesor i kësaj pajisjeje është të zbulojë kohën dhe datën aktuale. Por ka shumë veçori të tjera të dobishme. Ideja e krijimit të saj u shfaq pasi hasa në një orë gjysmë të thyer me një kuti metalike relativisht të madhe (për dore). Mendova se aty mund të fusja një orë të bërë në shtëpi, mundësitë e së cilës janë të kufizuara vetëm nga imagjinata dhe aftësia ime. Si rezultat, u shfaq një pajisje me funksionet e mëposhtme:

1. Ora - kalendar:

Numërimi mbrapsht dhe shfaqja në treguesin e orëve, minutave, sekondave, ditës së javës, ditës, muajit, vitit.

Disponueshmëria e korrigjimit automatik të kohës aktuale, e cila kryhet çdo orë (vlerat maksimale +/- 9999 njësi, 1 njësi = 3,90625 ms.)

Llogaritja e ditës së javës sipas datës (për shekullin aktual)

Kalimi automatik në orën verore dhe dimërore (i ndërrueshëm)

• Vitet e brishtë merren parasysh

2. Dy alarme të pavarura (tingëllon një melodi kur aktivizohet)
3. Kohëmatësi me diskretitet 1 sek. (Koha maksimale e numërimit mbrapsht 99h 59m 59s)
4. Një kronometër me dy kanale me shpejtësi numërimi 0,01 sek. (koha maksimale e numërimit 99h 59m 59s)
5. Kronometër me shpejtësi numërimi 1 sekondë. (Koha maksimale e numërimit 99 ditë)
6. Termometri në intervalin -5 ° С. deri në 55 ° С (i kufizuar nga diapazoni i temperaturës së funksionimit normal të pajisjes) në rritje prej 0,1 ° С.
7. Lexues dhe emulator i çelësave elektronikë - tableta të tipit DS1990 duke përdorur protokollin Dallas 1-Wire (memorie për 50 copë, në të cilat tashmë ka disa "çelësat e të gjithë terrenit") universal me aftësinë për të parë bajtin e kodit të çelësit .
8. Telekomanda IR (është zbatuar vetëm komanda "Bëni një foto") për kamerat dixhitale "Pentax", "Nikon", "Canon"
9. Elektrik dore LED
10.7 melodi
11. Sinjali zanor në fillim të çdo ore (i ndërrueshëm)
12. Konfirmimi i zërit i shtypjes së butonave (i ndërrueshëm)
13. Monitorimi i tensionit të baterisë me funksion kalibrimi
14. Rregullimi dixhital i ndriçimit të treguesit

Ndoshta ky funksionalitet është i tepërt, por mua më pëlqejnë gjërat universale, mirë, plus kënaqësinë morale që kjo orë do të bëhet me dorë.

Diagrami skematik i orës

Pajisja bazohet në mikrokontrolluesin ATmega168PA-AU. Ora po kalon sipas kohëmatësit T2, i cili funksionon në modalitetin asinkron nga kuarci i orës në 32768 Hz. Mikrokontrolluesi është pothuajse gjatë gjithë kohës në modalitetin e fjetjes (treguesi është i fikur), zgjohet një herë në sekondë për të shtuar këtë sekondë në kohën aktuale dhe bie sërish në gjumë. Në modalitetin aktiv, MC është akorduar nga oshilatori i brendshëm RC në 8 MHz, por parashkallëzuesi i brendshëm e ndan atë me 2, si rezultat, bërthama është e akorduar nga 4 MHz. Për tregues, përdoren katër tregues LED dixhital me shtatë segmente njëshifrore me një anodë të përbashkët dhe një pikë dhjetore. Ekzistojnë gjithashtu 7 LED të statusit, qëllimi i të cilave është si më poshtë:
D1- Shenja e vlerës negative (minus)
D2- Shenja e një kronometër që funksionon (duke ndezur)
D3- Shenja e orës së parë të alarmit të përfshirë
D4- Shenja e orës së dytë të alarmit të përfshirë
D5- Shenja e sinjalizimit zanor në fillim të çdo ore
D6- Shenja e një kohëmatësi që funksionon (duke pulsuar)
D7- Shenja e tensionit të ulët të baterisë

R1-R8 - rezistorë kufizues të rrymës së segmenteve të treguesve dixhitalë HG1-HG4 dhe LED D1-D7. R12, R13 - ndarës për kontrollin e tensionit të baterisë. Meqenëse voltazhi i furnizimit të orës është 3 V, dhe LED i bardhë D9 ka nevojë për rreth 3.4-3.8 V në konsumin e vlerësuar të rrymës, ai nuk shkëlqen me fuqi të plotë (por mjafton të mos pengoheni në errësirë) dhe për këtë arsye lidhet pa rezistenca kufizuese e rrymës. Elementet R14, Q1, R10 janë krijuar për të kontrolluar LED infra të kuqe D8 (zbatimi i telekomandës për kamerat dixhitale). R19, Kontrolli kryhet nga tre butona, të cilët i kam emërtuar me kusht: MODE (modaliteti), LARTË (lart), DOWN (poshtë). E para prej tyre është krijuar gjithashtu për të zgjuar MC nga një ndërprerje e jashtme (ndërsa treguesi ndizet), kështu që lidhet veçmas me hyrjen PD3. Shtypja e pjesës tjetër të butonave përcaktohet duke përdorur ADC dhe rezistorët R16, R18. Nëse butonat nuk shtypen brenda 16 sekondave, atëherë MK bie në gjumë dhe treguesi fiket. Kur është në modalitet "Telekomanda për kamera" ky interval është 32 sekonda dhe me elektrik dore të ndezur 1 minutë. Gjithashtu MK mund të vihet në gjumë manualisht duke përdorur butonat e kontrollit. Kur kronometri funksionon me një shpejtësi numërimi prej 0,01 sek. pajisja nuk hyn në modalitetin e fjetjes.

Pllaka e qarkut të printuar

Pajisja është montuar në një tabelë qarku të printuar në formë të rrumbullakët të dyanshme për t'iu përshtatur diametrit të brendshëm të një kutie ore dore. Por në prodhim kam përdorur dy dërrasa të njëanshme me trashësi 0.35 mm. Kjo trashësi u përftua përsëri duke e qëruar nga një tekstil me fije qelqi të dyanshme me trashësi 1,5 mm. Pastaj ngjiti dërrasat. E gjithë kjo u bë sepse nuk kisha një tekstil me fije qelqi të hollë të dyanshme, dhe çdo milimetër trashësie e kursyer në hapësirën e brendshme të kufizuar të kutisë së orës është shumë e vlefshme dhe nuk kishte nevojë ta kombinoja atë në prodhimin e përçuesve të printuar duke përdorur metodën LUT. Vizatimi i PCB-së dhe vendndodhja e pjesëve janë në skedarët e bashkangjitur. Në njërën anë ka tregues dhe rezistorë kufizues të rrymës R1-R8. Në anën e pasme - të gjitha detajet e tjera. Ka dy vrima për LED të bardha dhe infra të kuqe.

Kontaktet e butonave dhe mbajtësit të baterisë janë bërë prej fleksibël, fleksibël me elasticitet, me trashësi 0,2 ... 0,3 mm. dhe të konservuara. Më poshtë janë fotot e bordit nga të dyja anët:

Ndërtimi, pjesët dhe zëvendësimi i mundshëm i tyre

Mikrokontrolluesi ATmega168PA-AU mund të zëvendësohet me ATmega168P-AU, ATmega168V-10AU ATmega168-20AU. Treguesit dixhitalë - 4 copë KPSA02-105 ngjyrë e kuqe super e ndezur me lartësi 5.08 mm. Mund të furnizohet nga e njëjta seri KPSA02-xxx ose KCSA02-xxx. (thjesht jo jeshile - ato do të shkëlqejnë dobët) Unë nuk di për analoge të tjera të madhësive të ngjashme me shkëlqim të mirë. Në HG1, HG3, lidhja e katodës së segmenteve ndryshon nga HG2, HG4, sepse ishte më i përshtatshëm për mua të shtroja bordin e qarkut të printuar. Në këtë drejtim, një tabelë e ndryshme gjeneruese të karaktereve përdoret për ta në program. Rezistenca dhe kondensatorë të përdorur SMD për montim në sipërfaqe të madhësive standarde 0805 dhe 1206, LED D1-D7 të madhësisë standarde 0805. LED të bardha dhe infra të kuqe me diametër 3mm. Pllaka ka 13 vrima ku duhet të instaloni kërcyesit. Një DS18B20 me një ndërfaqe 1-Wire u përdor si sensor i temperaturës. LS1 është një tingull piezoelektrik konvencional që përshtatet në kapak. Me njërin kontakt lidhet me pllakën me ndihmën e një suste të instaluar në të, me tjetrin lidhet me kutinë e orës nga vetë kapaku. Rezonator kuarci nga një orë dore.

Programim, firmware, siguresa

Për programimin në qark, bordi ka vetëm 6 kunja kontakti të rrumbullakëta (J1), pasi një lidhës i plotë nuk përshtatet në lartësi. I lidha me programuesin duke përdorur një pajisje kontakti të bërë nga një prizë pin PLD2x3 dhe i bashkova me susta, duke i shtypur me njërën dorë te pikat. Më poshtë është një foto e pajisjes.

E përdora sepse gjatë procesit të korrigjimit më duhej të rifreskoja MK-në shumë herë. Me një firmware një herë, është më e lehtë të lidhni telat e hollë të lidhur me programuesin në arna dhe më pas t'i çlidhni përsëri. Është më i përshtatshëm për të ndezur MK pa bateri, por në mënyrë që fuqia të vijë ose nga një burim i jashtëm + 3V, ose nga një programues me të njëjtin tension furnizimi. Programi është shkruar në asembler në mjedisin VMLAB 3.15. Kodet burimore, firmware për FLASH dhe EEPROM në aplikacion.

Bitët FUSE të mikrokontrolluesit DD1 duhet të programohen si më poshtë:
CKSEL3 ... 0 = 0010 - klikimi nga oshilatori i brendshëm RC 8 MHz;
SUT1 ... 0 = 10 - Koha e fillimit: 6 CK + 64 ms;
CKDIV8 = 1 - pjesëtuesi i frekuencës me 8 është i çaktivizuar;
CKOUT = 1 - Ora e daljes në CKOUT është çaktivizuar;
BODLEVEL2… 0 = 111 - kontrolli i tensionit të furnizimit është i çaktivizuar;
EESAVE = 0 - fshirja e EEPROM-it gjatë programimit të çipit është e ndaluar;
WDTON = 1 - Nuk ka aktivizim të vazhdueshëm të Watchdog Timer;
Është më mirë të mos prekni pjesën tjetër të pjesëve FUSE. FUSE – biti programohet nëse vendoset në “0”.

Kërkohet pulsimi i EEPROM me deponinë e mbyllur në arkiv.

Qelizat e para EEPROM përmbajnë parametrat fillestarë të pajisjes. Tabela e mëposhtme përshkruan qëllimin e disa prej tyre, të cilat mund të ndryshohen brenda kufijve të arsyeshëm.

	Adresa e celularit	Emërimi	Parametri	shënim
		Sasia e tensionit të baterisë në të cilën shfaqet një sinjal i ulët i baterisë	260 (104 dollarë) (2,6 V)
		koeficienti për korrigjimin e vlerës së tensionit të matur të baterisë
		intervali kohor për kalimin në modalitetin e gjumit		1 njësi = 1 sek
		intervali kohor për kalimin në modalitetin e fjetjes kur elektrik dore është i ndezur		1 njësi = 1 sek
		intervali kohor për kalimin në modalitetin e fjetjes kur është në modalitetin e telekomandës për kamerat		1 njësi = 1 sek
		Këtu ruhen numrat kryesorë IButton.

Shpjegime të vogla për pikat:

1 pikë. Këtu tregohet vlera e tensionit në bateri, në të cilën LED do të ndizet, duke sinjalizuar vlerën e saj të ulët. E vendosa në 2.6 V (parametri - 260). Nëse keni nevojë për diçka tjetër, për shembull 2.4V, atëherë duhet të shkruani 240 (00F0 dollarë). Bajt i ulët futet në qelizë me 0000 dollarë, dhe bajt i lartë, përkatësisht, në 0001 dollarë.

2 pikë. Meqenëse nuk instalova një rezistencë të ndryshueshme në tabelë për të rregulluar saktësinë e matjes së tensionit të baterisë për shkak të mungesës së hapësirës, ​​futa kalibrimin e softuerit. Procedura e kalibrimit për matjen e saktë është si më poshtë: fillimisht, një faktor prej 1024 (400 dollarë) është shkruar në këtë qelizë EEPROM, duhet ta vendosni pajisjen në modalitetin aktiv dhe të shikoni tensionin në tregues dhe menjëherë të matni realin tension në bateri me një voltmetër. Faktori i korrigjimit (K), i cili duhet të vendoset, llogaritet me formulën: K = Uр / Ui * 1024 ku Uр është voltazhi real i matur me një voltmetër, Ui është voltazhi i matur nga vetë pajisja. Pas llogaritjes së faktorit "K", ai futet në pajisje (siç përshkruhet në udhëzimet e funksionimit). Pas kalibrimit, gabimi im nuk kaloi 3%.

3 pips Këtu mund të vendosni kohën pas së cilës pajisja kalon në modalitetin e gjumit nëse nuk shtypet asnjë buton. Më kushton 16 sekonda. Nëse duhet të bini në gjumë pas 30 sekondash, atëherë duhet të shkruani 30 (26 dollarë).

Pikat 4 dhe 5 janë të njëjta.

6 pips Adresa 0030 dollarë ruan kodin e familjes zero të çelësit (dallas 1-Wire), më pas numrin e tij 48-bit dhe CRC. Dhe kështu 50 çelësa në seri.

Cilësimi, veçoritë e punës

Vendosja e pajisjes zbret në kalibrimin e matjes së tensionit të baterisë siç përshkruhet më sipër. Është gjithashtu e nevojshme të zbulohet devijimi i orës në 1 orë, të llogaritet dhe të futet vlera korrigjuese përkatëse (procedura përshkruhet në udhëzimet e funksionimit).

Pajisja mundësohet nga një bateri litiumi CR2032 (3V) dhe konsumon rreth 4 μA në modalitetin e fjetjes dhe 5 ... 20 mA në modalitetin aktiv, në varësi të ndriçimit të treguesit. Me një përdorim ditor prej pesë minutash të modalitetit aktiv, bateria duhet të jetë e mjaftueshme për rreth 2 ... .8 muaj, në varësi të shkëlqimit. Kutia e orës është e lidhur me minusin e baterisë.

Leximi i çelësit u kontrollua në DS1990. Emulimi është testuar në interfonet METAKOM. Numrat serialë nga 46 në 49 (4 të fundit) janë të qepur (të gjithë çelësat ruhen në EEPROM, ato mund të ndryshohen përpara se të ndizen) çelësa universalë për intercom. Çelësi i regjistruar në numrin 49 hapi të gjitha interfonet METAKOM që hasa, pjesa tjetër e çelësave universalë nuk mund të testoheshin, i mora kodet e tyre nga rrjeti.

Telekomanda për kamerat e testuar në Pentax optio L20, Nikon D3000. Canon nuk mundi ta kontrollonte.

Manuali i përdorimit është 13 faqe, kështu që nuk e përfshiva në artikull, por e vendosa në bashkëngjitje në formatin PDF.

Arkivi përmban:
Skema në dhe GIF;
Vizatimi i tabelës së qarkut të printuar dhe renditja e elementeve në format;
Firmware dhe burimet në asembler;

Lista e radioelementeve

Emërtimi	Një lloj	Emërtimi	sasi	shënim	Rezultati	Fletorja ime
DD1	MK AVR 8-bit	ATmega168PA	1	PA-AU		Në bllokun e shënimeve
U2	sensor temperature	DS18B20	1			Në bllokun e shënimeve
Q1	Transistor MOSFET	2N7002	1			Në bllokun e shënimeve
C1, C2	Kondensator	30 pF	2			Në bllokun e shënimeve
C3, C4	Kondensator	0,1 uF	2			Në bllokun e shënimeve
C5	Kondensator elektrolitik	47 uF	1			Në bllokun e shënimeve
R1-R8, R17	Rezistencë	100 ohm	9			Në bllokun e shënimeve
R9	Rezistencë	10 kΩ	1			Në bllokun e shënimeve
R10	Rezistencë	8.2 Ohm	1			Në bllokun e shënimeve
R11	Rezistencë	300 Ohm	1			Në bllokun e shënimeve
R12	Rezistencë	2 MOhm	1			Në bllokun e shënimeve
R13	Rezistencë	220 kΩ	1			Në bllokun e shënimeve
R14	Rezistencë	30 kΩ	1			Në bllokun e shënimeve
R15, R19	Rezistencë	4,7 k Ohm	2			Në bllokun e shënimeve
R16	Rezistencë	20 kΩ	1

20 gusht 2015 në orën 12:34

Ora elektronike e bërë në shtëpi, baza e elementit - pjesa 1, matja e kohës

• DIY ose bëjeni vetë

Ndoshta çdo personazh që është i dhënë pas elektronikës shtëpiake herët a vonë vjen me idenë për të bërë orën e tij unike. Ideja është mjaft e mirë, le të kuptojmë se si dhe në çfarë është më mirë t'i bëjmë ato. Si pikënisje, do të supozojmë se një person di të programojë mikrokontrolluesit, kupton se si të dërgojë 2 bajt përmes një porti i2c ose serial dhe mund të bashkojë disa tela së bashku. Në parim, kjo është e mjaftueshme.

Është e qartë se funksioni kryesor i orës është matja e kohës (kush do ta kishte menduar, a?). Dhe është e dëshirueshme ta bëni këtë sa më saktë që të jetë e mundur, ka disa opsione dhe gracka.

Pra, cilat metoda të matjes së kohës në dispozicion në harduer mund të përdorim?

Gjenerator RC i integruar i procesorit

Ideja më e thjeshtë që mund të vijë në mendje është thjesht të vendosni një kohëmatës softueri dhe të numëroni sekondat me të. Tani, kjo ide nuk është e mirë. Ora, natyrisht, do të funksionojë, vetëm saktësia e gjeneratorit të integruar nuk është e rregulluar në asnjë mënyrë dhe mund të "lundrojë" brenda 10% të vlerës nominale. Vështirë se dikush ka nevojë për një orë që merr 15 minuta në muaj.

DS1307 Moduli në kohë reale

Një opsion më i saktë, i cili përdoret edhe në shumicën e produkteve "popullore", është një orë në kohë reale. Mikroqarku komunikon me mikrokontrolluesin nëpërmjet I2C, kërkon një minimum rrip (kuarc dhe një palë rezistenca). Çmimi i emetimit është rreth 100 rubla për një mikroqark, ose rreth 1 dollarë për një ebee për një tabelë të gatshme me një mikrocircuit, një modul memorie dhe një lidhës baterie.

Skema nga fleta e të dhënave:

Po aq e rëndësishme, mikroqarku është i disponueshëm në një paketë DIP, që do të thotë se çdo radio amator fillestar mund ta bashkojë atë. Bateria e integruar e mban orën të funksionojë edhe kur energjia është e fikur.

Do të duket se gjithçka është në rregull nëse nuk do të ishte për një problem - saktësi të ulët. Saktësia e përafërt e kuarcit të orës është 20-30 ppm. Ppm - pjesë për milion, tregon numrin e pjesëve për milion. Duket se 20 milionti është super, por për një frekuencë prej 32768Hz rezulton 20 * 32768/1000000 = ± 0.65536Hz, d.m.th. tashmë gjysmë herci. Nga llogaritjet e thjeshta, mund të shihet se gjeneratori me një ndryshim të tillë në ditë "godit" 56 mijë cikle shtesë (ose që mungojnë), që korrespondon me 2 sekonda në ditë. Kuarcët janë të ndryshëm, disa përdorues shkruan për një gabim prej 5 sekondash në ditë. Disi jo shumë e saktë - brenda një muaji orë të tilla do të largohen të paktën për një minutë. Ky është tashmë një ndryshim i mirë, i dukshëm me sy të lirë (kur seriali i preferuar televiziv i gjyshes fillon në orën 11.00, dhe ora tregon 11.05, zhvilluesi i një ore të tillë para të afërmve do të jetë i pakëndshëm).

Sidoqoftë, meqenëse temperatura e dhomës është pak a shumë e qëndrueshme dhe frekuenca e kuarcit nuk do të ndryshojë shumë, mund të shtoni korrigjimin e softuerit. Një këshillë tjetër e dhënë në forume është përdorimi i kuarcit të orës nga pllakat e vjetra amë, sipas rishikimeve, ato janë mjaft të sakta atje.

DS3231 Moduli në kohë reale

Ne nuk jemi të parët që shtrojmë pyetjen e saktësisë, dhe kompania Dallas ka përmbushur dëshirat dhe ka lëshuar një modul më të avancuar - DS3231. Quhet "Ora jashtëzakonisht e saktë në kohë reale" dhe ka një gjenerator të integruar të kompensimit të temperaturës. Saktësia është 10 herë më e lartë në 2 ppm. Çmimi i emetimit është pak më i lartë, por kutia e mikrocirkut është projektuar për montim në SMD, nuk është aq i përshtatshëm për t'u bashkuar, por mund të blini një tabelë të gatshme në ebee.

(foto nga faqja e internetit e shitësit)

Saktësia prej 6 sekondash në muaj është tashmë një rezultat i mirë. Por le të shkojmë më tej - në mënyrë ideale, ora në shekullin e 21 nuk ka nevojë të rregullohet fare.

Moduli i radios DCF-77

Metoda është mjaft ekzotike, por për hir të plotësisë, duhet përmendur. Pak njerëz e dinë, por sinjalet e sakta kohore janë transmetuar me radio që nga vitet '70. Transmetuesi DCF-77 ndodhet në Gjermani afër Frankfurtit, dhe vulat e sakta kohore transmetohen në frekuencën VLF prej 77.5 KHz (po, ata kishin orë muri dhe tavoline tashmë 20 vjet më parë, të cilat nuk kanë nevojë të rregullohen).

Metoda është e mirë në atë që qarku ka konsum të ulët të energjisë, kështu që tani po prodhohen edhe orët e dorës me këtë teknologji. Një tabelë pritjeje e gatshme DCF-77 mund të blihet në ebay, çmimi i emetimit është 20 dollarë.

Shumë orë dhe stacione moti kanë aftësinë për të marrë DCF-77, problemi i vetëm është se sinjali praktikisht nuk arrin në Rusi. Harta e mbulimit nga Wikipedia:

Siç mund ta shihni, vetëm Moska dhe Shën Petersburg janë në kufirin e zonës së pritjes. Sipas pronarëve, vetëm ndonjëherë sinjali mund të merret, i cili, natyrisht, nuk është i përshtatshëm për përdorim praktik.

Moduli GPS

Nëse ora do të qëndrojë afër dritares, atëherë një metodë shumë reale për të marrë kohën e saktë është një modul GPS. Këto module mund të blihen me çmim të ulët në ebay (çmimi i botimit 10-15 $). Për shembull, Ublox NEO-6M lidhet drejtpërdrejt me kunjat serike të procesorit dhe nxjerr vargjet NMEA në 9600.

Të dhënat vijnë përafërsisht në formatin e mëposhtëm "$ GPRMC, 040302.663, A, 3939.7, N, 10506.6, W, 0.27,358.86,200804, * 1A", dhe nuk është e vështirë t'i analizosh ato edhe për një Arduino të dobët. Patriotët, nga rruga, mund të blejnë modulin më të shtrenjtë Ublox NEO-7N, i cili mbështet (sipas rishikimeve) si GPS ashtu edhe Glonass.

Natyrisht, moduli GPS nuk di asgjë për zona të ndryshme kohore, kështu që zhvilluesi do të duhet të mendojë për llogaritjen e tyre dhe ndryshimin e kohës verore / dimërore. Një tjetër disavantazh i përdorimit të GPS është konsumi relativisht i lartë i energjisë (megjithatë, disa module mund të futen në "modalitetin e gjumit" me komanda të veçanta).

Wi-Fi

Dhe së fundi, mënyra e fundit (dhe më e dukshme për momentin) për të marrë kohën e saktë është ta merrni atë nga Interneti. Këtu ka dy qasje. E para, dhe më e thjeshta, është të përdorni diçka si një Raspberry PI me Linux si një tabelë orësh, atëherë nuk keni nevojë të bëni asgjë, gjithçka do të funksionojë jashtë kutisë. Nëse dëshironi diçka ekzotike, moduli esp8266 është opsioni më interesant.

Ky është një çmim i lirë (çmimi i emetimit është rreth 200 rubla në ebay), moduli WiFi mund të shkëmbehet me serverin përmes portës serike të procesorit, nëse dëshironi, ai gjithashtu mund të rifreskohet (ka shumë palë të treta firmware), dhe një pjesë e logjikës (për shembull, sondazhi i serverit të kohës) mund të bëhet në vetë modulin. Shumë nga gjithçka mbështetet nga firmware të palëve të treta, nga Lua në C ++, kështu që ka mjaft opsione për të "shtrirë trurin tuaj".

Në këtë temë, matja e kohës ndoshta mund të mbyllet. Në pjesën tjetër, ne do t'i hedhim një vështrim më të afërt procesorëve dhe mënyrave për të shfaqur kohën.

Për ata që janë të paktën pak të aftë për mikrokontrolluesit, dhe gjithashtu duan të krijojnë një pajisje të thjeshtë dhe të dobishme për shtëpinë, nuk ka asgjë më të mirë se një montim me tregues LED. Një gjë e tillë mund të dekorojë dhomën tuaj, ose mund të shkojë për një dhuratë unike të punuar me dorë, nga e cila do të fitojë vlerë shtesë. Qarku funksionon si një orë dhe si një termometër - modalitetet ndërrohen me një buton ose automatikisht.

Diagrami elektrik i një ore të bërë në shtëpi me një termometër

Mikrokontrollues PIC18F25K22 kujdeset për të gjithë përpunimin dhe kohën e të dhënave, dhe për një pjesë ULN2803A koordinimi i daljeve të tij me treguesin LED mbetet. Mikroqark i vogël DS1302 funksionon si një kohëmatës për sinjalet e dyta të sakta, frekuenca e tij stabilizohet nga një rezonator standard kuarci 32768 Hz. Kjo e ndërlikon disi dizajnin, por nuk keni nevojë të rregulloni dhe korrigjoni vazhdimisht kohën, e cila në mënyrë të pashmangshme do të vonohet ose nxitohet nëse kaloni me një rezonator kuarci të çmontuar të rastësishëm për disa MHz. Një orë e tillë është më tepër një lodër e thjeshtë sesa një kronometër i saktë me cilësi të lartë.

Nëse është e nevojshme, sensorët e temperaturës mund të vendosen larg njësisë kryesore - ato janë të lidhura me të me një kabllo me tre tela. Në rastin tonë, një sensor i temperaturës është i instaluar në bllok, dhe tjetri ndodhet jashtë, në një kabllo rreth 50 cm të gjatë.Kur provuam një kabllo 5 m, gjithashtu funksionoi në mënyrë perfekte.

Ekrani i orës përbëhet nga katër tregues të mëdhenj dixhital LED. Ato fillimisht ishin katodë e zakonshme, por në versionin përfundimtar u ndryshuan në anodë të zakonshme. Mund të vendosni ndonjë tjetër, më pas thjesht zgjidhni rezistorët kufizues të rrymës R1-R7 bazuar në shkëlqimin e kërkuar. Mund të vendoset në një tabelë të përbashkët me pjesën elektronike të orës, por kjo është shumë më e gjithanshme - befas dëshironi të vendosni një tregues LED shumë të madh në mënyrë që ato të shihen në një distancë të gjatë. Një shembull i një dizajni të tillë të një ore rruge është këtu.

Vetë elektronika fillon nga 5 V, por për një shkëlqim të ndritshëm të LED-ve, duhet të përdorni 12 V. Nga rrjeti, energjia furnizohet përmes një përshtatësi transformatori në ulje në stabilizues 7805 , i cili formon një tension prej rreptësisht 5 V. Kushtojini vëmendje baterisë cilindrike të vogël jeshile - ajo shërben si një burim energjie rezervë në rast të një dështimi të rrjetit 220 V. Nuk është e nevojshme ta merrni atë për 5 V - një litium-jon ose bateria Ni-MH për 3.6 është e mjaftueshme volt.

Për rastin, mund të përdorni materiale të ndryshme - dru, plastikë, metal, ose të futni të gjithë strukturën e një ore të bërë në shtëpi në një industrial të përfunduar, për shembull, nga një multimetër, akordues, radio etj. Ne kemi bërë nga pleksiglas, sepse është e lehtë për t'u përpunuar, ju lejon të shihni të brendshmet në mënyrë që të gjithë të mund të shohin - kjo orë është montuar nga duart tona. Dhe, më e rëndësishmja, ishte në magazinë :)

Këtu mund të gjeni të gjitha detajet e nevojshme për dizajnin e propozuar të një ore dixhitale të bërë vetë, duke përfshirë diagramin e qarkut, paraqitjen e PCB-së, firmuerin PIC dhe