Авторизация


...

Кто на сайте?

Сейчас 66 гостей и 4 зарегистрированных пользователей на сайте

  • elwhidbynath
  • inmiernikwesto
  • questmanie

Статистика

-Посетители : 22372
-Материалы : 209

Пользователь сайта продает...

  ENC28J60

Пользователь сайта покупает...

Настенные часы – термометр с большими индикаторами

Автор: wws63 Просмотров: 6398

Часы - термометр обладают следующими функциональными возможностями:

  • помехозащищённый алгоритм считывания показаний температуры, что позволяет увеличить расстояние между выносным датчиком температуры и часами;
  • возможность гашения незначащего нуля в показаниях;
  • автоматическое определение датчика температуры (DS18B20, DS1822, DS18S20, DS1820);
  • "умная" коррекция времени;
  • автоматическое изменение яркости свечения индикаторов «ДЕНЬ-НОЧЬ»;

 

3А

 рис. 1

 

Предлагается два варианта прошивки управляющего микроконтроллера, стандартный (c_t_873.hex) и с "солнечной" (c_t_873_sol.hex) коррекцией температуры. Последний вариант используется автором, так как в его случае датчик температуры расположен на солнечной стороне дома и при ясной солнечной погоде, несмотря на меры принятые для защиты датчика от прямых солнечных лучей, погрешность показаний значительно возрастает. Экспериментально была определена эта погрешность и для её снижения в эту версию программы были внесены следующие корректировки:

- в диапазоне температур -21_-25 °С показания снижаются на 1 °С;

- ниже -25 °С на 3 °С;

- в диапазоне температур +21_+25 °С показания снижаются на 1 °С;

- в диапазоне +26_+30 °С на 3 °С;

- выше +30 °С на 4 °С.

Часы - термометр (далее — просто часы) выполнены на базе микроконтроллера PIC16F873A. Они работают с датчиками температуры DS18B20, DS1822, DS18S20, DS1820, тип которых программа определяет автоматически. В случае отсутствия датчика (или обрыва проводов) на индикацию выводится только показание времени. Датчик может быть размещен не только в комнате, но и за окном или на балконе.

Схема часов изображена на рис. 2. Особенность примененного в часах индикатора А-501W с большим размером знака заключается в том, что в его элементах установлено по семь последовательно включенных пар светодиодов, суммарное падение напряжения на которых превышает 20 В. Это не позволяет соединять индикатор непосредственно с выводами МК, питаемого напряжением 5 В. Пришлось предусмотреть узлы сопряжения, применив в них транзисторную сборку DD2 (ULN2803A) и транзисторы VT1-VT8.

 

1

 рис. 2

Часы выполняют следующие функции:

  • отображают время в 24-часовом формате с погрешностью не более 1 с в сутки;
  • отображают с дискретностью 1 °С температуру в интервале от -55 до +125 °С, измеренную выносным датчиком;
  • каждые 3 с автоматически переходят от отображения времени к отображению температуры и обратно. Возможно постоянное отображение величины, выбранной пользователем;
  • автоматически изменяют яркость свечения индикаторов «ДЕНЬ-НОЧЬ», пороговое значение которого выбирается пользователем с помощью кнопки SB5 «ПОРОГ».
  •   Когда освещённость в помещении такова, что яркость свечения индикаторов желательно снизить, достаточно кратковременно нажать эту кнопку до появления прочерков на индикаторах. При этом в память EEPROM микроконтроллера записывается величина порогового напряжения с фотодиода BL1 (ФД256), работающего в фотогальваническом режиме и подключенного к аналоговому входу МК. Теперь при снижении освещенности помещения, яркость свечения индикаторов автоматически снизится. Следует помнить, что кнопку SB5 надо разместить в таком месте, чтобы не загораживать фотодатчик в процессе настройки. В авторском варианте эта кнопка вынесена на плату индикаторов, где закреплена термоклеем.  

В часах есть функция гашения незначащего нуля. По умолчанию она задействована. Если же появится необходимость выводить незначащий ноль на индикацию, то достаточно замкнуть на корпус перемычкой S1 вывод 25 микроконтроллера DD1.

Предусмотрена ручная установка часов и минут, коррекция показаний по сигналам точного времени. Часы питаются от любого источника постоянного напряжения 28-30 В, потребляя ток не более 60 мА. Автор использовал импульсный источник питания от старого струйного принтера «Lexmark» . В случае отключения этого источника светодиодный индикатор гаснет, но отсчет времени не прерывается, так как питание тактового генератора и микроконтроллера продолжается от резервного источника — литиевого элемента напряжением 3 В.

Для повышения точности хода МК DD1 тактируется от внешнего интегрального кварцевого генератора DD3 частотой 8 МГц. Сигналы с выходов RС0—RС7 МК поступают через транзисторную сборку на катоды светодиодов индикаторов. Cигналы с четырёх линий порта А микроконтроллера управляют транзисторами VT1-VT8, поочередно подключающими аноды индикаторов HG1—HG4 к цепи питания. 

Сразу после включения питания на индикаторы выводятся нули, начинается счет времени, и мигают «точки» индикаторов HG2, HG3, разделяющие разряды часов и минут. Следует помнить, что индикаторы HG3 и HG4 устанавливаются на плату перевернутыми. Это связано с тем, что «точка» третьего индикатора используется для разделения часов и минут, а «точка» 4 индикатора выполняет функцию значка градуса в показаниях температуры. Если кнопка SB1 «Режим Ч/Т» не нажата, через 3 с вместо времени на индикаторах будет показано значение температуры, измеренное подключенным к разъему ХР2 выносным датчиком. Номера контактов разъема соответствуют номерам выводов указанных выше датчиков.
     Кнопкой SB2 "Часы" при необходимости устанавливают соответствующее точному времени число часов, а кнопкой SB3 "Минуты” — минут. Нажатие на кнопку SB4 "Коррекция" приостанавливает счет времени и выводит на индикатор ноль минут, при этом если показание минут было более 30, то после коррекции минуты обнулятся, а часы прибавят единицу, если менее 30, то только обнуляются минуты. С момента отпускания этой кнопки (обычно по началу шестого сигнала точного времени) счет времени возобновляется. 

   Нажатие на кнопку SB1 "Режим Ч/Т" и ее фиксация в этом состоянии переводит часы в режим постоянного отображения текущего значения той величины, которая была выведена на индикатор в момент нажатия — времени (рис. в оглавлении) или температуры (рис. 1). С размыканием контактов кнопки периодическая смена отображаемой величины возобновляется.

 

 

2a

рис. 2а

 

 

2b

рис. 2б

 

Детали часов смонтированы на двух печатных платах размерами 420х140мм и 130х100мм, в авторском варианте платы изготовлены из фольгированного с одной стороны гетинакса, поэтому для жёсткости между платой индикации и самими индикаторами, ввиду её больших размеров, проложена пластмассовая пластина таких же размеров. Лучшим же решением, если удастся найти плату таких размеров и большую ванночку для травления, будет использование стеклотекстолита толщиной не менее 2мм. Не исключен вариант использования вместо платы индикаторов фанерного или пластмассового листа соответствующих размеров и толщины. Соединения между выводами индикаторов в этом случае можно выполнить монтажным проводом. Плата управления (рис.2а) рассчитана на установку кнопки SB1 (с фиксацией) B4003 и кнопок тактовых угловых SB2—SB5 (без фиксации) TS-A6PV-130. Под кнопки других типов топологию платы, возможно придется изменить.  Плата индикации (рис.2б) состоит из двух одинаковых по размеру плат, по два индикатора на каждой. Дорожки плат соединены перемычками.

Источником тактовых импульсов для МК является внешний кварцевый генератор КХО-200 8 МГц в корпусе DIL14 (DD3). В качестве его замены, возможно с небольшим ухудшением точности хода часов, можно использовать генератор на элементах ТТЛ с кварцевой стабилизацией частоты [3].

Литиевый элемент CR2032 (G1) помещен в батарейный отсек ВН-642. Для повышения контраста индикаторы закрыты автомобильной тонировочной пленкой.

Правильно собранное устройство налаживания не требует. Необходимо лишь до монтажа МК на плату записать в его память выбранную программу. При установке датчика на улице советую воспользоваться рекомендациями, приведенными в моей статье [2].

 

Прилагаются рисунки печатных плат в формате SprintLayout 6, два файла прошивки для МК, информация об индикаторах, рисунки печатных плат и расположения деталей на плате, фото работающих часов в двух режимах отображения информации.

 

1. Суров В. Настенные часы-термометр.—Радио, 2008,№12, с.39—41.
2. Суров В. Часы-термометр. — Радио,2003,№10, с. 39—41.
3. Нечаев И. Конструкции на логических элементах цифровых микросхем, МРБ, вып. 1172. — М.: Радио и связь, 1992.

 

Вопросы можно задать на форуме...

скачать

Ссылка для скачивания доступна только авторизованным пользователям сайта !

 

 

Случайные статьи....

Prev Next

ПП чтения и записи двух десятичных чисел в одном байте.

09-06-2012 Super User

Бывает необходимость сохранения достаточно массивной информации в виде десятичных чисел. Очень удобно сохранять не одно десятичное число в байте, а два (одно число сохраняется в младшем, другое в старшем полубайтах). Тем самым соответственно,  в два раза сокращается и объем необходимой ...

Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов.

10-09-2014 Николай Викторов

Зарядное устройство для  гелевых аккумуляторов.

В радиолюбительской практике иногда возникает необходимость в резервировании питания различных устройств. Речь не идет об устройствах, поддерживающих определенное время сетевое напряжение (UPS), а об устройствах, в которых в качестве резервного питания применяется аккумулятор без преобразования напряжения. Для таких целей обычно применяют...

ПП записи в EEPROM память данных.

23-05-2012 Super User

Для записи  байта данных необходимо до вызова ПП записать в регистр EEADR  адрес выбранной  ячейки в EEPROM-памяти  данных и данные (байт, который необходимо записать) в регистр EEDATA.  В результате выполнения ПП байт данных запишется по адресу указанному в EEADR.  

Устройство бесконтактного управления с использованием карт RFID 125 кг…

07-02-2016 Иван Шевченко (R1ZK)

Устройство бесконтактного управления с использованием карт RFID 125 кгц.

  Хотя устройство и предназначено для бесконтактного включения/выключения освещения объекта с применением карт (брелоков) доступа RFID, с успехом можно   применять не только в промышленности, но и в быту, в том числе и для   ограничения доступа вкл/откл  оборудования.  Автор...


Все права принадлежат ChipMK.ru. При копировании материала ссылка обязательна. 2011-2017 © ChipMK.ru

ChipMk.ru Яндекс.Метрика
PRCY.ru