Розділ 2 Різні схеми доопрацювання електронних іграшок 2.1. Доробка «Кота в мішка» У продажу з'явилася іграшка, яка відповідно до свого зовнішнього вигляду так і називається – «Кіт у мішку». Навіть при незначному акустичному впливі (шумі, гучному голосі, а тим більше

Глава 3 Безпечне доопрацювання промислових електронних

7.2. ЕЛЕКТРИЧНЕ ЗВАРЮВАННЯ 7.2.1. Електричне дугове зварювання Електричне дугове зварювання було винайдено в Росії. Н.М. Бенардос 6 липня 1885 р. подав заявку та отримав привілей Департаменту торгівлі та мануфактур № 11982 (1886 р.) на спосіб «з'єднання та роз'єднання металів

11.3.1. ДЖЕРЕЛА ЕЛЕКТРОННИХ ТА ІОННИХ ПОТОКІВ Під електронно-іонною технологією в широкому розумінні розуміють комплекс методів обробки матеріалів та об'єктів потоками електронів, іонів, плазми та нейтральних атомів. Дані процеси широко використовуються в металургії,

15 годин нагороди Отже, щоб бути творчою особистістю, недостатньо мати лише суспільно корисну, значну гідну мету. Адже мета має бути реалізована, а одного бажання для цього мало. Щоб перепливти океан, треба вміти будувати кораблі. Щоб

Пропоную вашій увазі електронні годинник на мікроконтролері. Схема годинника дуже проста, містить мінімум деталей, доступна для повторення початківцям радіоаматорам.

Конструкція зібрана на мікроконтролері та годинниках реального часу DS1307. Як індикатор поточного часу використаний чотирирозрядний семисегментний світлодіодний індикатор (ультраяркий, блакитного кольору свічення, що непогано виглядає в темний час, і заразом годинник відіграє роль нічника). Управління годинником відбувається двома кнопками. Завдяки використанню мікросхеми годинника реального часу DS1307, алгоритм програми вийшов досить простим. Спілкування мікроконтролера з годинником реального часу відбувається по шині I2C, та організовано програмним шляхом.

Схема годинника:

На жаль, у схемі є помилка:
- висновки МК до баз транзисторів потрібно підключати:
РВ0 до Т4, РВ1 до Т3, РВ2 до Т2, РВ3 до Т1
або змінити підключення колекторів транзисторів до розрядів індикатора:
Т1 до DP1 ….. Т4 до DP4

Деталі, що використовуються у схемі годинника:

♦ мікроконтролер ATTiny26:

♦ годинник реального часу DS1307:

♦ 4-розрядний семисегментний світлодіодний індикатор – FYQ-5641UB -21 із загальним катодом (ультраяркий, блакитного кольору свічення):

♦ кварц 32,768 кГц, із вхідною ємністю 12,5 пф (можна взяти з материнської плати комп'ютера), від цього кварцу залежить точність ходу годинника:

♦ всі транзистори — NPN-структури, можна застосувати будь-які (КТ3102, КТ315 та їхні зарубіжні аналоги), я застосував ВС547С
♦ мікросхемний стабілізатор напруги типу 7805
♦ усі резистори потужністю 0,125 Вт
♦ полярні конденсатори на робочу напругу не нижче напруги живлення
♦ резервне живлення DS1307 – 3 вольтовий літієвий елемент CR2032

Для живлення годинника можна використовувати будь-який непотрібний зарядний пристрій мобільного телефону (у разі, якщо напруга на виході зарядного пристрою в межах 5 вольт ± 0,5 вольта, частина схеми - стабілізатор напруги на мікросхемі типу 7805, можна виключити)
Струм споживання пристроєм становить - 30 мА.
Батарейку резервного живлення годинника DS1307 можна і не ставити, але тоді, при зникненні напруги в мережі, поточний час доведеться встановлювати заново.
Друкована плата пристрою не наводиться, конструкція була зібрана в корпусі від несправного механічного годинника. Світлодіод (з частотою миготіння 1 Гц від виводу SQW DS1307) служить для поділу годин і хвилин на індикаторі.

Установки мікроконтролера заводські: тактова частота - 1МГц, FUSE-біти чіпати не треба.

Алгоритм роботи годинника(В Algorithm Builder):

1. Встановлення покажчика стека
2. Налаштування таймера Т0:
- Частота СК/8
— переривання по переповненню (при такій встановленій частоті виклик переривання відбувається кожні 2 мілісекунди)
3. Ініціалізація портів (висновки РА0-6 та РВ0-3 налаштовуються на вихід, РА7 та РВ6 на вхід)
4. Ініціалізація шини I2C (висновки РВ4 та РВ5)
5. Перевірка 7-го біта (СН) нульового регістру DS1307
6. Глобальний дозвіл переривання
7. Вхід у цикл із перевіркою натискання кнопки

При першому увімкненні або повторному увімкненні за відсутності резервного живлення DS307 відбувається перехід у початкову установку поточного часу. При цьому: кнопка S1 для встановлення часу, кнопка S2 – перехід до наступного розряду. Встановлений час – години та хвилини записуються в DS1307 (секунди встановлюються в нуль), а також виведення SQW/OUT (7-й висновок) налаштовується на генерацію прямокутних імпульсів із частотою 1 Гц.
При натисканні кнопки S2 (S4 — у програмі) відбувається глобальна заборона переривань, програма перетворюється на підпрограму корекції часу. При цьому кнопками S1 і S2 встановлюються десятки та одиниці хвилин, потім, з 0 секунд, натисканням кнопки S2 відбувається запис уточненого часу в DS1307, дозвіл глобального переривання та повернення в основну програму.

Годинник показав хорошу точність ходу, догляд часу за місяць - 3 секунди.
Для покращення точності ходу, кварц рекомендується підключати до DS1307, як зазначено в дататі:

Програма написана серед «Algorithm Builder».
Ви можете, на прикладі програми годинника, ознайомитися з алгоритмом спілкування мікроконтролера з іншими пристроями по шині I2C (в алгоритмі докладно прокоментований кожен рядок).

Фотографія зібраного пристрою та друкована плата у форматі.lay від читача сайту Анатолія Пільгука, за що йому велике спасибі!

У пристрої застосовані: Транзистори - СМД ВС847 та ЧІП резистори

Додатки до статті:

(42,9 KiB, 3304 hits)

(6,3 KiB, 4 247 hits)

(3,1 KiB, 2 707 hits)

(312,1 KiB, 6002 hits)

(11,4 KiB, 1999 hits)

Цей годинник зібраний на добре відомому комплекті мікросхем - К176ІЕ18 (двійковий лічильник для годинника з генератором сигналу дзвінка),

К176ІЕ13 (лічильник для годинника з будильником) і К176ІД2 (перетворювач двійкового коду в семисегментний)

При включенні живлення в лічильник годин, хвилин і регістр пам'яті будильника мікросхеми U2 автоматично записуються нулі. Для установки

часу слід натиснути кнопку S4 (Time Set) і притримуючи її натиснути кнопку S3 (Hour) – для встановлення годинника або S2 (Min) – для встановлення

хвилин. При цьому показання відповідних індикаторів почнуть змінюватись із частотою 2 Гц від 00 до 59 і далі знову 00. У момент переходу

від 59 до 00 показання лічильника годинника збільшаться на одиницю. Установка часу будильника відбувається так само, тільки дотримувати потрібно

кнопку S5 (Alarm Set). Після встановлення часу спрацювання будильника потрібно натиснути кнопку S1 для увімкнення будильника (контакти

замкнуті). Кнопка S6 (Reset) служить для примусового скидання індикаторів хвилин 00 при налаштуванні. Світлодіоди D3 та D4 відіграють роль

розділових точок, що блимають із частотою 1 Hz. Цифрові індикатори на схемою перебувають у правильному порядку, тобто. спочатку йдуть

індикатори годинника, дві розділові точки (світлодіоди D3 та D4) та індикатори хвилин.

У годиннику використовувалися резистори R6-R12 і R14-R16 ватністю 0,25W інші - 0,125W. Кварцовий резонатор XTAL1 на частоту 32768Hz -

Транзистори КТ315А можна замінити на будь-які малопотужні кремнієві відповідної структури, КТ815А - на транзистори

середньої потужності зі статичним коефіцієнтом передачі струму бази не менше 40, діоди - будь-які кремнієві малопотужні. Їжачка BZ1

динамічний, без вбудованого генератора, опір обмотки 45 Om. Кнопка S1 з фіксацією.

Індикатори використані TOS-5163AG зеленого світіння, можна застосувати будь-які інші індикатори із загальним катодом, не зменшуючи при цьому

опір резисторів R6-R12. На малюнку Ви можете спостерігати розпинання даного індикатора, висновки показані умовно, т.к. представлений

вид зверху.

Після збирання годинника, можливо, потрібно буде підлаштувати частоту кварцового генератора. Точніше це можна зробити, контролюючи цифровим

частотоміром період коливань 1 з виведення 4 мікросхеми U1. Налаштування генератора протягом годин вимагатиме значно більшої витрати

часу. Можливо, доведеться також підлаштувати яскравість свічення світлодіодів D3 та D4 підбором опору резистора R5, щоб усі

світилося рівномірно яскраво. Споживаний годинником струм не перевищує 180 мА.

Годинник живиться від звичайного блоку живлення, зібраного на плюсовому мікросхемному стабілізаторі 7809 з вихідною напругою +9V та струмом 1,5A.

Принципова схема годинника наведена на рис. Вона містить три мікросхеми підвищеного рівня інтеграції серії К176, два транзистори та 36 інших дискретних елементів. Індикатор - плоский багаторозрядний, катодо-люмнесцентний, з динамічною індикацією ШВЛ1 - 7/5. Він має чотири цифри висотою 21 мм та дві розділові точки, розташовані вертикально.

Генератор секундних та хвилинних імпульсів виконаний на мікросхемі - ІМС1 К176ІЕ18. Крім того, ця мікросхема створює імпульси частотою прямування 1024 Гц (висновок 11), які використовуються для роботи сигнального пристрою. Для створення переривчастого сигналу використовуються імпульси частотою 2 Гц (висновок 6). Частота 1 Гц (висновок 4) створює ефект «миготіння» розділових точок. Імпульси частотою проходження 128 Гц, зсунуті відносно один одного по фазі на 4 мс (висновки 1, 2, 3, 15) подаються на сітки чотирьох цифр індикатора, забезпечуючи їх послідовне свічення. Комутація відповідних лічильників хвилин та годин здійснюється частотою 1024 Гц (висновок 11). Кожен імпульс, що подається на сітки індикатора, дорівнює за тривалістю двох періодів частоти 1024 Гц, тобто сигнал, що подається на сітку з лічильників, буде двічі увімкнений і вимкнений. Таким підбором частоти синфазних імпульсів забезпечується два ефекти: динамічна індикація та імпульсна робота дешифратора та індикатора.
Інтегральна мікросхема ІМС2 К176ІЕ13 містить лічильники хвилин і годин основних годин, лічильники хвилин і годин для встановлення часу сигнального пристрою, а також комутатори для перемикання входів і виходів цих лічильників. Виходи лічильників через комутатор підключаються до дешифратора двійкового коду семиелементний код індикатора. Цей дешифратор виконаний на мікросхемі ІМСЗ К176ІДЗ. Виходи дешифратора приєднуються до відповідних сегментів усіх чотирьох цифр паралельно. При відтиснутій кнопці S2 «Дзвінок» індикатор підключений до лічильників годинника (для впізнавання цього режиму точка блимає з частотою 1 Гц). Натиснувши кнопку S6 «Кор.», проводять установку лічильників годинника (мікросхема К176ІЕ13) і дільників генератора хвилинної послідовності імпульсів (мікросхема К176ІЕ18) в нульовий стан. Після відпускання кнопки S6 годинник працюватиме як завжди. Потім натисканням кнопок S3 "Мін" і S4 "Година" проводять установку хвилин і годин поточного часу. У цьому режимі можливе увімкнення звукового сигналу. При натиснутій кнопці S2 «Дзвінок» до дешифратора та індикатора підключаються лічильники сигнального пристрою. У цьому режимі також висвічується чотири цифри, але миготливі точки згасають. Натиснувши кнопку S5 «Буд» і утримуючи її, послідовно натискають на кнопки S3 «Мін» і S4 «Година», встановлюють необхідний час спрацьовування сигнального пристрою, спостерігаючи за показаннями індикатора. Схема годинника дозволяє встановлювати знижену яскравість світіння індикаторів за допомогою кнопки S1 «Яскравість». Однак при цьому слід пам'ятати, що при зниженій яскравості (кнопка S1 натиснута) увімкнення звукового сигналу, а також встановлення часу годинника та сигнального пристрою неможливі.
Блок живлення БП6 - 1 - 1 містить мережевий трансформатор Т, що створює напругу 5 В (з середньою точкою) для живлення катоду індикатора і напруга 30 В для живлення інших ланцюгів індикатора і мікросхем. Напруга 30 В випрямляється кільцевою схемою на чотирьох діодах (VD10 - VD13), а потім за допомогою стабілізатора на стабілітроні VD16 щодо корпусу створюється напруга +9 В для живлення мікросхем, а за допомогою стабілізатора на стабілітронах VD14, VD15 і транзистора 25 В (щодо катода) для живлення сіток та анодів індикаторів. Потужність, споживана годинником, трохи більше 5 Вт. Передбачено підключення резервного живлення для збереження часу годинника при вимкненні мережі. Може бути використана будь-яка батарея 6…9В.

Література МРБ1089