www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Многопрограммный таймер-часы-термометр

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

Комментарии к статье Комментарии к статье

В статье описывается универсальный цифровой прибор на базе PIC-контроллера, который может выполнять функции многопрограммного таймера, способного управлять четырьмя нагрузками, часов, будильника, широкодиапазонного термометра и терморегулятора, обеспечивающего как нагрев, так и охлаждение контролируемого объекта.

Универсальное цифровое устройство, схема которого изображена на рис. 1, имеет следующие технические характеристики:

  • одновременный или раздельный запуск до девяти программных таймеров;
  • функция часов и будильника;
  • подача звуковых и световых сигналов при срабатывании любого из таймеров или будильника;
  • возможность выдачи до четырех сигналов, управляющих внешними устройствами;
  • функция термометра (измеряемая температура - от -43 до +470 °С, средняя погрешность - не более ±2 °С);
  • функция терморегулятора (поддерживаемая температура - от -43 до +470 °С) с возможностью выбора режима работы (нагрев или охлаждение).

Многопрограммный таймер-часы-термометр

(нажмите для увеличения)

Управляют прибором с помощью 16-кнопочной клавиатуры. Предусмотрено включение и выключение подзвучивания нажатия кнопок, настройка подачи звуковых, световых и управляющих сигналов, возможность индивидуальной настройки прибора под конкретное применение путем изменения управляющей программы МК. Имеется резервное питание от встроенной аккумуляторной батареи. Все установленные при работе с прибором параметры сохраняются даже при отключении резервного питания в течение более 40 лет.

Как видно из схемы, основа устройства - PIC-контроллер DD1. Регистр сдвига DD2 и дешифратор DD3 предназначены для организации динамической индикации, принцип которой заключается в следующем. Вначале на дешифратор DD3 подается код 1111, в результате чего на всех его выходах устанавливаются уровни лог. 1 и ни один из разрядов индикатора HG1 не светится. Далее в регистр DD2 заносится код необходимого символа, после чего на DD3 подается код, соответствующий нужному разряду индикатора.

Одновременно с обновлением данных для индикатора осуществляется сканирование клавиатуры, 16 кнопок которой разделены на две группы - по восемь в каждой. Общие выводы кнопок этих групп подключены к двум входам МК (RB0 и RB1). При нажатии какой-либо кнопки на один из этих входов подается сигнал лог. 0 с соответствующего выхода дешифратора DD3, тем самым определяя ее код.

С помощью клавиатуры можно запускать/останавливать любой из программных таймеров или все одновременно, устанавливать режим работы терморегулятора, текущее время, время будильника и т. д. Большинство кнопок имеют двойное назначение, зависящее от того, какую информацию пользователь вводит с клавиатуры: числовую или управляющую.

Рассмотрим назначение кнопок клавиатуры более подробно.

"О", "Clock" - цифра 0 при вводе числовой информации или переключение в режим часов, в котором можно изменить текущее время, установить время включения будильника, включить режим сигнализации наступления нового часа, отредактировать коэффициент коррекции времени (см. далее).

"1" - "9" - цифры 1 - 9 при вводе числовой информации или выбор соответствующего программного таймера.

"Term" - переход в режим терморегулятора, где можно задать текущее значение температуры, отредактировать значение регулируемой температуры, тип регулирования (нагрев или охлаждение) и параметры терморезистора.

"Del" - знак "минус" при вводе значения регулируемой температуры, включение/выключение терморегулятора, термометра, будильника или часов (при выключении вместо соответствующих показаний отображаются знаки ---), обнуление при вводе числовых данных.

"Set" - переход/выход в режим изменения значения какого-либо параметра (программного таймера, текущего времени, будильника, термометра, терморегулятора, настроек).

"Options" - переход в режим изменения настроек. Здесь можно включить/выключить подзвучивание кнопок, режим приветствия, выбрать источники выдачи управляющих сигналов и т. п.

"Select" - запуск/остановка текущего программного таймера, если его значение выдержки времени отлично от 0.

"АН" - запуск/остановка всех программных таймеров, значение выдержки времени которых отлично от 0.

Устройство способно выдавать четыре управляющих сигнала, каждый из которых может использоваться по усмотрению пользователя. Есть возможность задавать источник выдачи этих сигналов:

  • сигнал будет активным (иметь уровень лог. 1) при работе одного из таймеров, номер которого задается пользователем;
  • то же, при работе любого числа таймеров, а неактивным - после окончания выдержки всех таймеров;
  • сигнал будет активным при срабатывании терморегулятора.

В устройстве используется двухцветный светодиод HL1, который мигает красным цветом, если при запуске одного или более таймеров хотя бы один управляющий сигнал стал активным, и зеленым цветом, если активных сигналов нет.

По окончании выдержки времени любого из запущенных таймеров индикатор HG1 начинает мигать, а пьезоизлучатель НА1 со встроенным прерывателем подает звуковые сигналы. Это продолжается до тех пор, пока пользователь не нажмет любую кнопку на клавиатуре или не пройдет определенное время, значение которого хранится в памяти МК и может изменяться при его программировании. Звуковой сигнал, выдаваемый при срабатывании таймера, определяется двумя параметрами: продолжительностью звучания и числом звуковых пачек.

При срабатывании будильника также подаются звуковые сигналы, но мигать начинают только два крайних левых символа индикатора - А и L (от англ. ALARM - будильник). Звуковой сигнал будильника также описывается двумя параметрами, хранящимися в памяти МК.

В зависимости от примененного кварцевого резонатора точность хода часов получается различной, поэтому в данном устройстве реализована программная коррекция времени. Коэффициент коррекции задается пользователем с клавиатуры и также хранится в памяти МК. Фактически он представляет собой число микросекунд, которое добавляется к периодам колебаний, генерируемых внутренним таймером МК - в нашем случае 1,92 мс. С помощью коэффициента коррекции добиваются, чтобы это время стало равным 2 мс (период времени 1 с регистрируется после каждых 500 таких периодов).

Температура измеряется путем измерения падения напряжения на терморезисторе RK1. Его сопротивление в зависимости от температуры определяется следующей формулой:

где R0 - константа, имеющая размерность сопротивления; В - константа, имеющая размерность температуры; Т - абсолютная температура. Таким образом, эту зависимость нужно привести к линейной. Известен способ линеаризации с помощью терморезисторного моста, но такой подход неудобен тем, что при замене терморезистора приходится изменять параметры и самого моста, что не так просто.

Более удобно было бы получить значение температуры без всяких линеаризации, но для этого нужно вычислить значение следующего выражения:

где Rд - сопротивление дополнительного резистора; N - 10-разрядный двоичный код, полученный после аналого-цифрового преобразования; Un - напряжение питания.

В описываемом приборе это выражение вычисляется управляющей программой МК, и результат выводится на индикатор. Следует отметить, что указанный выше интервал измеряемых и регулируемых температур (-43... +470 °С) можно как угодно растянуть, сжать или сдвинуть. Указанный интервал был выбран потому, что в нем погрешность измерения температуры не превышает ±2 °С. При этом сопротивление добавочного резистора R17 равно 300 Ом. Для уменьшения погрешности его можно увеличить, однако в результате изменятся границы интервала температур. Для удобства расчетов можно использовать документ term (10 bit).mcd для системы MathCAD 2001, который по заданным параметрам терморезистора RK1, резистора R17 и требуемой погрешности вычисляет интервал измеряемых температур.

Для того чтобы при выключении основного питания ход часов реального времени не сбивался, в приборе предусмотрен узел резервного питания МК. Он состоит из аккумуляторной батареи GB1 напряжением 3,6 В, резистора R16 и диодов VD2, VD3. При включении основного питания диод VD3 закрывается, а аккумулятор GB1 заряжается через резистор R16. При отключении основного питания напряжение аккумулятора поступает через диод VD3 только на МК (подаче напряжения на остальные элементы устройства препятствует диод VD2). МК определяет факт отключения питания, так как он постоянно следит за уровнем напряжения на выводе RB2. И когда он становится равным лог. 0, МК перестает осуществлять регенерацию индикатора и опрос клавиатуры, останавливает все запущенные программные таймеры, прекращает измерять и регулировать температуру и переходит в режим часов. Кроме того, если во время работы с прибором были изменены настройки, то после отключения питания кратковременно мигнет красный светодиод, если же настройки не изменились - зеленый. Если устройством предполагается не пользоваться продолжительное время (неделя и больше), то для исключения полной разрядки аккумулятора можно отключить резервное питание с помощью перемычки S1.

МК постоянно следит за состоянием контактов кнопок на клавиатуре, и если в течение заданного времени не было ни одного нажатия, а также не был запущен ни один программный таймер, он автоматически переходит в режим часов.

Управляющая программа МК написана на языке Си, поэтому она с легкостью может использовать любые типы данных, в том числе и вещественные. Программа разрабатывалась в системе программирования HT-PIC С (ее можно "скачать" с сайта <www.htsoft.com>). Для отладки использовался простейший внутрисхемный эмулятор, который представляет собой набор контактов, соединяющих линии параллельного порта компьютера с розеткой под МК на основной плате. Соответствие выводов параллельного порта компьютера гнездам розетки МК на плате таймера приведено в табл. 1. Для управления эмулятором управляющая программа МК компилировалась с небольшими изменениями в среде программирования Borland С++ 3.1.

Многопрограммный таймер-часы-термометр

К сожалению, работа подобного эмулятора происходит в масштабе времени, отличном от реального, но тем не менее без подобного устройства было бы практически невозможно отладить такую сложную программу. Без применения эмулятора было реализовано только аналого-цифровое преобразование, описание которого применительно к данному МК можно найти на сайте <www.microchip.ru> (документ DS30292C - "Модуль 10-разрядного АЦП в микроконтроллерах PIC16F87x").

Кратко рассмотрим основные моменты работы управляющей программы МК. Она написана с использованием методологии структурного программирования, вследствие чего имеет большое число подпрограмм. После включения питания МК настраивает порты ввода/вывода, АЦП и внутренний таймер. Затем начинает выполняться основной цикл, который является бесконечным. В нем, как уже говорилось, постоянно проверяется наличие основного напряжения питания, и в случае его отключения МК перестает выполнять все функции, кроме отсчета времени. При включении основного питания он выводит заставку и снова переходит в рабочий режим.

Информация, которая должна отображаться на индикаторе в текущий момент, хранится в массиве d. В процессе регенерации индикатора МК переписывает его содержимое в промежуточный массив, а уже из него последовательно читает коды выводимых символов и отображает их на индикаторе. Дополнительный массив введен для того, чтобы исключить мерцание индикатора, возникающее в результате записи в массив d новой информации до того, как старая еще не полностью отображена. Для примера допустим, что вначале массив d содержал строку "ABCDEFHLP", а при отображении четвертого символа ("D") в массив занесена строка "FDA 2002". Тогда пользователь прибора из-за инерционности человеческого зрения в некоторый момент времени увидит строку "ABC 2002". Кроме того, если подобные процессы будут повторяться постоянно (а это так и будет при реальной работе), у человека сложится впечатление, что информация на индикаторе мерцает.

Как отмечалось, одновременно с обновлением индикатора производится сканирование клавиатуры. При нажатии любой кнопки вызывается подпрограмма подавления "дребезга" контактов, которая осуществляет задержку в несколько миллисекунд (значение этого времени хранится в памяти МК), в течение которой прибор на дальнейшие нажатия кнопок не реагирует.

Следует также отметить, что время выдержки программных таймеров, часов и будильника задается в секундах (счетчик часов обнуляется при достижении значения 24 х 60 х 60 = 86400), а перед выводом на индикатор преобразуется в формат Ч : ММ : СС для таймеров или в формат ЧЧ : ММ для часов и будильника. Выполняется это с помощью следующих формул:

С = время mod 60.

Здесь операция ][ означает отбрасывание дробной части, т. е. деление является целочисленным.

Полученные значения часов, минут и секунд пока еще не пригодны для непосредственного вывода на индикатор, так как представлены в двоичном коде. Чтобы выделить старший и младший десятичные разряды, необходимо над каждым значением провести еще две операции:

младший разряд = значение mod 10.

Рассмотрим пример. Пусть необходимо вывести на индикатор значение 8673 с в формате Ч : ММ : СС. Получаем

С = 8673 mod 60 = 33.

Таким образом, на индикатор будет выведено 2 : 24 : 33

Из приведенных примеров видно, как много операций нужно выполнить только для организации вывода на индикатор. Реализовать подобную математику на языке ассемблера было бы практически невозможно. На языке же Си это реализуется всего несколькими строчками, при этом, благодаря высокому уровню оптимизации, программный код получается довольно компактным и быстрым. Но самое главное - программист при этом может сосредоточить основное свое внимание на алгоритме программы, абстрагируясь от специфических особенностей архитектуры применяемого МК. Все это способствует легкому переносу программы с одного МК на другой.

Исходный текст программы МК и коды "прошивки" в формате Intel HEX находятся по указанному выше адресу в Интернете.

Для программирования МК автор использовал программатор, собранный по схеме, изображенной на рис. 2, и программное обеспечение PonyProg2000, последнюю версию которого можно "скачать" с сайта <www.lancos.com>. Основное отличие программатора от описанного в [1] заключается в добавлении еще одного транзистора (VT3) в цепь формирования сигнала синхронизации, что повышает надежность программирования за счет полного устранения отрицательного напряжения на выводах МК.

Многопрограммный таймер-часы-термометр

Описываемое устройство допускает программирование МК на плате, т. е. поддерживает технологию ICSP (In-Circuit Serial Programming - внутрисхемное последовательное программирование). Для этого его соединяют пятью проводами с программатором через разъем Х1 следующим образом: 7 - общий; 5,6 - 5 В; 2 - SDA; 3 - SCL; 1 - Uprog.

Возможно использование и других программаторов, в том числе поддерживающих низковольтное программирование. В последнем случае нужно дополнительно соединить соответствующий контакт программатора с контактом 4 разъема Х1.

Чертеж печатной платы прибора изображен на рис. 3, клавиатуры - на рис. 4.

Многопрограммный таймер-часы-термометр

(нажмите для увеличения)

На плате таймера имеются семь отверстий, в которые до монтажа деталей вставляют отрезки луженого провода и припаивают их к печатным проводникам обеих сторон платы. Функцию перемычек выполняют и выводы некоторых деталей. Отверстия, через которые осуществляются подобные соединения печатных проводников, выделены на рис. 3 четырьмя крестообразно расположенными точками.

Многопрограммный таймер-часы-термометр

Исходные файлы проекта и библиотека используемых компонентов для САПР Accel EDA 15.0 находятся на указанном выше сайте.

В устройстве применены постоянные резисторы и конденсаторы для поверхностного монтажа. Исключение - оксидные конденсаторы С6, С7 (К50-35). МК PIC16F876 может иметь любые максимальную рабочую частоту и температурный диапазон, главное, чтобы он был в корпусе DIP (имел суффикс SP). Пьезоизлучатель НРМ14АХ можно заменить узлом, выполненным на трех элементах микросхемы КР1533ЛАЗ и пьезоизлучателе ЗП-18 [2]. Терморезистор RK1 - ММТ- 4 с номинальным сопротивлением 15 кОм (R0 = 0,294 Ом, В = 3176 К).

В качестве разъемов Х1 - ХЗ применены разрезные колодки с прямыми штырями, которые применяются в компьютерной технике: для Х1 используется колодка с двухрядным расположением штырей, а для Х2 и ХЗ - с однорядным. Восьмой контакт вилки ХР1 и третий вилки ХР2 удалены, а в соответствующие гнезда ответных частей разъемов вставлены заглушки - отрезки толстой рыболовной лески. Эта мера не позволит неправильно состыковать разъемы. Розетка разъема Х2 изготовлена из 20-гнездной панели под микросхему в корпусе DIP (используется одна ее часть, имеющая 10 контактов). Кнопки SB1-SB16 - TS-A3PS-130.

Содержимое ЭСППЗУ МК, которое можно изменять с целью задания других параметров работы, представлено в табл. 2.

Многопрограммный таймер-часы-термометр

(нажмите для увеличения)

В столбце "Параметр" указано название параметра, которое высвечивается на индикаторе. Если в этом столбце стоит прочерк, то данный параметр можно изменить только при программировании МК.

Литература

  1. Долгий А. Разработка и отладка устройств на МК. - Радио, 2001. № 6, с 24-26; № 7, с. 19-21
  2. Зелепукин С. Микроконтроллерный регулятор температуры MPT-1. - Радио, 2001, № 9, с 21, 22.

Автор: Д.Фролов, г.Рязань

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Elektor Electronics 2014 (архив за год)

журналы Техника - молодежи 1967 (архив за год)

книга Измерение крутящего момента. Фролов Л.Б., 1967

книга Цветной любительский телевизор Цвет-2. Соколов Г.Н., Судравский Д.Д., 1963

статья Настройка гитары по телевизору

статья Что такое фэнтези?

справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия 9

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]