Настенные часы-термометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

Предлагаемые вниманию читателей настенные часы-термометр выполнены по самой простой схеме и не содержат дорогих элементов. На индикаторе большого размера, собранном из единичных светодиодов, текущее время в часах и минутах периодически сменяется значениями температуры на улице и в помещении.

Рис. 1

Схема часов-термометра изображена на рис. 1. Их основой служит микроконтроллер AT89C2051-12PU (DD1). Тактовая частота микроконтроллера задана кварцевым резонатором ZQ1 на 3,6864 МГц. Она выбрана из условия деления ее значения в герцах на 12 без остатка. Это необходимо для точного хода часов - в используемом микроконтроллере длительность машинного цикла равна двенадцати периодам тактовой частоты. Точная регулировка хода производится подстроечным конденсатором C4. Ее можно выполнять по частотомеру, подключенному к одному из выводов кварцевого резонатора ZQ 1 через конденсатор емкостью 1 пФ.

Рис. 2

Индикатор часов-термометра состоит из четырех семиэлементных знакомест (разрядов). Каждый элемент содержит по три соединенных параллельно светодиода. В качестве примера на рис. 2 показаны расположение и соединение светодиодов разряда десятков часов (крайнего левого). Напряжением, подаваемым через резисторы R8-R14 на катоды светодиодов одноименных элементов каждого разряда, микроконтроллер управляет напрямую. Динамическая индикация организована с помощью ключей на транзисторах VT1 -VT4, коммутирующих по сигналам микроконтроллера общие аноды светодиодов разрядов индикатора. Два светодиода (HL43 и HL44), разделяющие на индикаторе разряды часов и минут, мигают с периодом 1 с, обозначая ход часов.

При включении часов выключателем SA2 на индикатор выводится время 00:00. Его точное значение устанавливают кнопками SB1 и SB2. После первого нажатия на SB2 начинает мигать разряд десятков часов. Выведенную в нем цифру изменяют, нажимая на SB1. Следующими нажатиями на кнопку SB2 поочередно переходят к установке единиц часов, десятков и единиц минут. При удержании SB1 нажатой изменяемое значение увеличивается со скоростью примерно две единицы в секунду, а достигнув максимального для данного разряда числа, возвращается к нулю. После установки единиц минут при нажатии на кнопку SB2 происходит запуск часов.

Микроконтроллер обменивается информацией по организованному программно интерфейсу 1-Wire с двумя цифровыми датчиками температуры DS18B20 - установленным на улице BK1 и размещенным в помещении BK2. Если температура в помещении не интересует, то датчик BK2 можно отключить выключателем SA1.

После 10с отображения времени программа микроконтроллера подает датчику BK1 команду измерить температуру и в течение 2 с выводит ее значение в целых градусах Цельсия в двух правых разрядах индикатора,

сопровождая его буквой У (улица) в крайнем левом разряде. Затем такая же процедура выполняется с датчиком BK2, показания которого сопровождаются буквой П (помещение). В обоих случаях интервал измеряемой температуры от -55 до +99 оС. Ее отрицательные значения помечаются минусом во втором слева разряде индикатора.

При отсутствии датчика BK1 или выключенном BK2 программа микроконтроллера определяет это и пропускает соответствующую процедуру измерения температуры и ее вывода на индикатор. Учтите, что в начале своей работы программа заносит в энергонезависимую память датчиков значения некоторых параметров, требующиеся для их правильной работы в описываемом устройстве. Поэтому после первого подключения датчика (например, в случае его замены) необходимо выключить и вновь включить питание часов-термометра.

Рис. 3

Печатная плата часов-термометра показана на рис. 3. Она изготовлена из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. Все элементы на ней смонтированы на стороне печатных проводников. Это позволило использовать плату в качестве задней крышки корпуса часов. Сам корпус склеен из органического стекла. Плата со светодиодами расположена у его прозрачной передней стенки, между ними находится светофильтр из цветной (красной или зеленой) пленки. Светодиоды синего цвета свечения, тип которых указан на схеме, могут быть заменены другими любого цвета, но повышенной яркости, чтобы не увеличивать потребляемый часами-термометром ток. Датчик температуры BK1 следует поместить в небольшой кожух, чтобы защитить от солнечных лучей, и закрепить за окном на расстоянии около метра от стены.

Программа микроконтроллера (файл prog.asm) написана на языке ассемблера для микроконтроллеров семейства MCS-51 и транслирована в загрузочный файл prog.hex с помощью интегрированной среды разработки 8051 IDE for Windows (acebus. com/download/win8051.zip). Программирование микроконтроллера может выполняться с помощью любого программатора, способного работать с микроконтроллерами серии AT89.

Постоянное напряжение внешнего блока питания, подаваемое на разъем X1, может находиться в интервале 7...24 В. Я использовал зарядное устройство от сотового телефона. В случае отключения внешнего питания часы переходят на резервное от батареи GB1, составленной из пяти-шести гальванических элементов типоразмера АА. Малый ток потребления используемых светодиодов (единицы миллиампер) позволил отказаться от отключения индикатора при переходе на резервное питание.

Программу микроконтроллера можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/10/prog.zip.

Автор: А. Самусь

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Ультракомпактный 16-разрядный микроконтроллер MB90F455/456/457 14.03.2003 Компанией FUJITSU COMPONENTS ультракомпактный 16-разрядный микроконтроллер MB90F455/456/457 имеет размеры всего 7x7 мм. Приборы с питанием от 3,5 до 5,5 В имеют масочное ПЗУ от 24 до 64 Кбайт и ОЗУ объемом 2 Кбайт. Периферия включает в себя 8-10-разрядный АЦП, UART с полностью дуплексным двойным буфером, 8-16-разрядный таймер, синтезатор частоты на базе ФАПЧ. Тактовая частота 4 МГц. Выпускается в корпусе LQFP-48, причем 34 вывода являются портами.

Другие интересные новости:

▪ Лабораторное выращивание риса с мясом

▪ Ультразвуковое жестовое управление гаджетами

▪ Растягивание алмаза

▪ Дрон для уборки собачьих экскрементов

▪ Изменение климата ускоряет появление насекомых

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Мечников Илья. Биография ученого

▪ статья Полезно ли раздельное питание? Подробный ответ

▪ статья Начальник отдела интернет-маркетинга. Должностная инструкция

▪ статья Подключение УЗО в системах заземления TN-C и TN-S. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Девять решек. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026