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:

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива Мобильные батареи Schneider APC M5 и M10 20.11.2014 Компания Schneider Electric не так давно представила новые мобильные батареи для смартфонов и планшетов APC M5 и M10 емкостью 5000 и 10000 мАч, соответственно. С помощью этих устройств можно заряжать телефон, планшет или другую портативную электронику, когда поблизости нет розетки. Новинки заключены в прочный корпус и снабжены светодиодным индикатором, который информирует об уровне заряда. Система защиты от перегрева предотвратит повреждение батареи при избыточной нагрузке или жарких погодных условиях. APC M5 и M10 оснащены двумя портами USB, через которые можно одновременно подключить и заряжать два мобильных устройства суммарным током не более 2,1 А. APC М5 весит всего 142 грамма при габаритах 108x65x15 мм, в то время, как большая по объему модель М10 - 243 грамма, а ее габариты составляют 147x89x14 мм. Комплектный кабель с разъемом mini-USB позволит заряжать APC M5 и M10 от компьютера, также их можно зарядить от электросети при помощи специального адаптера. Емкости мобильной батареи М10 будет достаточно, чтобы зарядить один раз планшет iPad 2 или более трех раз смартфон Galaxy Note 3. Время полной зарядки М10 составляет около 8 часов, M5 - 4 часа. APC M5 и M10 доступны в черном и белом вариантах исполнения корпуса. На новинки распространяется двухлетняя гарантия.

Другие интересные новости:

▪ Магнитные браслеты не работают

▪ Google поставит в школы США 27 тысяч хромбуков

▪ Мозг людей работает по-разному

▪ Ион почувствует силу

▪ Шоколад улучшает зрение

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья О святая простота! Крылатое выражение

▪ статья На какой штат США нужно напасть, чтобы не ввязаться в войну со всем НАТО? Подробный ответ

▪ статья Разработка технологических регламентов

▪ статья Схема электрооборудования автомобиля ВАЗ-2110. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Горящая лампочка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026