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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружено вещество, ускоряющее заживление ран 21.03.2022 Голландские биологи выделили из человеческой слюны вещество, значительно ускоряющее заживление ран, что может помочь в создании лекарств для страдающих хроническими язвами, в лечении ожогов. "Мы надеемся, что наше открытие, в конечном счете, принесет пользу людям, страдающим от неизлечимых ран, таких как язвы на ногах или диабетических язв, а также ранений и ожогов", - говорит ведущий автор исследования Менно Удхофф (Menno Oudhoff). Для изучения влияния человеческой слюны на заживление ран ученые вывели в чашках культуру клеток человеческого эпителия с внутренней стороны щеки. Затем они нанесли искусственную рану на образовавшейся клеточной пленке. После этого одну культуру клеток поместили в изотонический раствор без посторонних примесей, а другую - в человеческую слюну. Спустя 16 часов исследователи обнаружили, что в чашке со слюной "рана" полностью затянулась, тогда как в чашке с раствором осталась открытой. Из этого следовало, что слюна содержит вещество, ускоряющее залечивание ран. Поскольку слюна - сложная жидкость, содержащая множество составных частей, необходимо было выяснить, какое именно вещество залечивает раны. Ученые разделили слюну на компоненты, протестировали их и выяснили, что за заживление ран отвечает белок гистатин. Это исследование позволяет объяснить не только то, почему животные зализывают раны, но также и то, почему раны во рту, например, после удаления зубов, заживают быстрее, чем на коже. Это также показывает нам путь к созданию новых лекарств.

Другие интересные новости:

▪ Миниатюрные микросхемы логики single-gate

▪ Микросхема статической памяти объемом 72 Мбит CY7C147X

▪ Linux-платформу для автомобилей с гипервизором

▪ Пониженное энергопотребление графического ядра

▪ Мониторы iiyama ProLite XU2490HS-B1 и XU2590HS-B1

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Дней минувших анекдоты. Крылатое выражение

▪ статья Какая война началась после поражения в футбольном матче? Подробный ответ

▪ статья Подсобно-транспортный рабочий. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электронная система зажигания для автомобильного отопителя (ЗАЗ). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Радиоприемник УКВ с ЧМ в диапазоне частот 64...108 МГц и низковольтным питанием. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026