Zegar-budzik-termometr z pilotem na podczerwień. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Zegar-budzik-termometr z pilotem na podczerwień. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła

Komentarze do artykułu

Urządzenie, na które zwrócono uwagę czytelników, wykonane jest na bazie nowoczesnych elementów i od publikowanych wcześniej w czasopiśmie konstrukcji różni się rozbudowanymi możliwościami oraz możliwością sterowania nim za pomocą pilota IR.

Opisywane urządzenie przeznaczone jest do wskazywania aktualnego czasu, dawania sygnałów dźwiękowych o zadanej godzinie oraz wskazywania temperatury w dwóch punktach (wewnątrz i na zewnątrz) w zakresie -55...+99°C z dokładnością ±1°C . Czas i temperatura wyświetlane są naprzemiennie (odpowiednio przez 10, 1 i 2 s). Ustawianie wskazań zegara, godziny alarmu, wyłączenie alarmu, wygaszenie i zapalenie kontrolki odbywa się za pomocą pilota na podczerwień.

Budzik wydaje sygnały dźwiękowe z przerwą 10 s: najpierw dwa krótkie (około 0,1 s każdy) pojedyncze, następnie taką samą liczbę podwójnych (z przerwą 0,1 s), a po nich dwa potrójne ( z tą samą pauzą). Po upływie minuty co sekundę podawane są kolejne sygnały, aż do wyłączenia budzika (ten „algorytm” jest wygodny, jeśli w pokoju śpi dziecko). Dostępna jest funkcja Drzemki (powtórzenie sygnału po określonym czasie), która pozwala na dłuższy sen już po pierwszym sygnale. Jeżeli wskaźnik jest wyłączony (np. na noc, żeby nie przeszkadzać dzieciom podczas zasypiania), po włączeniu alarmu zapala się i pokazuje aktualny czas, aż do wyłączenia lub przejścia w tryb Drzemki. Występuje krótka reakcja dźwiękowa na naciśnięcie przycisków pilota, sygnalizacja (za pomocą diody LED) wykonania poleceń z pilota, zasilanie awaryjne w przypadku zaniku prądu (w tym przypadku budzik daje sygnał ciągły) .

Schemat ideowy urządzenia pokazano na ryc. 1. Jego podstawą jest mikrokontroler DD2 AT89C4051 [1]. Kontroluje działanie wszystkich węzłów. Zawiera nieulotną pamięć programu (4 KB), RAM (128 bajtów), dwa timery, system przerwań itp.

(kliknij, aby powiększyć)

W celu niezawodnego uruchomienia i ochrony mikrokontrolera przed awariami zasilania zastosowano mikroukład KR1171SP47 (DA1). Na swoim wyjściu (pin 3) utrzymuje niski poziom, gdy napięcie zasilania jest mniejsze niż 4,7 V. Kondensator C6 opóźnia przejście do stanu logowania. 0 (czyli uruchomienie mikrokontrolera) po wzroście napięcia zasilania powyżej poziomu progowego. W ostateczności nie można zainstalować tego chipa przy użyciu standardowego obwodu resetującego zalecanego przez firmę Atmel. Jednakże urządzenie może działać nieprawidłowo z powodu awarii zasilania.

Wyświetlacz urządzenia składa się z pięciu cyfrowych wskaźników LED SA08-11GWA firmy Kingbright. Wskazanie - statyczne. Aby zmniejszyć jasność blasku, w obwodzie zasilania wskaźników znajdują się diody VD5 i VD6. Podczas wyświetlania czasu HG1 i HG2 pokazują odpowiednio dziesiątki i jednostki godzin, HG3 - myślniki (-), HG4 i HG5 - dziesiątki i jednostki minut (np. 22-11), w trybie pomiaru temperatury HG1 wyświetla swój znak (tylko dla wartości ujemnych), a HG2, HG3 i HG4, HG5 są odpowiednio wartością liczbową i jednostką miary (na przykład -18°C dla czujnika zewnętrznego i 23°C dla czujnika wewnętrznego, jak wskazano symbolem „.” na czwartej cyfrze).

Do sterowania wyświetlaczem wykorzystywane są tylko trzy wyjścia mikrokontrolera: P1.2 (14) - do transmisji danych; P1.3 (15) - do bramkowania każdego bitu ustawionego na P1 2; P1.4 (16) - do wyprowadzania danych załadowanych do DD3-DD7 na ich wyjścia. 74HC595 [2] to ośmiobitowy rejestr szeregowy/równoległy z zatrzaskiem. Dzięki temu można najpierw załadować do niego dane, a dopiero potem wysłać je na wyjście. Wyjścia można przenieść do stanu trzeciego. Każdy pin może dostarczać prąd do 35 mA.

Jako zegar wykorzystano mikroukład PCF8583 [3], co pozwoliło zapomnieć o tym, że w przypadku braku zasilania można stracić czas (dokładność czasu zależy niemal wyłącznie od rezonatora kwarcowego ZQ1 przy 32768 Hz). PCF8583 posiada pamięć statyczną, która służy do wykrywania pierwszego włączenia zegara (w celu przygotowania zarówno mikrokontrolera, jak i samego zegara do normalnej pracy) oraz alarmu sprzętowego. Jeżeli ustawiony czas pokrywa się z bieżącym, na pinie INT (7) pojawia się niski poziom logiczny. W rezultacie obwód zasilania emitera elektromagnetycznego HA1 zostaje zamknięty, a sygnał przerwania zostaje wysłany na pin RZ.Z (7) mikrokontrolera DD2. Następnie sygnał z pinu INT zostaje programowo wyłączony, a sterowanie emiterem przechodzi do mikrokontrolera (poprzez elektroniczny przełącznik na tranzystorach polowych VT1, VT2). Zegar sterowany jest poprzez magistralę l2C, zorganizowaną programowo (nie ma jej w mikrokontrolerze).

Do zasilania sygnałów dźwiękowych wykorzystuje się emiter elektromagnetyczny NSM1606X firmy JL World z wbudowanym generatorem pracującym na częstotliwości około 2200 Hz.

Bateria GB1 służy do zasilania układu zegara i emitera dźwięku w przypadku awarii zasilania. Jak wspomniano, alarm w tym przypadku daje sygnał ciągły, który można wyłączyć jedynie naciskając przycisk SB1.

Do odbioru sygnałów sterujących z pilota wykorzystano zintegrowany odbiornik podczerwieni SFH506-36 firmy Siemens [4]. Ten mikroukład jest bardzo wrażliwy na zakłócenia w obwodzie zasilania, dlatego zawiera filtr VD4C8C9.

Urządzenie zasilane jest ze stabilizowanej przetwornicy napięcia opartej na mikroukładzie MC34063 (analog krajowy - KR1156EU5). Działanie takich konwerterów opisano szczegółowo w [5]

Schemat ideowy pilota IR pokazano na rys. 2. Wykonany jest w oparciu o niewielki chiński kalkulator w postaci telefonu komórkowego (wykorzystuje się jego obudowę, klawiaturę i baterię składającą się z dwóch elementów 389A). Jako przetwornik wykorzystano mikroukład SAA3010 [6] (analogowy - oprogramowanie INA3010D Integral) w obudowie SOIC. Chip ten działa w systemie pilota RC-5 IR, opracowanym przez firmę Philips do sterowania urządzeniami gospodarstwa domowego i szeroko stosowanym (stosowanym w wielu telewizorach, także tych produkowanych np. przez oprogramowanie Horizon).

Zegar-budzik-termometr z pilotem na podczerwień

W trybie czuwania SAA3010 pobiera niewielką ilość prądu, co sprawia, że obsługa pilota jest bardzo wygodna - nie ma potrzeby stosowania osobnego wyłącznika zasilania. Mikroukład przechodzi w stan aktywny po naciśnięciu dowolnego przycisku i powraca do trybu mikrozużycia po jego zwolnieniu. Używany numer systemowy kodu RC-5 to 0 (do sterowania telewizorem). W razie potrzeby, aby np. nie zakłócać pracy z telewizorem, jeśli korzysta on z tego samego standardu, łatwo jest przełączyć się na inną tabelę kodowania. Dopuszczalne jest także skorzystanie z gotowego pilota z dowolnego urządzenia domowego, jeśli zajmiemy się przekodowaniem poleceń. Z działaniem pilota IR RC-5 można zapoznać się w artykule [7].

Jako zdalne czujniki temperatury stosowane są mikroukłady DS1621 firmy DALLAS. Są dobre, bo do wymiany wykorzystują interfejs 12C, który już stworzyliśmy w oprogramowaniu. Oznacza to, że można je podłączyć do tych samych pinów mikrokontrolera, co zegar. Błąd pomiaru jest w całości determinowany przez czujniki i nie przekracza ±0,5°C, a dokładność wskazań wynosi 1°C. Bardziej szczegółowe informacje na temat cyfrowych czujników temperatury można znaleźć na stronie internetowej [8].

Kilka słów o lokalizacji czujników. Zewnętrzną należy chronić przed bezpośrednim nasłonecznieniem i przedostawaniem się powietrza o temperaturze pokojowej przez pęknięcia w ramach, a wewnętrzną należy ustawić tak, aby znajdowała się jak najdalej od przedmiotów grzewczych (grzejników, lamp itp.). ). Wskazane jest uszczelnienie czujnika zewnętrznego, aby uniknąć korozji płytki drukowanej itp. (autor użył uszczelniacza silikonowego). Zmniejsza to przewodność cieplną, ale przy powolnych procesach prądowych, takich jak zmiany temperatury atmosferycznej, jest to całkiem dopuszczalne.

Zegar-budzik-termometr z pilotem na podczerwień

Przeznaczenie przycisków pilota: „TS” – ustawienie czasu. Po jego naciśnięciu należy wprowadzić godzinę w formacie 24-godzinnym z nieznacznymi zerami, czyli jeśli aktualnie jest ósma trzydzieści rano, to 0 8 - 3 0. Po upewnieniu się, że godzina została wpisana prawidłowo, należy nacisnąć dowolny przycisk i urządzenie przełącza się w tryb zegara.

„BS” – ustawienie czasu alarmu. Procedura jest podobna do ustawiania czasu.

„OFF” – wyłącza alarm. Tę samą funkcję pełni przycisk SB2 w kopercie zegarka.

„LED” - wyłączanie/włączanie wskaźników.

Naciśnięcie dowolnego innego przycisku podczas włączania alarmu powoduje przejście w tryb drzemki.

Wygląd pilota oraz widok montażowy jednostki głównej urządzenia pokazano na rys. 3.

Kody „firmware” mikrokontrolera w postaci pliku szesnastkowego pokazano w tabeli.

Oryginalny tekst

Program napisany jest w języku C. Daje to możliwości dalszej modernizacji. Program został opracowany i skompilowany w zintegrowanym środowisku Keil mVision2 V2.36. Asembler - A51 wersja V7.04, kompilator - C V7.04, linker - BL51 wersja V5.02. Plik projektu to termo.Uv2. Szczegółowy opis kompilatora można znaleźć na stronie [9] (można tam także „pobrać” wersję demonstracyjną.

(kliknij, aby powiększyć)

Program sterujący wpisuje się do sterownika za pomocą programatora TURBO. Przed programowaniem należy sprawdzić zgodność instalacji ze schematem elektrycznym urządzenia. Prawidłowo zmontowana konstrukcja nie wymaga regulacji.

literatura

Mikrokontroler AT89S4051. - .
74NS595; 8-bitowy rejestr przesuwny z wejściem szeregowym, wyjściem szeregowym lub wyjściem równoległym z zatrzaskami wyjściowymi; (3-stan). - .
PCF8583; Zegar/kalendarz z 240x8-bitową pamięcią RAM. - .
SFH506-36; Odbiornik podczerwieni, urządzenie demodulujące. - .
Biryukov S. Przetworniki napięcia na mikroukładzie KR1156EU5. - Radio, 2001, nr 11, s. 38. 39, 42, XNUMX.
SAA3010; Nadajnik zdalnego sterowania na podczerwień. - < półprzewodniki, Philips. com/pip/SAA301O.htmIX
Ridiko L. I. Zastosowanie kodu RC-5. - < h ttp ;// telesys. ru/p projekty/pro j036/index.shtml>
DS1621; Cyfrowy termometr i termostat. - .
.

Autor: D.Chibyshev, Omsk

Zobacz inne artykuły Sekcja Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Zsyntetyzował nowy rodzaj antybiotyku do zwalczania superbakterii 25.03.2018

Trwa walka naukowców z superwirusami i superbakteriami – dziś w tej dziedzinie dokonał się kolejny znaczący przełom, dostarczając specjalistom wiele do myślenia i mnóstwo materiałów do badań. Faktem jest, że utalentowanemu zespołowi mikrobiologów z University of Lincoln w Wielkiej Brytanii udało się zsyntetyzować nowy typ antybiotyku, który może skutecznie zwalczać superbakterie, który został wprowadzony jako podstawa nowoczesnych leków przeciwwirusowych.

Wstępne wyniki uzyskane przez specjalistów nie mogą nie zaskoczyć, ponieważ udało im się pokonać jednego takiego superbakterii u myszy eksperymentalnych.

Antybiotyk ten jest w swej istocie mierzoną chemicznie „wersją” naturalnego antybiotyku o nazwie teixoblastin, odkrytego przez amerykańskich naukowców w 2015 roku – wiadomo, że jego właściwości pozwalają mu skutecznie zwalczać wirusy, takie jak MRSA i VRE. Specjalistom z Uniwersytetu Lincolna udało się zsyntetyzować prostszą formę tego naturalnego antybiotyku, pracując nad zmianą położenia kluczowych aminokwasów w jego strukturze - dzięki temu byli w stanie uzyskać kilka szczepów tego antybiotyku na raz.

Co więcej, ich koledzy z Singapore Institute of Eye Research wykorzystali jeden ze szczepów, aby spróbować wyleczyć jakąś superbakterię u eksperymentalnych szczurów - i udało im się. Ale oprócz swojej podstawowej funkcji leczenia i eliminacji superbakterii, ten zmodyfikowany antybiotyk w znacznym stopniu zapobiega dalszemu rozwojowi takich bakterii, tworząc specjalne środowisko w ludzkim ciele.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowy rekord prędkości samochodów elektrycznych

▪ Najmniejszy na świecie szybki MOSFET

▪ Znalazłem mechanizm, który wyłącza uczucie głodu

▪ Robot Solinftec do ochrony upraw

▪ Ujawnił sekret ludzi sukcesu

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Zagadki dla dorosłych i dzieci. Wybór artykułów

▪ artykuł Droga do świątyni. Popularne wyrażenie

▪ Artykuł Czym jest Puszka Pandory? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł babka wodna. Legendy, uprawa, metody aplikacji