Zegar na mikrokontrolerze. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

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

Timer na mikrokontrolerze. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zegary, timery, przekaźniki, przełączniki obciążenia

Komentarze do artykułu

Omawiany timer ma dwa tryby odliczania dla przedziałów czasowych od 1 do 999 minut lub taką samą liczbę sekund.

Zegar na mikrokontrolerze

Schemat urządzenia pokazano na rysunku. Posiada przełącznik SA1, za pomocą którego można wybrać w jakich jednostkach, minutach lub sekundach będzie zliczany, przyciski sterujące SB1-SB3, trzycyfrowy wskaźnik LED HG1 (liczba setek) - HG3 (liczba jednostek). Po włączeniu timera obwód RC R2C3 generuje impuls, który ustawia mikrokontroler DD1 (AT90S2313-10PI) do stanu początkowego.

Podczas ustawiania czasu trwania generowanego czasu otwarcia migawki każde naciśnięcie przycisku SB1 (L) zwiększa odczyty wskaźnika o jeden. Jeśli przytrzymasz ten przycisk dłużej niż 3 sekundy, wartość na wskaźniku będzie wzrastać o 5 jednostek (minut lub sekund) co sekundę. Przycisk SB2 (V) działa podobnie do przycisku SB1, ale wartość na wskaźniku nie wzrasta, ale maleje. Po osiągnięciu wartości 999 lub 0 dalsza zmiana odczytów w odpowiednim kierunku jest automatycznie blokowana.

Wybierając przełącznik SA1, czas będzie liczony w minutach lub sekundach i ustawiając żądany czas ekspozycji przyciskami SB1 i SB2, należy wcisnąć przycisk SB3 (C). Od tego momentu uruchamia się timer - stan wysoki na wyjściu PD6 mikrokontrolera jest zastępowany stanem niskim, na siłownik podłączony do złącza X2 podawane jest napięcie, co sygnalizowane jest lampką neonową HL1 (z wbudowaną rezystor balastowy) i rozpoczyna się odliczanie ustawionego czasu. Liczba wyświetlana na wskaźniku zmniejsza się o jeden co minutę lub sekundę. Punkt dziesiętny w cyfrze jednostek miga z okresem 1 sekundy.

Gdy tylko odczyt wskaźnika osiągnie zero, niski poziom na wyjściu PD6 ponownie stanie się wysoki, co spowoduje wyłączenie siłownika. Dodatkowo w trybie zliczania minut w tym momencie na wyjściu PD4 zostanie wygenerowana sekwencja impulsów o czasie trwania 60 s - rozlegnie się sygnał dźwiękowy. Urządzenie powróci do swojego pierwotnego stanu.

Aby zakończyć czas otwarcia migawki przed czasem, naciśnij ponownie przycisk SB3 - siłownik zostanie wyłączony. Aby wygenerować nowy czas otwarcia migawki, musisz ponownie ustawić jego czas trwania.

Jednostka sterująca siłownika jest zamontowana na przekaźniku półprzewodnikowym U1, którego dioda nadawcza jest podłączona do wyjścia PD6 mikrokontrolera. Dzięki temu obwody przekaźników podłączone do sieci 220 V są odizolowane od reszty obwodów czasowych. Do wyjścia PD1 dołączony jest piezoelektryczny emiter HA4, który daje sygnał dźwiękowy na koniec naświetlania.

Na wyjściach portu B mikrokontroler DD1 generuje sygnały, które są doprowadzone przez rezystory ograniczające prąd R4-R11 do katod elementów wskaźników LED HG1-HG3 oraz sygnały służące do określenia stanu przycisków SB1- SB3. Drugie piny wszystkich przycisków są ze sobą połączone i podłączone do wejścia PD3 mikrokontrolera. Diody VD1-VD3 zapobiegają zwarciom między liniami portu B przy jednoczesnym wciśnięciu kilku przycisków. Tranzystory VT1-VT3, sterowane sygnałami z wyjść PDO-PD2, naprzemiennie łączą wspólne anody wskaźników HG1-HG3 ze źródłem zasilania, które jest wymagane do organizacji wskazań dynamicznych.

Częstotliwość taktowania mikrokontrolera DD1 jest ustawiana przez rezonator kwarcowy ZQ1 równy 10 MHz.

Program załadowany do mikrokontrolera timera, którego kod źródłowy dostępny jest w załączniku do artykułu, składa się z trzech głównych części: modułu inicjującego (etykieta INIT), głównej pętli nieskończonej (etykieta SE1) oraz timera T/C1 obsługa przerwań (etykieta TIM0).

Rozpoczyna pracę od inicjalizacji rejestrów, liczników, stosu, timera T/C1, timera watchdoga, portów I/O. Po zakończeniu inicjalizacji na wskaźniku wyświetla się liczba 001, wszystkie kropki dziesiętne są wyłączone, wyjście PD6 jest ustawione na wysoki poziom, więc obwód siłownika jest otwarty. Odliczanie zostało zatrzymane.

Zadanie tworzenia dokładnych przedziałów czasowych o czasie trwania 1 s jest rozwiązywane za pomocą przerwań z timera T / C1, dla których żądania następują co 3,9 ms (1/256 s). Są one zliczane przez licznik w rejestrze r25. Za pomocą licznika zorganizowanego w rejestrze r21 tworzony jest odstęp 1 minuty.

W procesie przetwarzania przerwań bit wyświetlany na wskaźniku jest również zmieniany, a wartość binarna cyfry wyświetlanej w tym bicie jest zamieniana na kod „siedmiosegmentowy”. Dodatkowo odpytywany jest stan przycisków, generowane są sygnały sterujące dla przekaźnika optoelektronicznego i sygnalizatora dźwiękowego.

W pamięci danych mikrokontrolera od adresu $060 do $062 zorganizowany jest bufor przechowujący wartość przedziału czasu pozostałego do końca ekspozycji. To z niego obsługa przerwań pobiera liczby do dynamicznego wyjścia do wskaźnika. Po naciśnięciu przycisku SB1 wartość zapisana w buforze zostaje zwiększona o jeden. Jednocześnie uruchamiany jest licznik sekund w rejestrze r1. Jeśli przycisk zostanie przytrzymany dłużej niż 3 sekundy, wartość w buforze zaczyna rosnąć o jeden pięć razy na sekundę. W rejestrze rg jest zorganizowana liczba przedziałów czasowych, w których występuje ten wzrost. Po zwolnieniu przycisku SB1 liczniki w rejestrach r1 i rO są wyzerowane.

Zupełnie podobnie zorganizowana jest obsługa naciśnięcia przycisku SB2, który zmniejsza liczbę w buforze. Liczniki czasu dla tego przycisku znajdują się w rejestrach r2 i rXNUMX.

W procesie zliczania określonego czasu otwarcia migawki, liczba w buforze jest zmniejszana (zmniejszana o jeden) co minutę lub sekundę, w zależności od położenia przełącznika SA1. Pamiętaj, że jeśli przesuniesz go do innej pozycji przed końcem określonego opóźnienia, okres zmniejszania się odpowiednio zmieni.

Rejestr r22 przechowuje kod binarny z jednostką w bicie odpowiadającym aktualnie włączonemu bitowi wskaźnika. Podczas inicjalizacji zapisywany jest do niego 00000001 (wskaźnik HG3 jest włączony), a adres początkowy bufora ($060) jest zapisywany w rejestrze Y. Za każdym razem, gdy wywoływana jest procedura przerwania, rejestr r22 jest przesuwany o jeden bit w lewo, a rejestr Y jest zwiększany. Oczywiste jest, że jak tylko jednostka w rejestrze r22 zostanie przesunięta na trzecią cyfrę (wszystkie wskaźniki zostaną przekazane), rejestry r22 i Y powinny zostać przeładowane, przywracając ich pierwotne wartości.

W momencie odpytywania stanu przycisków SB1-SB3 wszystkie wskaźniki wyłączają się, a na wyjściach PB0-РВ2 mikrokontrolera tworzony jest kod „zerowy”. Po wykryciu niskiego poziomu na wejściu PD3 i wiedzy, które z wyjść PB0-PB2 jest aktualnie niskie, procedura przerwania decyduje, który przycisk zostanie naciśnięty.

Cały program zajmuje około 670 bajtów pamięci programu mikrokontrolera.

Timer montowany jest na płytce stykowej umieszczonej w plastikowej obudowie, na przednim panelu której wyświetlane są wskaźniki HG1-HG3, przyciski SB1-SB3, przełącznik SA1 i neonówka HL1. Prąd pobierany ze źródła napięcia 5 V nie przekracza 100 mA.
Nadajnik piezoelektryczny HPM14AX można zastąpić HPA17AX lub HPA14AX. Zamiast wskaźników HDSP-F501 sprawdzą się również inne siedmioelementowe wskaźniki LED ze wspólnymi anodami. Lampkę kontrolną N-702R z wbudowanym rezystorem można zastąpić zwykłą lampą neonową, podłączając szeregowo do niej rezystor o wartości nominalnej 200 ... 560 kOhm i mocy co najmniej 0,25 W.

Program mikrokontrolera można pobrać stąd.

Autor: S. Shishkin, Sarow, obwód Niżny Nowogród; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Zegary, timery, przekaźniki, przełączniki obciążenia.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Robot w mrowisku 11.04.2013

Prace francuskich naukowców pokazują, że do wykonywania różnorodnych zadań i organizowania tak złożonych systemów jak mrowisko wystarczy najprostsze oprogramowanie i sprzęt. Naukowcy z francuskiego centrum badawczego CNRS stworzyli algorytm komputerowy, który pozwala robotom naśladować zachowanie kolonii mrówek. Prace francuskich naukowców pokazują, że najprostsze oprogramowanie i sprzęt wystarczy do wykonywania różnorodnych zadań i organizowania tak złożonych systemów jak mrowisko.

Interakcja między indywidualnymi jednostkami a indywidualnymi obiektami odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu samoorganizującego się zbiorowego zachowania. Ostatnie badania wykazały, że mrówki poruszają się po skomplikowanych ścieżkach i korytarzach wewnątrz i na zewnątrz mrowiska, kierując się czterema różnymi rodzajami informacji.

Niektóre gatunki mrówek są w stanie widzieć i nawigować przez Słońce lub punkty orientacyjne na swojej drodze. Inne mrówki używają nawet pewnego rodzaju systemu nawigacji bezwładnościowej: podsumowują wektory ruchu, mierząc liczbę kroków i obrotów ciała. Mrówki potrafią również wykorzystywać informacje społeczne, np. poprzez obecność zbieraczy wypełnionych pożywieniem, określają kierunek pożywienia lub odnajdują ścieżkę po określonych śladach (kawałki liści, nasiona itp.).

Ostatni rodzaj informacji, czwarty, jest najciekawszy i leży w samej strukturze tropów mrówek. U niektórych gatunków mrówek sieci transportowe mają ściśle określony wzór: średni kąt między ścieżkami wychodzącymi ze środka mrowiska jest symetryczny i zawiera się w przedziale 50-100 stopni, w zależności od gatunku mrówek. Tak więc, gdy mrówka porusza się w kierunku wyjścia z mrowiska, napotyka symetryczne rozgałęzienie (rozdzielenie) ścieżek i korytarzy. W drodze powrotnej mrówka widzi odwrotny obraz: asymetryczne rozwidlenie. Aby znaleźć najkrótszą drogę, mrówka po prostu wybiera odpowiedni kąt skrętu i zawsze podąża we właściwym kierunku.

Ten prosty naturalny mechanizm ma ogromny potencjał praktyczny dla robotyki i sieci transportowych. Aby zademonstrować skuteczność elementarnego naturalnego algorytmu nawigacji mrówek, naukowcy wykonali z tektury makietę przejścia mrowiska. W pasażach o szerokości 9 cm uruchomili najprostsze roboty, które działały zgodnie z logiką mrówek. Roboty o wymiarach 22x21x20 mm zostały wyposażone w 4 czujniki podczerwieni do wykrywania przeszkód. Nie zabrakło również fotodiody do pomiaru gradientów światła (działającej jak feromon) oraz baterii Ni-MH z zapasem energii na pracę przez 3,5 godziny. „Mózgiem” robota był prosty mikrokontroler PIC16LF877 z 8 kB pamięci EPROM i 368 bajtami pamięci RAM.

Dzięki temu roboty pewnie poruszały się po labiryncie, wykorzystując wszystkie rodzaje zachowań owadów, w tym poszukiwania (wędrowanie w poszukiwaniu właściwej trasy) i uniki (omijanie przeszkody na innej trasie). Badania francuskich naukowców nie tylko dostarczają nowej wiedzy na temat zachowania kolonii owadów, ale także pozwalają na zastosowanie skutecznych algorytmów naturalnych w istniejących technogenicznych sieciach transportowych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Smartfon Nokia C5-03

▪ Inteligentny zegarek morski Garmin Quantix 5

▪ Nowe telewizory projekcyjne Toshiba

▪ Nowy rodzaj nanopułapek do badania właściwości białek

▪ Czujniki obrazu widzialnego i podczerwonego w jednym chipie

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu dla lubiących podróżować - wskazówki dla turystów. Wybór artykułów

▪ artykuł Zanieczyszczenie atmosfery aerozolami. Podstawy bezpiecznego życia

▪ Dlaczego dyrektor John Ford stracił usługę prognozowania pogody? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Nasiona kolendry. Legendy, uprawa, metody aplikacji