AVT 513

AVT
513
Zegar ze 100-letnim kalendarzem
i dwukana³owym termometrem
Niewielki atrakcyjny zegar ze 100-letnim kalendarzem. Liczba dni jest automatycznie korygowana w
zale¿noœci od bie¿¹cego miesi¹ca i roku. Dodatkowo uk³ad posiada wbudowan¹ funkcjê pomiaru
temperatury z dwóch czujników. Odczyt wykonywany jest z wykorzystaniem specjalizowanych uk³adów,
które przetwarzaj¹ badan¹ wartoœæ temperatury na postaæ cyfrow¹. Zakres pomiarowy umo¿liwia
zastosowanie zarówno w pomieszczeniach jak i na zewn¹trz budynków. Dla obydwóch kana³ów
pomiarowych rejestrowane sa maksima i minima. Czujniki mog¹ byæ oddalone od p³ytki zegara do 30
metrów.
Rekomendacje: Urz¹dzenie szczególnie polecane w codziennym ¿yciu, w domu i pracy
W³aœciwoœci
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
standardowy pomiar czasu (godziny/minuty/sekundy)
stuletni kalendarz uwzglêdniaj¹cy lata przestêpne
funkcja pomiaru temperatury
dwa czujniki pomiarowe
O
O
O
zakres pomiarowy: 25 C...125 C, rozdzielczoϾ: 0,1 C
rejestracja wartoœci maksymalnych i minimalnych
odczyt: alfanumeryczny wyœwietlacz LCD z podœwietleniem
intensywnoœæ podœwietlania mo¿e byæ regulowana elektronicznie w dziesiêciu krokach.
zasilanie buforowe
zasilanie 12 VDC (jako zasilanie awaryjne bateria 9V 6F22)
Opis uk³adu
Schemat elektryczny zegara przedstawiono na rys. 1. „Sercem” urz¹dzenia jest mikrokontroler typu
PIC16F628. Uk³ad ten steruje wszystkimi procesami poczynaj¹c od odczytu temperatury z
czujników temperatury, poprzez obs³ugê klawiatury a¿ do sterowania wyœwietlaczem LCD. Aby
zapewniæ wysokostabilne Ÿród³o sygna³u zegarowego zastosowano rezonator kwarcowy X1 o
czêstotliwoœci pracy równej 32,768 kHz. Pomiar temperatury jest wykonywany przez czujniki
temperatury typu DS1820. Zasilanie ca³ego uk³adu jest wykonane przy u¿yciu stabilizatora typu
LM2931, stabilizator ten dostarcza stabilizowanego napiêcia 5 V przy niewielkim poborze pr¹du.
AVT 513
Zegar ze 100-letnim kalendarzem
1
Kondensatory C1...C3 wyg³adzaj¹ napiêcie zasilania. Diody D1 i D2 pe³ni¹ rolê automatycznego
prze³¹cznika pomiêdzy zasilaniem g³ównym i bateryjnym. W czasie pracy przy zasilaniu g³ównym
na z³¹czu CON1 panuje napiêcie o wartoœci oko³o 12 V, a na z³¹czu CON2 napiêcie o wartoœci oko³o
9 V. W tej sytuacji dioda D2 jest w stanie zaporowym, jeœli zasilanie g³ówne zostanie od³¹czone, to
dioda D2 zacznie przewodziæ i uk³ad bêdzie zasilany z baterii. Prezentacja czasu oraz temperatury
jest wykonywana na wyœwietlaczu alfanumerycznym o organizacji 2x20 znaków, co umo¿liwia
wyœwietlanie wszystkich parametrów zarówno w czasie normalnej pracy, jak i w czasie ustawiania
parametrów. Zastosowany wyœwietlacz posiada podœwietlanie pola odczytowego. Wykorzystanie do
zasilania podœwietlania wyœwietlacza napiêcia 5V z wyjœcia stabilizatora spowodowa³oby jego
uszkodzenie, gdy¿ jego wydajnoœæ pr¹dowa wynosi 100 mA. Rozwi¹zaniem jest zasilanie diod
podœwietlaj¹cych wyœwietlacza napiêciem pobieranym przed stabilizatorem, plus zasilaj¹cy diody
jest pobierany z g³ównego napiêcia zasilania, przez co dodatkowo uzyskano automatyczny wy³¹cznik
podœwietlania w przypadku braku zasilania g³ównego. W czasie zasilania bateryjnego dioda D1 nie
pozwala na przedostawanie siê pr¹du do podœwietlania wyœwietlacza. W czasie pracy przy zasilaniu
g³ównym podœwietlanie wyœwietlacza mo¿e byæ w³¹czane lub wy³¹czane w sposób elektroniczny,
jednym przyciskiem. Oprócz elektronicznego w³¹czania i wy³¹czania podœwietlania regulowana
mo¿e byæ (w 10-ciu krokach) tak¿e intensywnoœæ podœwietlania.
(78L05)
Rys. 1 Schemat elektryczny zegara
Monta¿ i uruchomienie
Ca³y uk³ad zegara zosta³ zmontowany na p³ytce, której widok rozmieszczenia elementów na p³ytce jest
przedstawiony na rys.2. Podzespo³y nale¿y wlutowaæ w p³ytkê drukowan¹, najlepiej wed³ug kolejnoœci
podanej w wykazie elementów. Przyciski S1..S4 oraz wyœwietlacz nale¿y zamontowaæ od strony
druku. Po prawid³owym zmontowaniu uk³adu nale¿y do³¹czyæ czujniki temperatury, czujniki te nale¿y
do³¹czyæ odpowiednio do z³¹cza CON3 dla czujnika pierwszego i do z³¹cza CON4 dla czujnika
drugiego. Czujniki mog¹ byæ oddalone od p³ytki zegara na odleg³oœæ oko³o 30 metrów. Jako linia
2
AVT 513
Zegar ze 100-letnim kalendarzem
transmisyjna mo¿e byæ wykorzystana skrêtka telefoniczna. Nastêpnie mo¿na przejœæ do uruchamiania
zegara, w tym celu do z³¹cza CON1 nale¿y do³¹czyæ napiêcie o wartoœci 11..12V i pr¹dzie obci¹¿enia
minimum 200mA. Napiêcie zasilaj¹ce nie mo¿e mieæ wiêkszej wartoœci, gdy¿ mo¿e to spowodowaæ
uszkodzenie diod podœwietlaj¹cych wyœwietlacz. Napiêcie zasilania nie mo¿e byæ ni¿sze od napiêcia
baterii podtrzymuj¹cej pracê, gdy¿ powodowa³oby to jej roz³adowania. Jako Ÿród³o napiêcia
rezerwowego nale¿y zastosowaæ bateriê typu 6F22(9V). Napiêcie pochodz¹ce z baterii nale¿y do³¹czyæ
do z³¹cza CON2. Po pod³¹czeniu napiêcia zasilania nale¿y ustawiæ kontrast wyœwietlacza reguluj¹c
wartoœæ potencjometru PR1, a¿ do uzyskania optymalnej widocznoœci. Po ustawieniu kontrastu na
wyœwietlaczu powinien pojawiæ siê czas i temperatura w formacie:
0:00:01
23.4°C
01-01-2000
23.6°C
Wartoœci temperatury bêd¹ zapewne inne, ale wyœwietlenie jakiejkolwiek wartoœci bêdzie œwiadczy³o o
prawid³owej pracy uk³adu. Dodatkowo zostanie w³¹czone podœwietlanie, które bêdzie pracowa³o z
po³ow¹ wartoœci maksymalnej. Po uruchomieniu zegara mo¿na przejœæ do programowania czasu. Zegar
posiada mo¿liwoœæ korygowania dok³adnoœci odmierzanego czasu, dlatego jeœli wskazywany czas
bêdzie znacz¹co odbiega³ od czasu wzorcowego nale¿y doœwiadczalnie skorygowaæ czêstotliwoœci
pracy generatora poprzez regulacjê kondensatora zmiennego C5, a¿ do uzyskania jak najwiêkszej
stabilnoœci odmierzanego czasu.
Rys. 2 Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej
Obs³uga zegara
Regulacji wszelkich parametrów dokonuje siê przy pomocy czteroprzyciskowej wielofunkcyjnej
klawiatury. Jedynym parametrem wymagaj¹cym prze³¹czenia procesora w tryb programowania jest
ustawianie aktualnego czasu i daty. Aby przejœæ w tryb programowania nale¿y nacisn¹æ przycisk
S2(OK.) i przytrzymaæ przez oko³o 4 sekundy, po tym czasie zostanie uruchomiony tryb ustawiania
czasu, a na wyœwietlaczu pojawi siê nastêpuj¹cy napis:
Ustawianie czasu
gg:mm:00 DD-MM-2000
Jednoczeœnie zostan¹ podkreœlone jednostki roku wskazuj¹c, ¿e ten parametr mo¿e zostaæ zmieniony, w
ka¿dym etapie ustawiania czasu programowanie mo¿na przerwaæ naciskaj¹c przycisk S4(ESC).
Wprowadzanie czasu i daty rozpoczyna siê od roku, nastêpnie miesiêcy, dni, godzin i minut. Wartoœæ
sekund jest automatycznie zerowana przy wychodzeniu z procedury programowania. Zmianê wartoœci
roku wykonuje siê klawiszem S1(UP) lub S3(DOWN). Po ustawieniu odpowiedniego roku nale¿y
nacisn¹æ klawisz S2(OK.), po jego naciœniêciu nast¹pi przejœcie do ustawiania miesi¹ca. Numer miesi¹ca
ustawia siê tak samo jak w przypadku roku, po ustawieniu w³aœciwego miesi¹ca nale¿y nacisn¹æ klawisz
S2(OK.) i nast¹pi przejœcie do ustawiania dni miesi¹ca. Ustawienie odpowiedniego dnia miesi¹ca
wykonuje siê tak jak w poprzednich przypadkach. Po ustawieniu odpowiedniego dnia nale¿y nacisn¹æ
klawisz S2(OK.), co spowoduje przejœcie do ustawiania godzin. Ustawianie godzin wykonuje siê tak
samo jak we wczeœniejszych regulacjach, klawiszem S2 przechodzi siê do ustawiania minut. Po
AVT 513
Zegar ze 100-letnim kalendarzem
3
ustawieniu minut naciœniêcie klawisza S2(OK.) spowoduje wprowadzenie nowych wartoœci czasu i daty
i nast¹pi powrót do wyœwietlania czasu i temperatury. Od tej pory zegar bêdzie pracowa³ z nowymi
nastawami. Do sprawdzenia maksymalnej i minimalnej wartoœci temperatury zmierzonej przez czujnik
„T1” nale¿y nacisn¹æ klawisz S1. W celu wyzerowania wartoœci minimalnej i maksymalnej nale¿y
nacisn¹æ klawisz S2(OK.), a jako wartoœæ minimalna i maksymalna zostanie wpisana ostatnio zmierzona
wartoœæ temperatury. Aby powróciæ do wyœwietlania czasu nale¿y nacisn¹æ klawisz S4(ESC).
Wskazywanie temperatury minimalnej maksymalnej dla drugiego czujnika jest uruchamiana poprzez
naciœniêcie klawisza S3. W³¹czanie i wy³¹czanie podœwietlania wyœwietlacza wykonuje siê krótkotrwale
naciskaj¹c klawisz S2(OK.) Zmianê intensywnoœci podœwietlania wykonuje siê klawiszem S4(ESC).
Regulacja intensywnoœci jest dokonywana w dziesiêciu krokach, dlatego ka¿dorazowe naciœniêcie
klawisza S4 powoduje zwiêkszenie intensywnoœci o 10%.
Wykaz elementów
W kolejnoœci lutowania:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
R1,R2:
2,2kW
R3:
68W
R4:
10kW
R5:
1kW
D1, D2:
1N4007
C4:
30pF
C3:
100nF
Podstawka DIP18 pod US1
PR1:
potencjometr monta¿owy 10kW
C1, C2:
47mF/16V
C5:
trymer 5...40pF
T1:
BC547B
US2:
LM2931 (78L05)
X1:
rezonator kwarcowy 32,768kHz
CON1:
ARK2(3,5mm)
CON2:
Goldpin 1x2 mêski
CON3,CON4: Goldpin 1x3 mêski
S1...S4:
mikrow³¹cznik h=17mm (lutowane od strony druku)
LCD:
Listwa dwurzêdowa ZBL10 (lutowana od strony druku)
US3, US4:
DS1820
US1:
w³o¿yæ uk³ad PIC16F628 (zaprogramowany) do podstawki
Do³¹czyæ wyœwietlacz 2x20 znaków
Zestaw powsta³ na podstawie projektu o tym samym tytule opublikowanego w Elektronice Praktycznej 10-11/03
www.ep.com.pl
Oferta zestawów do samodzielnego monta¿u dostêpna jest na stronie internetowej www.sklep.avt.pl
Producent:
AVT-Korporacja sp. z o.o.
tel.: (22) 257-84-50 ul. Leszczynowa 11
fax: (22) 257-84-55 03-197 Warszawa
4
Dzia³ pomocy technicznej:
tel.:(22) 257-84-58
[email protected]
AVT 513
Zegar ze 100-letnim kalendarzem