Design på pic16f628a. Diagram över elektronisk klocka på pic16f628a - enheter på mk - radio-bes - elektronik för hemmet

Dessa elektroniska klockor är de enklaste. De monterades på några timmar. Grunden för mikrokontrollern PIC16F628A, förutom den innehåller klockan flera enkla och billiga element, information visas på en 4-siffrig (timmar) LED-indikator. Kretsen drivs från elnätet och har även en reservströmförsörjning. Denna konstruktion kan rekommenderas till nybörjare, jag försåg källprogrammet speciellt med detaljerade kommentarer för att göra det lättare att förstå vad och hur det fungerar här.

Schemat är mycket enkelt, enkelt och algoritmen för deras arbete (se kommentarer i källan). Knapparna kn1 och kn2 används för att korrigera tiden - timmar respektive minuter. Klockan har ett 24 timmars visningsformat. I den första siffran i klockan görs släckningen av en obetydlig nolla. Klockans noggrannhet beror helt på kvartsresonatorns frekvens. Men även utan speciella val av kvarts och kondensatorer i klockgeneratorn är klockan väldigt exakt.

Klockan är monterad på 2 kretskort, dockade en till en i en vinkel på 90 grader. Hela indikatorn placeras på en bräda och allt annat på den andra. Reservbatteriet är trasigt från en kinesisk tändare med en LED-ficklampa. Vi tar bort lysdioden och installerar batterihållaren på kortet. Bilden visar att de trimmade motståndsledningarna är anslutna till batterierna - de håller då hela strukturen. Självklart är kapaciteten på sådana batterier liten, men när klockan drivs av elnätet förbrukas ingen ström från batterierna. De matar kretsen endast när det inte finns någon nätström. I det här fallet är det bara mikrokontrollern som drivs, indikatorn drivs inte av batterier, så den slocknar och klockan fortsätter att gå. Kontrollknapparna flyttas från tavlan till valfri plats i fodralet. Utformningen av knapparna kan vara vilken som helst. För nätström användes en kinesisk PSU-adapter, till vilken ett kort med en 7805 mikrokrets (5-volts stabilisator) lades till. Gör bara vilken strömförsörjning som helst, med en utspänning på 5V och en ström på 150mA.

Programmet är skrivet på ett sådant sätt att det kan användas för den första studien av PIC-mikrokontrollern, handlingen för nästan varje kommando kommenteras. Om så önskas kan du enkelt lägga till ytterligare funktioner till den, såsom kalender, timer, stoppur, etc.

Fil: Storlek: Innehåll:

Denna version av klockan är gjord på ett sådant sätt att den förenklar kretsen så mycket som möjligt, minskar strömförbrukningen och i slutändan får en enhet som lätt får plats i fickan. Efter att ha valt miniatyrbatterier för att driva kretsen, SMD - montering och en miniatyrhögtalare (till exempel från en icke-fungerande mobiltelefon), kan du få en design som är något större än en tändsticksask.
Användningen av en superljus indikator gör att du kan minska strömmen som förbrukas av kretsen. Minskning av strömförbrukningen uppnås också i "LoFF"-läget - indikatorn är avstängd, medan endast den blinkande punkten på den minst signifikanta biten av klockan är på.

Indikation
Justerbar ljusstyrka på indikatorerna gör att du kan välja den mest bekväma visningen av avläsningar (och återigen minska strömförbrukningen).
Klockan har 9 visningslägen. Övergången genom lägena utförs med "plus" och "minus" knapparna. Innan själva indikationerna visas visas en kort ledtråd om lägesnamnet på indikatorerna. Varaktigheten av ledtråden är en sekund. Användningen av kortsiktiga tips gjorde det möjligt att uppnå en bra ergonomi för klockan. När man växlar mellan visningslägen (vilket visade sig vara ganska mycket för en så enkel enhet som en vanlig klocka) är det ingen förvirring, och det är alltid tydligt vilka avläsningar som visas på indikatorn.

Korrigering av avläsningarna som visas på indikatorn aktiveras genom att trycka på knappen "Korrigering". I detta fall visas en kort prompt i 1/4 sekund, varefter det korrigerade värdet börjar blinka med en frekvens på 2 Hz. Avläsningarna justeras med plus- och minusknapparna. När knappen trycks in länge aktiveras autorepeteringsläget, med en given frekvens. Knapptrycks automatiska repeteringsfrekvenser är: för timmar, månader och veckodag - 4 Hz; för minuter, år och indikatorljusstyrka - 10 Hz; för korrigeringsvärdet - 100 Hz.
Alla korrigerade värden, förutom timmar, minuter och sekunder, skrivs till EEPROM och återställs efter avstängning - slå på strömmen. Sekunder nollställs när de korrigeras. Från alla lägen, utom timmar-minuter, minuter-sekunder och LoFF är automatisk retur organiserad. Om ingen av knapparna trycks in inom 10 sekunder växlar klockan till visningsläget för timmar och minuter.
Genom att trycka på knappen "På / Av bud." sätter på/stänger av larmet. Aktiveringen av larmet bekräftas av ett kort tvåtonsljud. När väckarklockan är på lyser punkten i den låga siffran på indikatorn.
I läget "Corr" visas en korrigeringskonstant på indikatorn, vars initiala värde är 5000 mikrosekunder per sekund. När klockan släpar ökar vi konstanten med mängden fördröjning, beräknat i mikrosekunder per sekund. Om klockan har bråttom, minskar vi konstanten enligt samma princip.

Denna enhet är en konventionell elektronisk klocka med en väckarklocka, men de styrs av en IR-fjärrkontroll. Klockan är implementerad i mjukvara, displayen är dynamisk. Kretsen ger reservkraft vid strömavbrott. Väckarklockan är implementerad på en enkel "pipare" med en inbyggd generator - summer.

Kontrollpanelen är implementerad på mikrokontrollern PIC12F629. Fjärrkontrollen drivs av ett konventionellt batteri för moderkort datorer. Om ingen av knapparna trycks in är mikrokontrollern i SLEEP-läge och förbrukar praktiskt taget inte ström. Så fort knappen trycks in "vaknar" mikrokontrollern och genererar ett kodmeddelande för IR-lysdioden.

När strömmen slås på visar displayen aktuell tid, kolonet blinkar. Om du trycker på CLOCK-knappen kommer displayen att visa den tid som larmet är inställt på (kolonet blinkar inte), eller --:-- om alarmet är avstängt. Om du trycker på knappen CLOCK igen, eller efter 6 sekunder, kommer enheten att visa aktuell tid igen. Genom att trycka på COR-knappen försätts enheten i klockkorrigeringsläge om klockan för närvarande visas; eller till larminställningsläget om larmet visas på displayen. Första trycket - timmarna blinkar, timmarna ställs in med +1-knappen, det andra trycket på COR-knappen - minuterna blinkar - minuterna ställs in med +1-knappen, det tredje trycket är utgången från klockkorrigeringsläge (eller väckarklocka). Om alarmtiden korrigeras kommer den automatiskt att slås på.

När displayen indikerar alarminställningstiden (påslagen av KLOCK-knappen) - om du trycker på +1-knappen slås på och genom att trycka igen för att stänga av alarmet, visar displayen respektive alarminställningstiden eller --:-- ( tjocktarmen blinkar inte). Om larmet är avstängt återställs inte dess inställningstid.

I klockindikeringsläget (kolonet blinkar) - tryck på +1-knappen - växlar klockan till "natt" -läget - i detta läge slocknar indikatorn helt och endast kolon blinkar, vilket minskar strömförbrukningen och skapar inte onödig nattbelysning. Samtidigt, tryck på valfri knapp på fjärrkontrollen, samt triggning, tar klockan ur nattläge.

Om larmet går hörs en ljudsignal i en minut, alla siffror på displayen blinkar. Genom att trycka på valfri knapp på fjärrkontrollen stänger du av larmet (utan att återställa dess inställningstid).

För reservkraft på klockan, såväl som i kontrollpanelen, används ett batteri från datorns moderkort. Dess spänning är 3V, så mikrokontrollern i klockan måste användas lågspänning - PIC16LF628A. Om du använder ett batteri med en spänning på mer än 3,6V, så duger den vanliga PIC16F628A. Tja, ett helt idealiskt alternativ är att använda en mikrokontroller med NANOWATT-teknik - PIC16F819 (Obs! en annan firmware används för denna mikrokontroller).

Här är ytterligare ett prov av laboratorieutrustning - LC-mätare. Detta mätläge, speciellt L-måttet, är nästan omöjligt att hitta i billiga fabriksmultimetrar.

Diagram över detta LC-mätare på mikrokontrollern togs från www.sites.google.com/site/vk3bhr/home/index2-html. Enheten är baserad på en 16F628A PIC-mikrokontroller, och eftersom jag nyligen köpte en PIC-programmerare bestämde jag mig för att testa den med det här projektet.

Jag tog bort 7805-regulatorn eftersom jag bestämde mig för att använda en 5 volts mobiltelefonladdare.

Kretsen har ett 5 kΩ trimmermotstånd, men faktiskt satte jag 10 kΩ, enligt databladet för den köpta LCD-modulen.
Alla tre kondensatorerna är 10uF tantal. Det bör noteras att kondensatorn C7 - 100uF faktiskt är 1000uF.
Två 1000pF styroflex kondensatorer med 1% tolerans, 82uH induktiv spole.

Den totala strömförbrukningen med bakgrundsbelysning är cirka 30mA.
Motstånd R11 begränsar bakgrundsbelysningsströmmen och måste dimensioneras enligt den LCD-modul som faktiskt används.

Jag använde den ursprungliga PCB-ritningen som utgångspunkt och modifierade den för att matcha de komponenter jag har.
Här är resultatet:

De två sista bilderna visar LC-mätaren i aktion. På den första av dem, mätningen av kapacitansen för en 1nF-kondensator med en avvikelse på 1%, och på den andra, induktansen på 22 μH med en avvikelse på 10%. Enheten är mycket känslig - det vill säga med en oansluten kondensator visar den en kapacitans i storleksordningen 3-5 pF, men detta elimineras genom kalibrering.

Klocka med en liten 4-siffrig indikator. Punkten mellan timmar och minuter blinkar med en frekvens på 0,5 sekunder. Den kan byggas in i vilket föremål som helst: en skrivbordskalender, en radio, en bil. Beräknat fel - 0,00002 %. I praktiken har det under sex månader aldrig funnits något behov av rättelse.

Strömförsörjning 4,5 - 5 volt, ström upp till 70mA. Spänningsstabilisatorn sitter i kontakten - adaptern. Den är monterad på en 3 watts transformator och en högfrekvensomvandlare - stabilisator enligt standardschemat. Till en bil behövs förstås ingen transformator. Mikrokretsen utan radiator värms praktiskt taget inte upp. Kontakt för strömförsörjning 3,5 mm. Kvarts 4 MHz. Transistorer n-p-n valfri lågeffekt.

Alla knappar . Längden på knapptryckaren väljs utifrån designens krav. Du kan löda knapparna på sidan av ledarna. Varje gång knappen trycks läggs en till. När den hålls, accelererar poängen till en rimlig hastighet.

MLT-motstånd - 0,25. R7 - R14 300 - 360 ohm. R3 - R6 1-3 kOhm.
Batterier: 4 stycken från GP-170 eller liknande. När nätspänningen är avstängd matar de bara mikrokontrollern. 8 dagar står exakt, kontrolleras.
Dioder med lägst framåtspänningsfall.

Skivorna är gjorda av ensidig folieglasfiber.

Innan du installerar mikrokontrollern i panelen på det tillverkade kortet, slå på strömmen och mät spänningen på panelens 14:e ben. Bör vara 4,5 - 4,8 volt. Stift 5 har 0 volt. Om du är osäker på kvaliteten på det tillverkade kortet eller delarnas funktionsduglighet, kontrollera enheten utan en mikrokontroller. Detta görs väldigt enkelt:

• Sätt i en bygel med blank tråd i uttaget, plintarna 1 och 14. Detta betyder att +4,5 volt från det första benet genom motståndet kommer att öppna transistorn VT 2 och katoden på klockenhetens indikator kommer att kopplas till noll.
• Anslut valfri ledning med ena änden till + och med den andra änden växelvis vidrör terminalerna 6,7,8,9,10,11,12,13 på panelen.
• Observera samtidigt tändningssegmenten och deras överensstämmelse med schemat: + på det 6:e benet - segmentet "g" lyser och så vidare.
• Flytta bygeln till terminalerna 2 och 14 på panelen. Kontrollera alla segment av minutenhetsindikatorn.
• Bygel 18 och 14 - tiotals timmar kontrolleras, 17 och 14 - tiotals minuter.

Om något inte fungerar, fixa det. Om allt är korrekt, programmera mikrokontrollern och sätt in, med strömmen avstängd, i uttaget.
HEX-fil bifogas.
Slå på strömmen och gör din klocka redo.

Om du köper alla detaljer, inklusive motstånd, kommer enheten, i enlighet med mitt schema, att kosta cirka 400 rubel:

• PIC16F628A - 22,8 UAH
• LM2575T-5.0 – 10 UAH
• FYQ 3641AS21 - 9,3 UAH
• Uttag - 3 UAH
• Kvarts - 1,5 UAH

Litteratur:

• Pic mikrokontroller. Allt du behöver veta. Sid Katzen, 2008
• PIC mikrokontroller. Arkitektur och programmering. Michael Predko. 2010
• Pic mikrokontroller. Appliceringspraxis. Christian Tavernier, 2004
• Utveckling av inbyggda system med PIC-mikrokontroller. Tim Wilmshurst. 2008
• Datablad: PIC16F628A, FYQ 3641, LM2575.
• Handledning om programmering av PIC-kontroller för nybörjare. Evgeny Korabelnikov. 2008

Nedan kan du ladda ner firmware och PCB i LAY-format

Lista över radioelement

Beteckning	Typ	Valör			affär
	MK PIC 8-bitars	PIC16F628A	1		Butikssökning
VR2	DC/DC switchande omvandlare	LM2575	1	5V	Butikssökning
VT1-VT4	bipolär transistor	KT315A	4		Butikssökning
VD1, VD3, VD4	Diod	D310	3		Butikssökning
VD2	Schottky diod	1N5819	1		Butikssökning
VD5	Diodbro	DB157	1		Butikssökning
Cl, C2	Kondensator	20 pF	2		Butikssökning
C3	Kondensator	0,1 uF	1		Butikssökning
C4		330uF 16V	1		Butikssökning
C5	Elektrolytkondensator	100uF 35V	1		Butikssökning
R1, R2	Motstånd	10 kOhm	2		Butikssökning
R3-R6	Motstånd	1,5 kOhm	4		Butikssökning
R7-R9, R11-R14	Motstånd	300 ohm	7		Butikssökning
R10	Motstånd	360 ohm	1