Конструкції на pic16f628a. Схема електронного годинника на pic16f628a - пристрої на мк - radio-bes - електроніка для дому

Цей електронний годинник найпростіший. Зібрано було за кілька годин. Основа мікроконтролера PIC16F628A, крім нього годинник містить кілька простих і дешевих елементів, інформація виводиться на 4-х розрядний (годинний) світлодіодний індикатор. Схема живиться від мережі, також має резервне харчування. Дану конструкцію можна рекомендувати початківцям, я спеціально забезпечив вихідну програму докладними коментарями, щоб легше було зрозуміти, що і як тут працює.

Схема дуже проста, простий та алгоритм їх роботи (див. коментарі у вихіднику). Кнопки кн1 і кн2 служать корекції часу - годин і хвилин відповідно. Годинник має 24-годинний формат відображення. У 1-му розряді годин зроблено гасіння незначного нуля. Точність ходу годинника повністю залежить від частоти кварцового резонатора. Але навіть без спеціальних добірок кварців і конденсаторів у тактовому генераторі - годинник іде дуже точно.

Годинник зібраний на 2-х друкованих платах, пристикованих одна до одної під кутом 90 градусів. На одній платі розміщений цілком індикатор, а все інше на іншій. Елемент резервного живлення виламаний із китайської запальнички зі світлодіодним ліхтариком. Видаляємо світлодіод, а тримач батарейок встановлюємо на плату. На фотографії видно, що до батарейок виведені обрізки висновків резисторів - вони тримають всю цю конструкцію. Звичайно, ємність таких батарейок невелика, але коли годинник живиться від мережі, струм від батарейок не споживається. Вони живлять схему тільки якщо немає мережевого живлення. При цьому живиться тільки мікроконтролер, а індикатор від батарейок не живиться, тому гасне, а годинник продовжує хід. Кнопки керування винесені з плати у будь-яке зручне місце корпусу. Конструкція кнопок може бути будь-якою. Для живлення від мережі використано китайський БП-адаптор, до якого додано плату з мікросхемою 7805 (5-вольтовий стабілізатор). Взагалі підійде будь-який блок живлення, з вихідною напругою 5В та струмом 150мА.

Програма написана таким чином, що її можна використовувати для початкового вивчення мікроконтролера PIC, прокоментовано дію практично кожної команди. При бажанні до неї легко можна додати додаткові функції, наприклад календар, таймер, секундометр та ін.

Файл: Розмір: Вміст:

Цей варіант годинника зроблено таким чином, щоб максимально спростити схему, знизити енергоспоживання, і в результаті отримати прилад, який легко поміщається в кишені. Вибравши мініатюрні акумулятори для живлення схеми, SMD - монтаж та мініатюрний динамік (наприклад від неробочого мобільного телефону), Ви можете отримати конструкцію, розміром трохи більше сірникової коробки.
Застосування надяскравого індикатора дозволяє знизити струм, споживаний схемою. Зниження струму споживання також досягається в режимі "LoFF" - індикатор погашено, при цьому включена лише точка, що миготить, молодшого розряду годинника.

Індикація
Яскравість індикаторів, що регулюється, дозволяє вибрати найбільш комфортне відображення показань (і знову ж таки знизити енергоспоживання).
У годиннику реалізовано 9 режимів індикації. Перехід по режимах здійснюється за допомогою кнопок "плюс" та "мінус". Перед виведенням на індикацію самих показань на індикатори виводиться коротка підказка назви режиму. Тривалість виведення підказки – одна секунда. Застосування короткочасних підказок дозволило досягти хорошої ергономічності годинника. При переходах по режимах відображення (яких вийшло досить багато, для такого простого приладу, як звичайний годинник) не виникає плутанини, і завжди зрозуміло, які показання виведені на індикатор.

Корекція показань, виведених на індикатор, включається при натисканні на кнопку "Корекція". При цьому короткочасна підказка виводиться на 1/4 секунди, після чого значення починає блимати з частотою 2 Гц. Коригуються показання кнопками "плюс" та "мінус". При тривалому натисканні на кнопку включається режим автоповтору із заданою частотою. Частоти автоповтору натискання кнопки складають: для годин, місяців та дня тижня – 4 Гц; для хвилин, року та яскравості індикатора - 10 Гц; для коригувального значення – 100 Гц.
Усі відкориговані значення, крім годин, хвилин і секунд, записуються в EEPROM і відновлюються після вимкнення - увімкнення живлення. Секунди під час корекції обнуляються. З усіх режимів, крім години-хвилини, хвилини-секунди та LoFF організовано автоматичне повернення. Якщо протягом 10 секунд жодна з кнопок не натиснута, годинник переходить в режим відображення годин - хвилин.
Натисніть кнопку "Увімк./Вимк. буд." вмикається/вимикається будильник. Увімкнення будильника підтверджується коротким двотональним звуком. При увімкненому будильнику світиться точка у молодшому розряді індикатора.
У режимі "Corr" на індикатор виведена константа, що коригує, початкове значення якої 5000 мікросекунд в секунду. При відставанні годинника збільшуємо константу на величину відставання, обчислене в мікросекундах за одну секунду. Якщо годинник поспішає, то константу зменшуємо за тим самим принципом.

Даний пристрій являє собою звичайний електронний годинник з будильником, але управляються вони з пульта дистанційного керування на ІЧ променях. Годинник реалізований програмно, індикація динамічна. У схемі передбачено резервне харчування на випадок відключення ел.енергії. Будильник реалізований на простій "пищалці" із вбудованим генератором - buzzer.

Пульт керування реалізований на мікроконтролері PIC12F629. Живиться пульт від звичайної батареї для материнської платикомп'ютерів. Якщо не натиснута жодна з кнопок - мікроконтролер знаходиться в режимі SLEEP і практично не споживає струму. Як тільки кнопка натиснута - мікроконтролер "прокидається" і формує кодову посилку на ІЧ світлодіод.

При включенні живлення на дисплей виводиться поточний час, двокрапка блимає. Якщо натиснути кнопку CLOCK диплей покаже час, на який встановлено будильник (двокрапка не блимає), або --:-- , якщо будильник вимкнено. Повторне натискання на кнопку CLOCK, або через 6 секунд - девайс знову відображатиме поточний час. Натискання кнопки COR переводить пристрій у режим корекції годинника, якщо в даний момент індикується годинник; або в режимі встановлення будильника, якщо на дисплеї відображається будильник. Перше натискання - блимає годинник, кнопкою +1 ​​встановлюється годинник, друге натискання кнопки COR - блимає хвилини - кнопкою +1 ​​встановлюється хвилина, третє натискання - вихід з режиму корекції годинника (або будильника). Якщо коригується час будильника, він автоматично вмикається.

Коли дисплей відображає час встановлення будильника (вмикається кнопкою CLOCK) - натискання кнопки +1 вмикає, а повторне натискання вимикає будильник, дисплей відповідно показує час установки будильника або --:-- (двокрапка не блимає). Якщо будильник вимкнено, час його встановлення не скидається.

У режимі індикації годинника (двокрапка блимає) - натискання кнопки +1 - переводить годинник в "нічний" режим - у цьому режимі індикатор повністю гасне і блимає тільки двокрапка, що знижує енергоспоживання і не створює зайвого нічного підсвічування. При цьому натискання будь-якої кнопки на пульті, а також спрацьовування – виводить годинник із нічного режиму.

Якщо спрацював будильник – звучить звуковий сигнал протягом однієї хвилини, всі цифри на дисплеї блимають. Натискання будь-якої кнопки на пульті керування вимикає будильник (не скидаючи часу його встановлення).

Для резервного живлення годинника, також як і в пульті управління, використана батарейка від материнської плати комп'ютера. Її напруга 3V, тому мікроконтролер у годиннику потрібно застосувати низьковольтний - PIC16LF628A. Якщо ж застосувати батарейку з напругою більше 3,6V, то підійде і звичайний PIC16F628A. Ну і зовсім ідеальний варіант - застосувати мікроконтролер з технологією NANOWATT - PIC16F819 (Увага! для цього мікроконтролера використовується інша прошивка).

Ось ще один зразок лабораторного обладнання – LC метр. Цей режим вимірювання, особливо замір L практично неможливо знайти в дешевих заводських мультиметрах.

Схема даного LС метра на мікроконтролерібула взята з сайту www.sites.google.com/site/vk3bhr/home/index2-html. Прилад побудований на PIC мікроконтролера 16F628A, і так як я нещодавно придбав PIC програматор, я вирішив випробувати його це за допомогою цього проекту.

Я прибрав регулятор 7805, тому що вирішив використовувати зарядний пристрій на 5 вольт від мобільного телефону.

У схемі підстроювальний резистор на 5 кОм, але насправді я поставив 10 кОм, за данимидаху на придбаний LCD модуль.
Усі три конденсатори 10 мкФ танталові. Слід зазначити що конденсатор C7 – 100мкФ насправді 1000мкФ.
Два конденсатори по 1000пФ конденсатори styroflex з допустимим відхиленням в 1%, індуктивна котушка 82мкГн.

Загальний струм споживання з підсвічуванням становить близько 30мА.
Резистор R11 обмежує струм підсвічування і повинен бути розрахований відповідно до LCD-модуля, що фактично використовується.

Я використав оригінальний малюнок друкованої плати як відправну точку і змінив його під наявні у мене компоненти.
Ось результат:

Останні дві фотографії показують LC метр у дії. У першому їх вимірювання ємності конденсатора 1нФ з відхиленням 1%, але в другому — індуктивність 22мкГн з відхиленням в 10%. Пристрій дуже чутливий - тобто, з непідключеним конденсатором він показує ємність порядку 3-5 пФ, але це усувається шляхом калібрування.

Годинник із невеликим 4-х цифровим індикатором. Точка між годинами та хвилинами блимає з частотою 0,5 секунд. Можна вбудувати в будь-який предмет: в настільний календар, радіо, автомобіль. Розрахункова похибка – 0,00002%. На практиці – за півроку жодного разу не було потреби у корекції.

Живлення 4.5 – 5 вольт, струм до 70мА. Стабілізатор напруги знаходиться у вилці – адаптері. Він зібраний на 3 ватному трансформаторі та високочастотному перетворювачі – стабілізаторі за стандартною схемою. Для авто, звісно, ​​трансформатор не потрібен. Мікросхема без радіатора практично не гріється. Роз'єм для блока живлення 3.5мм. Кварц 4 МГц. Транзистори n-p-n будь-які малопотужні.

Кнопки будь-які . Довжина штовхача кнопок вибирається з вимог конструкції. Можна кнопки припаяти з боку провідників. При кожному натисканні на кнопку додається одиниця. При утриманні – рахунок пришвидшується до розумної швидкості.

Резистори МЛТ - 0,25. R7 - R14 300 - 360 Ом. R3 - R6 1-3 ком.
Акумулятори: 4 штуки з GP-170, або подібні. При відключенні напруги вони живлять тільки мікроконтролер. 8 діб витримують точно, перевірив.
Діоди з найменшим падінням напруги у прямому напрямку.

Плати виготовлені з одностороннього фольгованого склотекстоліту.

До встановлення мікроконтролера в панель виготовленої плати, увімкніть живлення та заміряйте напругу на 14 ніжці панельки. Має бути 4,5 – 4,8 вольт. На 5-й ніжці 0 вольт. Якщо ви не впевнені в якості виготовленої плати або справності деталей – перевірте пристрій без мікроконтролера. Робиться це дуже просто:

• Вставте перемичку з оголеного дроту в панельку, 1 та 14 клему. Це означає, що +4,5 вольт з першої ноги через резистор відкриє транзистор VT 2 і катод індикатора одиниць годинника буде з'єднаний з нулем.
• Будь-який провід приєднати одним кінцем до +, а іншим кінцем по черзі торкатися клем 6,7,8,9,10,11,12,13 панельки.
• При цьому спостерігати сегменти, що запалюються, і їх відповідність схемі: + на 6-ій ніжці - горить сегмент "g" і так далі.
• Переставте перемичку в 2 та 14 клеми панельки. Перевірте всі сегменти одиниць хвилин.
• Перемичка 18 та 14 – перевіряються десятки годин, 17 та 14 – десятки хвилин.

Якщо щось працює неправильно – виправляйте. Якщо все правильно – програмуйте мікроконтролер і вставляйте при відключеному живленні в панельку.
НІХ файл додається.
Включайте живлення та отримуйте готовий годинник.

Якщо всі деталі купувати, включаючи і резистори, то відповідно до моєї схеми пристрій обійдеться приблизно в 400 руб.

• PIC16F628A – 22,8 грн
• LM2575T-5.0 – 10грн
• FYQ 3641AS21 - 9,3грн
• Панелька – 3грн
• Кварц - 1,5 грн

Література:

• Pic мікроконтролери. Все, що вам потрібно знати. Сід Катцен.2008р.
• PIC-мікроконтролери. Архітектура та програмування. Майкл Предко. 2010р.
• Pic мікроконтролери. Практика застосування. Крістіан Тавернье.2004г.
• Розробка вбудованих систем за допомогою мікроконтролерів PIC. Тім Вілмсхерст. 2008р.
• Data sheet: PIC16F628A, FYQ 3641, LM2575.
• Самовчитель із програмування PIC контролерів для початківців. Євген Корабельніков. 2008р.

Нижче ви можете скачати прошивку та друковану плату у форматі LAY

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал			Магазин
	МК PIC 8-біт	PIC16F628A	1		Пошук у магазині
VR2	DC/DC імпульсний конвертер	LM2575	1	5В	Пошук у магазині
VT1-VT4	Біполярний транзистор	КТ315А	4		Пошук у магазині
VD1, VD3, VD4	Діод	Д310	3		Пошук у магазині
VD2	Діод Шоттки	1N5819	1		Пошук у магазині
VD5	Діодний міст	DB157	1		Пошук у магазині
С1, С2	Конденсатор	20 пФ	2		Пошук у магазині
С3	Конденсатор	0.1 мкФ	1		Пошук у магазині
С4		330 мкФ 16 В	1		Пошук у магазині
С5	Електролітичний конденсатор	100 мкФ 35 В	1		Пошук у магазині
R1, R2	Резистор	10 ком	2		Пошук у магазині
R3-R6	Резистор	1.5 ком	4		Пошук у магазині
R7-R9, R11-R14	Резистор	300 Ом	7		Пошук у магазині
R10	Резистор	360 Ом	1