Часы с крупными цифрами и двумя термометрами

Эти часы разработаны для людей с ослабленным зрением. Цифры на их индикаторе имеют высоту 57 мм. Кроме текущего времени, они показывают температуру в комнате, где установлены, и на улице. Благодаря повышенной яркости светодиодного индикатора прибор не только работает по прямому назначению, но и прекрасно заменяет ночник.

Принципиальная схема часов

Схема часов представлена на рис. 1. Их можно питать от любого источника постоянного напряжения 12 В, которое подают на разъём ХЗ. Для питания двухцветных семиэлементных светодиодных индикаторов HG1—HG4 это напряжение используется непосредственно, а напряжение 5 В для питания микроконтроллера DD1 получают из него с помощью интегрального стабилизатора DA1.

Схема часов

Текущее время и показания датчиков температуры в доме и на улице программа микроконтроллера выводит поочерёдно с интервалом 3 с. Значения часов и минут текущего времени разделяются на индикаторе точкой в разряде единиц часов.

Температура выше -10 °С округляется до десятых долей градуса, а ниже — до целых градусов. При температуре ниже О °С одно знакоместо занимает знак минус. Значения температуры сопровождаются только знаком градуса, поскольку полностью знак градусов Цельсия (°С) на индикаторе не умещается. Основной цвет выводимых символов — зелёный. Красным цветом выделяется только редактируемая цифра в режиме установки времени.

Каждый элемент индикатора SBA23-11EGWA содержит две группы из четырёх последовательно соединённых светодиодов соответственно красного и зелёного цветов свечения. Общие аноды «красных» групп соединены с выводом 1, а «зелёных» — с выводом 5 индикатора. Прямое падение напряжения на одном светодиоде — 1.5…2 В, а на их группе — 6…8 В. В справочных данных индикатора указано, что прямое падение напряжения на одном его элементе может достигать 10 В. Нужно учесть и падение напряжения на ограничивающих ток резисторах R12, R16, R20, R24, R28, R32, R36, R40 и на транзисторах, коммутирующих катодные, а поскольку в рассматриваемых часах индикация динамическая, то и анодные цепи индикаторов. Это — все транзисторы прибора, за исключением VT1, VT2, VT5, VT8, VT11, VT14, VT17, VT20, VT23. Поэтому для питания индикаторов выбрано напряжение 12 В.

Ключи в цепях катодов светодиодов индикатора — однотранзисторные, их работа пояснений не требует. Восемь двухтранзисторных коммутаторов общих анодов (четыре для зелёного цвета и столько же для красного) одинаковы. Поэтому рассмотрим работу только одного из них, собранного на VT2 и VT3.

База транзистора VT2 соединена через резистор R9 с цепью питания +5 В, а его эмиттер — с выходом RA0 микроконтроллера. Этот транзистор открыт, когда на указанном выходе уровень низкий (около 0 В), и закрыт, когда он высокий (около 5 В). Вместе с VT2 открывается и закрывается транзистор VT3, база которого соединена с коллектором VT2 через резистор R10. Таким образом, при низком уровне на выходе РАО общие аноды групп светодиодов красного цвета свечения индикатора HG1 соединены с источником напряжения +12 В.

Печатная плата часовЧасы собраны на двусторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, изображённой на рис. 2. Расположение элементов на двух сторонах платы показано на рис. 3. В переходные отверстия, которые на этом рисунке залиты, вставляют и пропаивают с двух сторон отрезки неизолированного провода длиной на 1…2 мм больше толщины платы. Все печатные проводники на стороне платы, противоположной той, где установлен микроконтроллер DD1 и другие элементы для поверхностного монтажа, можно при желании заменить проволочными перемычками, сделав печать односторонней.

Расположение элементовНа стороне установки элементов для поверхностного монтажа имеются несколько чип-перемычек. На противоположной стороне платы монтируют штыри (двухконтактные колодки PLS) для съёмных перемычек S1—S4, угловые вилки разъёмов Х1, Х2 (WF-3R) и ХЗ (WF-2R). Здесь же устанавливают и панели для индикаторов HG1— HG4, изготовленные из панелей для микросхем или других подходящих разъёмов с нужным числом гнёзд. Панели создают необходимый для размещения акустической головки ВА1 зазор между поверхностью платы и индикаторами. Для доступа к разъёмам и перемычкам индикаторы следует вынимать из панелей.

Для программирования смонтированного на плате микроконтроллера, сняв перемычки S1— S4, подключают цепи программатора следующим образом: PGM или + 12 В (напряжение программирования) — к контакту 2 для перемычки S1; VDD или +5 В — к контакту 2 для перемычки S2; PGC или CLOCK (синхронизация) — к контакту 2 для перемычки S3; PGD или DATA (данные) — к контакту 2 для перемычки S4; GND (общий провод) — к общему проводу часов, например, к контакту 1 разъёма Х2, отключив от него датчик ВК2.

Внешний вид работающих часов показан на рисунке выше. Их крепят на DIN-рейку с помощью специальных кронштейнов на задней стенке корпуса (рис. 4).

Задняя стенка корпуса часовКнопка SB1 служит для входа в режим редактирования времени. Её нужно нажать и удерживать, пока табло индикатора не погаснет.

После отпускания кнопки подлежащая редактированию крайняя левая цифра будет выделена красным цветом.

Кнопка SB3 служит для её изменения в сторону увеличения и работает по кругу (за максимальным значением следует ноль). Нажатием на кнопку SB2 переходят к редактированию цифры на соседнем справа знакоместе или выходят из режима редактирования.
К разъёму Х1 подключают датчик ВК1, измеряющий температуру, как правило, в месте установки часов. Чтобы уменьшить погрешность измерения, он вынесен за пределы их корпуса и должен находиться на 5…6 см ниже его.
Для идущих к датчику проводов в верхней части платы часов сделана выемка. Они огибают плату сверху и выходят сквозь отверстие в задней стенке корпуса.

Ещё один датчик температуры (ВК2) устанавливают, например, на улице и соединяют с разъёмом Х2 часов трёхпроводным кабелем длиной до нескольких метров.

Программа микроконтроллера часов

Источник: Радио №02 2013г.    Автор: О. КУДРЯВЦЕВ, г. Нижний Тагил Свердловской обл.


Оставить комментарий


Добавить изображение

Переходник для подключения к...

Как известно, возможности линии Vbus (+5 В) USB-порта по потребляемому […]

Индикатор стереобаланса

Если в стереофоническом УМЗЧ установлены раздельные регуляторы громкости левого и […]

Миллиомметр. Приставка к цифровому...

Этот миллиомметр изготовил Jaanus Kalde из Эстонии. Источником образцового тока […]

Робот «Пилигрим» своими руками

Эта игрушка является модернизированным вариантом «пограничного» робота  и имеет более […]

Похититель джоулей. Из 1,5...

Так что же это такое – «похититель джоулей»? Это небольшая схема, которая способна «зажечь», […]

Изготовление перемычек из провода...

Многие радиолюбители при изготовлении своих конструкций используют провод МГТФ (Монтажный […]

Настольный робот своими руками

Этот робот был спроектирован в 2011 году в Далласе в […]

Изготовление печатных плат своими...

Технология изготовления печатных плат «лазерно-утюжным методом» очень популярна среди радиолюбителей, […]

Однотактный УМЗЧ на полевых...

Однотактный УМЗЧ класса А на полевых транзисторах с каналом одного […]

Выбор спутниковой антенны

Такие «тарелки» или точнее — антенны системы спутникового телевидения ныне […]