ТАЙМЕР НА МИКРОКОНТРОЛЁРЕ

        В интернете, журнале "Радио", а также  других изданиях радио технической направленности, было опубликовано немало описаний устройств, предназначенных для отсчёта временных интерва­лов, иначе называемых таймерами. Сложность их схем варьиру­ется от простых, с времязадающими RC-цепями, до сложных на цифровых интегральных микросхемах с кварцевым генерато­ром. В последнее время появились разработки конструкций тай­меров на микроконтроллерах. Продолжая эту тему, я пред­лагаю ещё одну конструкцию, автора С.РЫЧИХИН, из г.Первоуральск, выполненную на микроконтрол­лере, в которой отсутствует кварцевый резонатор

В нём отсутствует кварцевый резонатор, а для формирования такто­вого сигнала использован RC-генератор, входящий в состав микроконтрол­лера. Стабильности частоты этого гене­ратора вполне достаточно для такого таймера. Кроме того, для повышения точности отсчёта реализована возмож­ность коррекции скорости счёта тайме­ра. По окончании заранее установлен­ного временного интервала таймер подаст звуковой сигнал и через опреде­лённое время перейдёт в "спящий" режим (Power Down), при котором энер­гопотребление мало (потребляемый ток — около 1 мкА), поэтому выключа­теля питания в устройстве нет В качестве устройства ввода инфор­мации в микроконтроллер применён энкодер (валкодер) S1. Для вывода ин­формации предназначен четырёхраз­рядный светодиодный индикатор HG1, работающий в режиме динамической индикации. Его элементы (катоды светодиодов) подключены к линиям порта РВО—РВ7 микроконтроллера, а тран­зисторы VT1—VT4 управляются сигна­лами с линий PDO, PD1, PD4, PD6 и подают питание на разряды индикато­ра. Сигнал окончания временного ин­тервала поступает с линии порта PD5 на транзистор VT5, который подаёт питающее напряжение на акустический сигнализатор НА1 со встроенным гене­ратором. Элементы R1, VD1, С1 фор­мируют сигнал обнуления микроконт­роллера.

После подачи питающего напряже­ния или кратковременного нажатия на кнопку SB2 "Установка" ("Уст.") на индикатор в течение 1,5 с выводится визуальный эффект "бегущий огонь". После чего таймер переходит в режим установки выдержки времени. Враще­нием ручки энкодера устанавливают нужное число минут и нажимают на кнопку SB1 "Пуск" — отсчёт времени начался. На индикаторе отображается оставшееся время в минутах и секун­дах. По окончании времени выдержки на индикатор выводятся мигающие символы "- 0 -" и звучит прерывистый звуковой сигнал. Приблизительно че­рез минуту таймер выключится сам — микроконтроллер перейдёт в "спящий" режим. Приостановить работу таймера можно, нажав на кнопку SB2 "Уст.", и он перейдёт в режим установки времени. Если не нажимать на кнопки и не вра­щать энкодер, таймер через минуту также выключится. В устройстве применены резисторы МЛТ, С2-23 или импортные, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные С2 — К10-17. Замена диода КД522А — любым из серий КД509, КД510, КД522, КД521. Транзисторы КТ361Б можно за­менить любыми серий КТ361, КТ3107, а КТ315Б — серий КТ315, КТ3102. Зву­ковой сигнализатор — EMX-7TA6SP, EMX-703SP, НРМХ14АХ. Кнопка SB1 (и SB2) — ПКн159, SWT-6 с длинным тол­кателем. В зависимости от типа приме­нённого энкодера кнопка SB2 "Уст." может быть как встроенной в него, так и отдельной (аналогичной SB1), в по­следнем случае её размещают на плате рядом с энкодером. Можно применить энкодер без дополнительной кнопки РЕС11-4115F-N0018 или с кнопкой РЕС11-4115F-S0018 (на него рассчита­на печатная плата на рис. 3.

Все элементы, кроме батареи питания, размещены на двух печатных платах, чертежи которых показаны на рис. 2 и рис. 3. Обратите внимание, что последовательно с акустическим излучателем НА1 включена перемычка, она заменяет резистор, который можно установить для снижения громкости звукового сигнала. Платы вместе с держателем элементов батареи установлены в пластмассовом корпусе размерами 40x80x110 мм и соединены между собой изолированными проводами. В верхней крышке сделаны отверстия для индикатора, оси энкодера и толкателя кнопки. Питание таймера производится от батареи из трёх соединённых последовательно гальванических элементов типоразмера AAA. В режиме индикации потребляемый ток составляет 25...50 мА.  

На рис. 4 показаны платы устройст­ва в сборе.

На рис. 5 — конфигурация микроконтроллера при его программировании.

Полностью собранный таймер изображён на рис. 6. 

По окончании сборки устройство начинает работать сразу после подачи питания. Но так как частота встроенного RC-генератора у различных экземпляров микроконтроллеров отличается, необходимо выполнить регулировку точности хода таймера. Для этого в устройстве предусмотрен режим коррекции. Для того чтобы войти в этот режим, нужно установить число 22 на индикаторе и нажать на кнопку SB2 "Уст.". На индикаторе появится текущее значение константы коррекции, которая будет записана в регистре OCR1A таймера-счётчика Т1 микроконтроллера. По умолчанию значение константы равно 2500. Энкодером изменяют это значение в большую или меньшую сторону.
Точную цифру подбирают экспериментально. Для этого при первом включении, не изменяя константу, устанавливают выдержку 10 мин. Нажимают на кнопку SB1 "Пуск" и засекают точное время выдержки. Определив разницу хода в секундах, делят её на 600 и получают отклонение за 1 с. Поделив полученный результат на 0,000064, находят число, на которое следует изменить значение константы коррекции. Если таймер "спешит", значение константы увеличивают, если "отстаёт" — уменьшают. В авторском варианте таймера значение константы коррекции установлено 2917. Для выхода из режима коррекции нажимают на кнопку SB1 "Пуск", значение константы будет занесено в EEPROM микроконтроллера. В режиме коррекции функция автоматического отключения питания не действует. Если константа была скорректирована, об этом сообщит короткий звуковой сигнал, звучащий после подачи питающего напряжения. Визуальный эффект можно отключить, если в режиме установки времени выставить на индикаторе число 23, нажать на кнопку SB2 "Уст." и затем, установив 0 взамен 1, нажать на кнопку SB1 "Пуск"

Ну и как всегда файлы для поторения данного устройство можно качнуть по ссылкам прведенным ниже. Удачи!!!

Скачать с сервера

Скачать на прямую