Таймер 1…99 секунд на микроконтроллере

Описываемое в статье устройство представляет собой простой и надежный таймер, позволяющий включить или выключить какой-ли­бо электроприбор на заданный интервал времени (1 .,.99 секунд). По истечении установленного времени таймер автоматически выполнит нужную операцию и издаст прерывистый звуковой сигнал.

Внешний вид устройства показан на рис.1.

Схема устройства показана на рис.2.

Таймер состоит из управляющего микроконтроллера AT90S2313 (DD1) с записанной микропрограммой, кнопок управления (ТА1 ..ТАЗ), двухразрядного цифрового индикатора (HG1), информационного светодиода (НИ), звукоизлучающего капсюля (BF1), электромагнитно­го реле (К 1) с элементами управления (VT1, R10), супервизора пита­ния (DA1), стабилизатора напряжения (DA2), схемы питания (С6, R11, R12, VD2) с двойным клеммным зажимом (контакты XI, Х2) для подключения питающего напряжения и тройным клеммным зажи­мом (контакты ХЗ, Х4, Х5) для подключения нагрузки.

Внешний вид устройства

Характеристики таймера

Внешний вид таймера

Схема работает следующим образом. При подаче напряже­ния питания микросхема супервизора DA1 формирует на выво­де 1 микроконтроллера DDI импульс сброса, после которого он переходит в нормальный рабочий режим и начинает выпол­нение команд, записанных в память. Их выполнение корректи­руется при помощи кнопок управления ТАК..ТАЗ. Кнопками ТА1 и ТА2 можно задать требуемый интервал времени: нажа­тием кнопки ТА2 устанавливаются единицы минут или секунд, а нажатием кнопки ТА1 — десятки минут или секунд соответствен­но для одного или другого таймера. Запуск таймеров в обоих слу­чаях производится кнопкой ТАЗ.

Для индикации всей необходимой информации в таймерах при­менен двухразрядный семисегментный индикатор, управляе­мый линиями 2 и 3 порта PD микроконтроллера. Линии порта РВ 1-7 через токоограничивающие резисторы R2-R8 соедине­ны с сегментами индикатора HG1. Высвечивание необходимо­го разряда происходит только во время подачи управляющего импульса, поступающего от микроконтроллера на один из двух выводов индикатора 4 или 5, в соответствии с которым микро­контроллер выдает 7 бит, обозначающих нужную цифру. Она и будет отображена в данном разряде. Подача импульсов на выводы 4 и 5 индикатора происходит поочередно с некоторой частотой. Однако человеческий глаз в силу инерционности вос­принимает свечение обоих разрядов как непрерывное. Такой способ включения п-разрядной линейки широко применяется в микропроцессорной технике, поскольку позволяет задейство­вать минимум выводов микроконтроллера. Этот метод назы­вают «бегущим нулем» или «бегущей единицей» в зависимости от того, анодный или катодный электрод является общим.
Чертежи печатной платы
Расположение компонентов таймера

Таблица деталей таймера

Суть метода заключается в поочередном циклическом включе­нии каждого из п разрядов индикатора последовательно один за другим. Частота мигания каждого разряда линей­ки, называемая частотой обновления, строго постоянна (выбирается программистом не ниже 50-60 Гц).

Все семь сегментов каждого разряда соединяются в па­раллель и подключаются к выводам микроконтроллера, как в описываемой схеме, обычно через токоограничительные резисторы. Число управляющих выводов микроконтрол­лера, предназначенных для включения конкретного раз­ряда, будет равно л. В результате общее число всех задей­ствованных выводов микросхемы равняется всего лишь n+7. В схеме таймеров n=2. Следовательно, разработчику уда­лось высвободить семь выводов микроконтроллера, кото­рые при необходимости можно использовать для других целей.

При достижении установленного времени включится зву­ковой сигнал звукоизлучающего капсуля BF1, подключенно­го к линиям 0 и 1 порта PD микроконтроллера. На линии 6 порта PD формируется сигнал высокого уровня, который от­крывает силовой транзистор VT1, подключающий реле К1 в электрическую цепь. При этом происходит необходимое коммутирование нагрузки, подключенной к клеммам ХЗ…Х5. Светодиод НИ индицирует срабатывание таймера. Таймер можно привести в исходное состояние повторным нажати­ем кнопки ТАЗ.

Схема питания таймера преобразует сетевое перемен­ное напряжение 220 В в постоянное стабилизированное на­пряжение, необходимое для нормальной работы схемы таймера. Через гасящие резисторы Rl 1 и R12 сетевое на­пряжение поступает на двухполупериодный выпрямительный мост VD2. На его выходе включена двойная стабилизирующая цепочка, состоящая из стабилитрона VD1 и интеграль­ного стабилизатора DA1 на 5 В. Стабилитрон призван предохранить микросхему DA1 от возможных скачков на­пряжения на ее входе. Конденсаторы С4 и С5 сглаживают пульсации выпрямленного диодным мостом VD2 напряже­ния.

Конструктивно таймер выполнен на двусторонней печат­ной плате из фольгированного стеклотекстолита разме­рами 45×67 мм. Чертежи печатной платы показаны на рис.3.

Конструкция предусматривает установку платы в корпус, для этого в плате просверлены монтажные отверстия 0 3 мм.

Все электронные компоненты смонтированы на печат­ной плате. Их расположение показано на рис.4.

Бесплатную прошивку микроконтроллера можно ска­чать с сайта МАСТЕР КИТ mvw.masterkit.ru.

Перечень элементов для самостоятельного повторения ус­тройства приведен в таблице выше.

Заключение

Чтобы сэкономить время и избавить вас от рутинной рабо­ты по поиску необходимых компонентов и изготовлению печат­ных плат,, МАСТЕР КИТ предлагает готовый набор NM4023.

Если Вам необходим таймер на в ре мл 1-99 минут, то Ваше­му вниманию мы рады предложить набор NM4021. Его схема и устройство аналогичны описываемому в этой статье устрой­ству.

Более подробно ознакомиться с ассортиментом нашей про­дукции можно с помощью CD-каталога «МАСТЕРКИТ-2008″и на сайте www.masterkit.ru, где представлено много полезной информации по электронным наборам и модулям МАСТЕР КИТ, приведены адреса магазинов,, где их можно купить.

Метки: , , , .


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Проверочный код *

Разработка сайта: cryptonic