Sul nostro sito web dedicato a vari prodotti elettronici fatti in casa, i diagrammi sono già stati pubblicati più volte. Naturalmente, sono inferiori ai moderni analoghi industriali, che hanno display, capacità di programmazione e altre funzioni di servizio. E ora è giunto il momento di realizzare un progetto che possa competere ad armi pari con i design delle migliori marche. I timer digitali vengono utilizzati per controllare il funzionamento dei dispositivi elettrici secondo un programma programmato. Questo timer programmabile è basato su un microcontrollore PIC16F628A, che può essere programmato per programmare l'accensione e lo spegnimento di un apparecchio elettrico ad esso collegato, il quale viene controllato tramite un relè. Il timer consente di impostare manualmente l'orario di accensione e spegnimento. L'intervallo di tempo massimo che può essere configurato per l'accensione e lo spegnimento è di 99 ore e 59 minuti. Il progetto prevede l'utilizzo di un display LCD 16x2 e 4 pulsanti.
Qui il relè da 5 volt è controllato dal transistor PN2222, che a sua volta è controllato da RB3 PIC16F628A. Gli ingressi digitali a 4 pulsanti vengono letti utilizzando le porte I/O RA2, RA3, RA4 e RB0. Un display LCD standard da 16 x 2 caratteri viene utilizzato per visualizzare lo stato del dispositivo, il programma, il menu e l'ora. Il display LCD funziona in modalità a 4 bit, quindi per il funzionamento sono necessari solo 6 pin I/O del PIC16F628A. Il cicalino piezoelettrico dà bip quando il timer si avvia e si ferma. Inoltre emette un segnale acustico quando il dispositivo viene acceso o spento. La tensione di alimentazione per il circuito proviene dallo stabilizzatore LM7805. Il suo ingresso è alimentato con 9 V da adattatore di rete. La retroilluminazione a LED migliora la leggibilità Display LCD in condizioni di scarsa illuminazione.
Funzionamento del timer e funzioni dei pulsanti
Il timer riceve comandi da 4 pulsanti. Le loro funzioni sono le seguenti:
Tempo: consente di impostare l'orario di accensione/spegnimento. Quando il timer viene inizialmente acceso, il dispositivo è spento e l'ora è 0. Premendo questo pulsante è possibile alternare tra acceso e spento sul display.
Scelta: consente di scegliere tra le opzioni di attivazione e disattivazione, nonché le cifre delle ore e dei minuti. La cifra selezionata viene incrementata premendo il pulsante ON/OFF.
Entra: Quando viene selezionata l'ora appropriata, premendo questo pulsante si completeranno le impostazioni.
Avvia/arresta: Per avviare o arrestare il timer. Se è già acceso, puoi interromperlo in qualsiasi momento premendo questo pulsante.
Diamo un'occhiata a come creare un timer con le tue mani sul microcontrollore ATmega8, sebbene il codice sia abbastanza facile da adattare per AVR MK di altre serie. Un timer elettronico è un dispositivo necessario in tutte le aree in cui è necessario eseguire determinate azioni dopo un determinato periodo di tempo.
Il controllo del timer è composto da soli quattro pulsanti:
— aumentare il valore del numero;
— diminuendo il valore del numero;
— avvio del timer;
— ripristino del timer.
Un generatore viene utilizzato come indicatore del funzionamento del timer frequenza audio con altoparlante. Il generatore verrà avviato utilizzando l'interruttore a transistor Q5, che a sua volta viene aperto da un potenziale positivo proveniente dalla porta PC2 del microcontrollore.
Semplificato, il timer funziona come segue. Utilizzare i pulsanti “+” e “-” per impostare il numero di secondi richiesto; Il pulsante “start” avvia il timer. Quando il timer conta alla rovescia fino a zero, sul pin PC2 del microcontrollore ATmega8 apparirà un potenziale elevato, che aprirà Q5. Successivamente, l'interruttore a transistor avvierà il generatore e si sentirà un suono nell'altoparlante. Il timer viene resettato premendo il pulsante “reset”. Il generatore di audiofrequenze è assemblato su due transistor Q6 e Q7 di diverse strutture di semiconduttori. Il principio di funzionamento e la descrizione del circuito di tali generatori si possono trovare cliccando su.
Algoritmo di funzionamento del timer su un microcontrollore
Il nostro timer effettuerà il conto alla rovescia esattamente di un secondo alla volta, anche se è possibile impostare qualsiasi altro tempo, ad esempio minuti, ore, centesimi di secondo, ecc.
Per formare un intervallo di tempo di un secondo, utilizzeremo il primo timer-contatore del microcontrollore ATmega8. Definiremo tutte le sue impostazioni nella funzione inizio. Innanzitutto, dividiamo la frequenza operativa del microcontrollore 1000000 Hz per 64 e otteniamo una nuova frequenza di 15625 Hz. A ciò provvedono i bit CS10, CS11 e CS12 del registro TCCR1B. Successivamente, abilitiamo l'interruzione di coincidenza e scriviamo un numero binario uguale al decimale 15625 nel registro di confronto (alto e basso). Quindi resettiamo il registro di conteggio TCNT1 e impostiamo il bit WGM12 del registro TCCR1B a uno, che causa il registro di conteggio. da resettare quando il suo valore corrente corrisponde al numero scritto nei registri di confronto.
inizio nullo (nullo)
TCCR1B &= ~(1< TCCR1B |= (1< TIMSK |= (1< OCR1AH = 0b00111101; OCR1AL = 0b000001001; // registro di confronto 15625 TCNT1 = 0; TCCR1B |= (1< Quando il timer esegue il conto alla rovescia esattamente di un secondo, verrà chiamato un interrupt. Nel corpo della funzione di interruzione diminuiremo di uno il valore della variabile. Quando viene raggiunto lo zero, sulla seconda uscita della porta C del microcontrollore apparirà un potenziale elevato, che aprirà l'interruttore a transistor e avvierà il generatore, a seguito del quale sentiremo il suono nell'altoparlante. ISR (TIMER1_COMPA_vect) Z—; Ti presentiamo un dispositivo per tenere il tempo molto pratico per la casa e la cucina. Il progetto è stato sviluppato perché, sebbene esistano molti timer diversi in diversi dispositivi (orologi, smartphone, ecc.), non tutti sono convenienti da utilizzare in una cucina o in un laboratorio. I controlli dovrebbero essere semplificati il più possibile: senza pulsanti aggiuntivi che rendano difficile ricordare immediatamente chi è responsabile di cosa. Una volta erano in vendita i timer meccanici: erano davvero facili da usare. Quindi si è deciso di combinare questa semplicità con una base moderna. È così che è nato questo timer con regolatore, un encoder. In esso, come nel prototipo meccanico, puoi aumentare e diminuire il tempo del conto alla rovescia. La base è il microcontrollore ATtiny 2313. Ecco fatto. L'aumento/diminuzione del tempo avviene improvvisamente per diversi secondi contemporaneamente. Inoltre, è possibile mettere in pausa il tempo. Gli ultimi 5 minuti vengono segnalati da brevi segnali acustici doppi ogni minuto. E negli ultimi 15 secondi emette un segnale acustico ogni secondo. È possibile disattivare il segnale acustico corrente premendo l'encoder o ruotando la manopola in qualsiasi direzione. Per semplificare il più possibile il controllo da parte dell'utente, il timer per il conto alla rovescia non dispone di altre funzioni non necessarie. E invece di riconoscere passi temporali di 15, 30, 60 secondi, sarebbe meglio determinare la velocità di rotazione della manopola dell'encoder e modificare il tempo in base a questa. La rotazione lenta conta i singoli secondi, la rotazione veloce conta i passi di diversi minuti. Il caso... Non ci è mai riuscito 🙁 Il timer è stato utilizzato per molto tempo in forma semiaperta: ci sono 3 batterie AA nella parte inferiore, un indicatore LED a tre cifre nella parte anteriore e un'ora manopola di selezione in alto. Ecco un video che mostra come funziona il dispositivo in diverse modalità, con un cronometro meccanico accanto per un confronto.
TIMER SU MICROCONTROLLORE
Molte descrizioni sono state pubblicate su Internet, sulla rivista "Radio" e su altre pubblicazioni radiofoniche tecniche.dispositivi progettati per contare intervalli di tempo, altrimenti chiamati timer. La complessità dei loro circuiti varia da semplice, con i tempiRC- catene, fino a quelle complessecircuiti integrati digitali con oscillatore al quarzo. Recentemente è apparso lo sviluppo di progetti di timer su microcontrollori. Continuando su questo argomento, propongo un altro progetto, autore S. RYCHIKHIN, di Pervouralsk, realizzato su un microcontrollore, in cui non è presente il risonatore al quarzo Non ha un risonatore al quarzo e viene utilizzato per generare un segnale di clock.RC-generatore incluso nel microcontrollore. La stabilità della frequenza di questo generatore è abbastanza sufficiente per un tale timer. Inoltre, per migliorare la precisione del conteggio, è stata implementata la possibilità di correzione della velocità.
il timer conta. Al termine di un intervallo di tempo preimpostato, il timer emetterà un segnale acustico e dopo un certo tempo entrerà in modalità di sospensione.(
Energia
Giù),
in cui il consumo energetico è basso (il consumo di corrente è di circa 1 μA), quindi non è presente alcun interruttore di alimentazione nel dispositivo
Un codificatore (valcoder) viene utilizzato come dispositivo di input delle informazioni nel microcontrollore.S1
. Per visualizzare le informazioni viene utilizzato un indicatore LED a quattro cifre
HG1,
funzionante in modalità di visualizzazione dinamica. I suoi elementi (catodi LED) sono collegati alle linee della porta RVO-RV7 del microcontrollore e ai transistorVT1
-
VT4
controllato da segnali provenienti da lineeDOP,
P.D.1
,
P.D.4,
P.D.6
e fornire alimentazione alle cifre dell'indicatore. Il segnale di fine intervallo di tempo proviene dalla linea di portaP.D.5
al transistorVT5,
che alimenta il segnalatore acustico HA1 con generatore incorporato. ElementiR1,
VD1,
C1 genera un segnale di reset del microcontrollore. Dopo aver applicato la tensione di alimentazione o premuto brevemente il pulsanteS.B.2
"Installazione" ("Set.") l'effetto visivo "fuoco in esecuzione" viene visualizzato sull'indicatore per 1,5 s. Dopodiché il timer entra nella modalità di impostazione del ritardo. Ruotare la manopola dell'encoder per impostare il numero di minuti desiderato e premere il pulsanteS.B.1
"Start": il conto alla rovescia è iniziato. L'indicatore visualizza il tempo rimanente in minuti e secondi. Al termine del tempo di esposizione, sull'indicatore vengono visualizzati i simboli lampeggianti “- 0 -” e viene emesso un segnale acustico intermittente. Dopo circa un minuto, il timer si spegnerà e il microcontrollore entrerà in modalità di sospensione. È possibile mettere in pausa il timer premendo il pulsanteS.B.2
"Imposta" e entrerà nella modalità di impostazione dell'ora. Se non si premono i pulsanti o non si ruota l'encoder, anche il timer si spegnerà dopo un minuto. Il dispositivo utilizza resistori MLT, C2-23 o condensatori di ossido importati - K50-35 o C2 importati - K10-17. Sostituzione del diodo KD522A con una qualsiasi delle serie KD509, KD510, KD522, KD521. I transistor KT361B possono essere sostituiti da qualsiasi serie KT361, KT3107 e KT315B - serie KT315, KT3102. Allarme sonoro -EMX-7
T.A.6
SP,
EMX-703
SP,
HPMX14AX. PulsanteS.B.1
(ES.B.2)
-PKn159,S.W.T.-6
con un lungo spintore. A seconda del tipo di encoder utilizzato, il pulsanteS.B.2
"Ust." può essere integrato o separato (simile aS.B.1),
in quest'ultimo caso viene posizionato sulla scheda accanto all'encoder. È possibile utilizzare l'encoder senza un pulsante aggiuntivo RES11-4115
F-
N001
8 o con il pulsante RES11-4115
F-
S0018
(a questo scopo è previsto un circuito stampatoriso. 3
.
Tutti gli elementi, tranne la batteria di alimentazione, sono posizionati su due circuiti stampati, i cui disegni sono mostrati in riso. 2 E riso. 3. Si ricorda che in serie all'emettitore acustico HA1 è collegato un ponticello che sostituisce una resistenza che può essere installata per ridurre il volume del segnale sonoro; Le schede, insieme al portacella della batteria, sono installate in un contenitore plastico di dimensioni 40x80x110 mm e collegate tra loro tramite fili isolati. Il coperchio superiore presenta fori per l'indicatore, l'asse dell'encoder e il pulsante. Il timer è alimentato da una batteria composta da tre celle galvaniche AAA collegate in serie. In modalità indicazione, il consumo di corrente è di 25...50 mA. SU riso. 4
le schede del dispositivo vengono mostrate assemblate. Nella fig. 5 - configurazione del microcontrollore durante la sua programmazione. Il timer completamente assemblato è mostrato in riso. 6.
Una volta completato l'assemblaggio, il dispositivo inizia a funzionare immediatamente dopo aver collegato l'alimentazione. Ma poiché la frequenza dell'oscillatore RC integrato differisce nei diversi microcontrollori, è necessario regolare la precisione del timer. A questo scopo, il dispositivo fornisce una modalità di correzione. Per accedere a questa modalità è necessario impostare il numero 22 sull'indicatore e premere il pulsante “Set” SB2. L'indicatore visualizzerà il valore corrente della costante di correzione, che verrà scritto nel registro OCR1A del timer-contatore T1 del microcontrollore. Per impostazione predefinita, il valore della costante è 2500. Utilizzare l'encoder per modificare questo valore verso l'alto o verso il basso. Bene, come sempre, i file per scaricare questo dispositivo possono essere scaricati dai collegamenti seguenti. Buona fortuna!!!
Tra i tanti dispositivi automatici che sono entrati nella nostra vita quotidiana, un posto importante occupano i timer: dispositivi che emettono un segnale acustico o luminoso o accendono (spengono) qualsiasi dispositivo elettrico dopo un determinato periodo di tempo. Oggi molti elettrodomestici moderni ne sono dotati: piroscafi, forni a microonde, lavatrici, fornelli elettrici, radio, televisori, ecc. E se a casa avessi elettrodomestici che non hanno un timer incorporato, ma lo faresti piace accenderli o spegnerli dopo un certo tempo, non importa, il timer non è difficile da realizzare. Il dispositivo offerto all'attenzione dei lettori consente di contare il ritardo da 1 s a 99 h 59 min. 59 s. La sua base (vedi diagramma in figura) è il microcontrollore PIC16F84A (DD1), popolare tra i radioamatori. Inoltre, il timer contiene un chip K176ID2 (DD2): un convertitore di codice binario in un indicatore digitale LED a sette elementi e quattro cifre HG1 e uno stabilizzatore di tensione di alimentazione DA1. Dopo aver acceso l'alimentazione, il microcontrollore legge dal suo non-. informazioni sulla memoria volatile (EEPROM) sulle impostazioni dell'ora (come scrivere su EEPROM, verrà discusso di seguito) e inizia a contare. Quando si accende il dispositivo per la prima volta, viene impostato automaticamente un ritardo pari a 2 minuti e 59 s (sulla schermata dell'indicatore HG1 sono presenti i numeri 2.59; gli zeri insignificanti nelle cifre più significative non vengono visualizzati). La velocità dell'otturatore richiesta viene inserita utilizzando i pulsanti SB1 e SB2. Inoltre, se è superiore a 1 ora, sullo schermo indicatore vengono visualizzati ore e minuti e, se inferiore, minuti e secondi. L'elemento H della seconda cifra dell'indicatore lampeggia ad una frequenza di 1 Hz, simile ai due punti di separazione di un orologio elettronico convenzionale (smette di lampeggiare all'ultimo minuto di esposizione). Dal momento in cui inizia il conto alla rovescia, l'uscita del timer (linea porta RA2 del microcontrollore DD1) è impostata su un livello logico basso e l'attuatore ad esso collegato sul transistor VT1 e sul relè elettromagnetico K1 è in modalità standby. Al termine di un determinato periodo di tempo, il livello logico basso all'uscita del timer viene sostituito da uno alto, il transistor VT1 si apre e il relè K1 con i suoi contatti (non mostrato nello schema) accende o spegne il dispositivo controllato (generatore di segnali di frequenza audio, apparecchio elettrico, TV, ecc.). Questo livello di tensione di uscita viene mantenuto fino allo spegnimento del timer o alla pressione del pulsante SB2 (in questo caso svolge il ruolo di pulsante di ripristino. Per modificare la velocità dell'otturatore, premere il pulsante SB2 durante il conteggio). Allo stesso tempo, le cifre dell'orologio iniziano a lampeggiare. Dopo aver impostato l'ora richiesta utilizzando il pulsante SB1 (da 00 a 99 ore), premere nuovamente il pulsante SB2, fissando così il numero di ore e commutando il timer nella modalità di impostazione dei minuti. Con lo stesso pulsante SB1 si inserisce il valore richiesto, quindi, premendo nuovamente il pulsante SB2, si procede all'impostazione dei secondi. In questa modalità, l'elemento H della seconda cifra dell'indicatore HG1 inizia a lampeggiare (non si è illuminato durante l'impostazione delle ore e dei minuti). La successiva pressione del pulsante SB2 causerà la scrittura di tutte le impostazioni nella EEPROM e il riavvio del microcontrollore. Di conseguenza, i valori di ore, minuti e secondi vengono visualizzati sullo schermo dell'indicatore, dopodiché il timer funzionerà. Le parti del timer sono montate su un prototipo o su un circuito stampato sviluppato in modo indipendente. Resistori - MLT, condensatori C1, C4 - K50-35 o simili importati, C2, SZ - ceramico KD-1, KM con TKE standardizzato, C5 -KM, K10-17. Relè K1-REN34 versione KhP4.500.030-01 (resistenza dell'avvolgimento -60...740 m, corrente operativa - 100 mA). Per evitare danni ai microcircuiti DD1, DD2 durante la saldatura, si consiglia di installare prese sulla scheda con il numero appropriato di prese (18 per DD1 e 16 per DD2). Per alimentare il timer viene utilizzata una sorgente non stabilizzata con una tensione di 8-10 V con una corrente di uscita di almeno 200 mA. Oltre al microcontrollore PIC16F84A indicato nello schema, il PIC16F84 può essere utilizzato nel dispositivo senza alcuna modifica. del programma. È accettabile sostituire l'indicatore CA56-12GWA con un altro indicatore LED di tipo dinamico con un anodo comune e un numero di cifre pari ad almeno quattro (potrebbe avere un'assegnazione dei pin diversa, di cui tenere conto durante l'installazione). Possiamo sostituire il transistor KT815A con qualsiasi struttura n-p-n in silicio con un valore massimo di corrente di collettore non inferiore alla corrente operativa del relè. Al posto del relè REN34, è possibile utilizzare qualsiasi altro relè che funzioni in modo affidabile con una tensione di 8-10 V, con contatti progettati per commutare una tensione alternata di 220 V in ingresso consumata dal carico. Il programma con cui opera il microcontrollore reagisce al stato dei contatti del pulsante SB2 al momento della loro apertura, cioè dopo il suo rilascio. Questa logica viene mantenuta in tutte le modalità operative. Il programma rileva un cambiamento di stato dei contatti del pulsante SB1 nel momento della loro chiusura. Nella modalità di impostazione dell'ora, premendo questo pulsante una volta si aumenta il valore della cifra corrente di uno e tenendolo premuto per più di 1 s si fa passare il programma alla modalità di aumento automatico del valore della cifra due volte al secondo. Premendo questo pulsante in modalità conteggio e tenendolo premuto per 1 s, sullo schermo dell'indicatore vengono visualizzati minuti e secondi, indipendentemente dal valore temporale nelle cifre dell'orologio. Dopo aver rilasciato il pulsante, la logica del programma viene ripristinata, cioè diventa la stessa di prima che fosse premuto. Va notato che il timer "si affretta" di circa 1 s all'ora, quindi se aumenta la precisione del "movimento". ” è necessario, quindi quando si inserisce la velocità dell'otturatore il valore temporale richiesto deve essere aumentato di un numero di secondi pari al numero di ore ARCHIVIO: Sezione Download:.
Schema schematico di un timer con encoder
Schema elettrico per un timer da cucina con microcontrollore ATtiny 2313 
Disegno del segnale del timer Come funziona il dispositivo
Vista laterale 
Vista laterale delle parti 
Timer LED fatto in casa pronto Video del funzionamento del timer
La cifra esatta viene selezionata sperimentalmente. Per fare ciò, alla prima accensione, senza modificare la costante, impostare la velocità dell'otturatore su 10 minuti. Premere il pulsante SB1 “Start” e annotare il tempo esatto di esposizione. Dopo aver determinato la differenza della corsa in secondi, dividila per 600 e ottieni la deviazione in 1 secondo. Dividendo il risultato per 0,000064, trova il numero per il quale modificare il valore della costante di correzione. Se il timer ha "fretta", il valore della costante viene aumentato, se è "in ritardo", viene diminuito. Nella versione originale del timer, il valore della costante di correzione è impostato su 2917. Per uscire dalla modalità di correzione, premere il pulsante SB1 “Start”, il valore della costante verrà inserito nella EEPROM del microcontrollore. Nella modalità di correzione, la funzione di spegnimento automatico è disabilitata. Se la costante è stata regolata, ciò verrà indicato da un breve segnale acustico che suona dopo l'applicazione della tensione di alimentazione. L'effetto visivo può essere disattivato se, nella modalità di impostazione dell'ora, impostare il numero 23 sull'indicatore, premere il pulsante “Imposta” SB2. quindi, impostando 0 anziché 1, premere il pulsante SB1 “Start”.
