כּרוֹנוֹמֶטר. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

כּרוֹנוֹמֶטר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

העיצוב המוצע לתשומת לב הקוראים הוא מכשיר למדידת זמן דיוק גבוה, במילים אחרות, כרונומטר העשוי במידות של שעון יד עם ספק כוח אוטונומי. הוא מכיל מספר קטן יחסית של רכיבים זמינים לציבור. מעגלים מודפסים מיוצרים בבית.

כדי להתאים לממדים של שעון יד, מרכיבי הכרונומטר ממוקמים על שני לוחות מעגלים מודפסים. על הלוח התחתון, שהתרשים שלו מוצג באיור. 1, יש שבב שעון זמן אמת מדויק DS3231M+ (DD1) ומיקרו-בקר ATtiny2313A-SU (DD2). המיקרו-בקר מתועד מהמתנד RC הפנימי, שמשחרר את הפינים שלו PA0 ו-Pa1 לתקשורת עם שבב השעון באמצעות ממשק I²C.

כּרוֹנוֹמֶטר
אורז. 1. שבב שעון מדויק

יציאה B של המיקרו-בקר שולטת ברכיבי המספרים המוצגים על ידי מחוון LED, והאנודות של ספרות המחוון וכפתורי הבקרה מחוברות לפינים של יציאה D. הכרונומטר מופעל על ידי תא ליתיום אחד CR2032 במתח של 3 וולט. המיקרו-מעגל DD1 מקבל את מתח האספקה הראשי מפין PD0 של המיקרו-בקר, ואת מתח הגיבוי (V_b) - דרך דיודת Schottky VD1 מתא ליתיום. זה מבטיח שהמיקרו-מעגל DD1 עובר למצב עם צריכת זרם נמוכה כאשר המיקרו-בקר DD2 פועל במצב שינה.

הנגד R4 מגן על פלט PD0 מפני קצר חשמלי אפשרי לחוט המשותף כאשר אתה לוחץ על כפתור המחובר אליו, הממוקם בלוח אחר.

הציור של המעגל המודפס התחתון מוצג באיור. 2. הוא מיועד להתקנה של אלמנטים משטחים - נגדים וקבלים בגודל סטנדרטי 1206, מיקרו-מעגלים בחבילות SOIC. ללוח יש מגעים לחיבור המיקרו-בקר עם המתכנת.

כּרוֹנוֹמֶטר
אורז. 2. ציור של ה-PCB התחתון

דיאגרמת הלוח העליון מוצגת באיור. 3. הוא מכיל מחוון LED בן ארבע ספרות HG1, סוללה G1 וכפתורים SB1-SB3. ציור הלוח מוצג באיור. 4. הנגדים שעליו הם בגודל סטנדרטי 0805. הסוללה ממוקמת במחזיק CH224-2032.

כּרוֹנוֹמֶטר
אורז. 3. תרשים של הלוח העליון

כּרוֹנוֹמֶטר
אורז. 4. ציור לוח

הלוחות עשויים מרדיד פיברגלס בעובי 1 מ"מ משני הצדדים. לאחר הייצור, יש צורך לבדוק היטב את המוליכים המודפסים עבור הפסקות וקצר חשמלי. מגשרים בין לוחות מולחמים בלוח התחתון לאחר התקנת החלקים. בהתחשב בצפיפות ההתקנה הגבוהה וברוחב הקטן של המוליכים, לפני חיבור הלוחות זה לזה, בהחלט יש לוודא שוב שאין בהם הפסקות או קצרים. בין הלוחות יש להחדיר כרית בידוד מקרטון דק ועבה.

לאחר הפעלת החשמל, התוכנית מעבירה את המיקרו-בקר למצב צריכת מיקרו ומכבה את המתח הראשי לשבב השעון. בהיעדר כוח ראשי, המיקרו-מעגל הזה עובר גם למצב חיסכון. המיקרו-בקר "מתעורר" עקב בקשות פסיקה חיצוניות. על ידי הפסקת INT0 מהלחצן SB1, השעה הנוכחית מוצגת על המחוון; על ידי הפסקת INT1 מהלחצן SB2, השעה נקבעת. במצב הגדרת הזמן, לחיצה על כפתור SB1 משנה את תוכן פנקס השעות, ולחיצה על כפתור SB2 משנה את תוכן פנקס הדקות. שינוי אפשרי רק בכיוון של עלייה.

צא ממצב הגדרת הזמן על ידי לחיצה על לחצן SB3. ביציאה, התוכנית מאפסת את רישום השניות של שבב השעון. כדי להפעיל כפתור זה, התוכנית במצב קביעת זמן מעבירה את קו PD0 מפלט לקלט ובחזרה.

התוכנית שולטת במחוון HG1 באמצעות טיימר שמונה סיביות T0. בבקשות להפרעות מהטיימר, מוצג מידע על המחוון, ובמקביל מחושב זמן ההפעלה של המחוון. משך הזמן המרבי של פעולתו הרציפה נקבע על ידי קבוע TimeDisp וכברירת מחדל הוא 4,7 שניות. הספירה לאחור של זמן הפעולה של המחוון (המציג את השעה הנוכחית) מתחילה מרגע הלחיצה על כפתור SB1.

כדי להקל על בדיקת התקדמות השעון, ניתן להפעיל בתוכנית שבר המאפשר להפעיל ולכבות את המחוון באמצעות כפתור SB1. כדי לעשות זאת, פשוט בטל את ההערה (הסר את נקודה-פסיק במיקום הראשון) את השורה בתחילת קובץ המקור של תוכנית Chronometer1 .asm

;#define ללא_מגבלת_זמן_לפרסום

לאחר בדיקת השעון, יש להעיר שוב על הקו הזה, שכן הפעלת המחוון בטעות במשך זמן רב מובילה לפריקה מהירה של הסוללה. שתי גרסאות של קובץ האתחול של התוכנית מצורפות למאמר. בעת יצירת אחד (Chronometer1.hex), השורה שצוינה הועלתה להערה, וכאשר יצרה את השני (Chronometer1NoUmit.hex), היא הייתה בתוקף.

הבהוב של המעי הגס המפריד מיושם בתוכנה. יש גם תנאי לכיבוי האפס הלא משמעותי בספרת עשרות השעות. במצב הגדרת הזמן, אין הגבלה על משך המחוון, המעי הגס כבוי.

ממשק I²C פועלת בתדר של 100 קילו-הרץ, יישום התוכנה שלו לקוח מהספר של V. Trumpert "AVR-RISC microcontrollers" (קייב: MK-Press, 2006). טבלת החלפת ספרות המחוון וטבלת קודי הספרות ממוקמות בזיכרון התוכנית של המיקרו-בקר.

שבב DS3231M+ מספק תיקון לסחיפת התדרים של מהוד הקוורץ עם הזדקנותו. התיקון נשמר ב-Aging Offset Register של השבב. תוכנית הכרונומטר אינה מספקת תיקון כזה, ו-0 נכתב לאגר המוזכר (סימן קבוע=0). אתה יכול לשנות את הקבוע הזה במידת הצורך. אם השעון מהיר, יש להקצות לו ערך חיובי (הביט המשמעותי ביותר הוא אפס), אם הוא מאחור, יש להקצות לו ערך שלילי (הביט המשמעותי ביותר הוא אחד). יחידת ג'וניור

קבוע הפריקה משנה את התדר של מתנד הקוורץ של השעון בכ-0,1 ppm. לאחר שינוי הקבוע, עליך לתרגם מחדש את התוכנית ולטעון את קובץ ה-HEX שנוצר לתוך המיקרו-בקר.

התצורה של המיקרו-בקר ATtiny2313A-sU חייבת להתאים לטבלה. בית התצורה המורחבת נשאר ללא שינוי.

שולחן

בייט גבוה		בייט נמוך
פריקה	ערך	פריקה	ערך
DWEN	1	CKDIV8	0
תשמור	1	CKOUT	1
SPIEN	0	SLJT1	1
וודטון	1	SUT0	0
BODLEVEL2	1	CKSEL3	0
BODLEVEL1	1	CKSEL2	1
BODLEVELO	1	CKSEL1	0
RSTDISBL	1	CKSEL0	0

הכרונומטר המיוצר, עם המחוון דולק ומתח אספקה של 3 V, צורך זרם ממוצע של 5 mA, במצב "שינה" - 1 μA. תיקון הטמפרטורה של תדר הגנרטור מתבצע כל 64 שניות, משך תהליך מדידת הטמפרטורה הוא 125...200 ms, צריכת הזרם בשלב זה היא 575 μA. במהלך שנה מתבצעות 492750 מדידות טמפרטורה ותיקוני תדר, הצורכים כ-16 מיליאמפר/שעה של חשמל. עם קיבולת סוללה של 200 מיליאמפר/שעה, מספיק להפעיל את הכרונומטר למשך שנתיים לפחות.

לאחר ההרכבה, יש לחבר את הכרונומטר למתכנת, לטעון לתוכנית המיקרו-בקר ולהגדיר אותו. לאחר כיבוי המתכנת וחיבור הסוללה, ניתן ללחוץ על כפתור SB1, המחוון יציג "_0:00" עם נקודתיים מהבהבת. על ידי לחיצה על לחצן SB2, היכנס למצב הגדרת הזמן. לאחר מכן לחץ על הלחצן SB1 כדי להגדיר את השעה הנוכחית, ולחץ על הלחצן SB2 כדי להגדיר את הדקה הנוכחית. צא ממצב הגדרת הזמן על ידי לחיצה על לחצן SB3. במקרה זה, יאופס אוגר השניות הפנימי של שבב DD1, מה שמאפשר לסנכרן את הכרונומטר עם שעון בקרה או אותות זמן מדויקים. על ידי לחיצה נוספת על כפתור SB1, תראה את הזמן שנקבע על המחוון.

כדי לבדוק את דיוק הכרונומטר, תצטרכו להתאזר בסבלנות למשך חודש לפחות. במהלך זמן זה, הקריאות שלו לא אמורות להימשך יותר מ-3 שניות. אחרת, תוכל לשנות את הערך ב-Aging Offset Register. כיצד לעשות זאת מתואר לעיל.

ניתן לבדוק את דיוק הכרונומטר גם באמצעות מד תדרים מדויק; פלט התדר של 32768 הרץ במיקרו-מעגל מופעל באמצעות תוכנה. כדי למדוד את התדר, יש לחבר נגד 32768 קילו אוהם באופן זמני בין פינים "17 הרץ" ו-"10" בלוח המיקרו, ויש לחבר מד תדרים בין הפינים "32768 הרץ" ו-"16". במהלך הבדיקה, ניתן להשתמש בשני תאים בגודל AA כדי להפעיל את הכרונומטר. כדאי גם למדוד את צריכת הזרם במצבי פעולה שונים ולבדוק את פעולת תיקון תדר הטמפרטורה; במהלך פעולתו הרגילה, מיקרו-אמפר המחובר בסדרה עם מקור הכוח יראה עליות בזרם הנצרך בפרק זמן של 64 שניות.

ניתן להוריד תוכניות מיקרו-בקר מ-ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/08/chrono.zip.

מחבר: N. Salimov

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

סדרה חדשה של דיודות PMEG Schottky 18.04.2003

PHILIPS SEMICONDUCTOR מייצרת סדרה של דיודות PMEG Schottky.

ירידת מתח קדימה - מ-460 עד 550 mV בזרמים מ-0,5 עד 2 A. מתח הפוך הוא מ-10 עד 20 וולט, טווח טמפרטורת הפעלה בין -65 ל-+125 מעלות צלזיוס. המכשירים זמינים באריזות הרכבה משטח SOD-323, SOD-523 ו-SOT-666.

עוד חדשות מעניינות:

▪ סדקי מתכת יכולים להחלים

▪ גידול צמחים בחושך מוחלט

▪ נמצא הורמון שמשקם רקמת לב

▪ המדע של ליטוף חתול

▪ מחשב עם GTX Titan וקירור נוזלי

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר טיפים לחובבי רדיו. מבחר מאמרים

▪ מאמר יסודות כלליים של הפדגוגיה. עריסה

▪ מאמר איזו בחירה עשה גנדי לעצמו ולאשתו בין רפואה מערבית להודית? תשובה מפורטת

▪ מאמר גופים זרים בתעלת האוזן. בריאות

▪ מאמר מהוד קוורץ ממיר כמויות לא חשמליות לכמויות חשמליות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר תיבת קסמים. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר