שעון מעורר פשוט ב-PIC16F84. תכנית, תיאור

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

שעון מעורר פשוט ב-PIC16F84. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / שעונים, טיימרים, ממסרים, מתגי עומס

לפני זמן לא רב נבנו שעונים אלקטרוניים על מה שנקרא שבבי שעון מסדרת K176 ושבבים מיוחדים מסדרות K145 (K145IK1901) ו-KR1016 (KR1016VI1). החיסרון העיקרי שלהם הוא האפשרויות המוגבלות לשיפור (כל שינוי שנדרש חידוד חומרה). שעונים המורכבים על בסיס מיקרו-בקר בולטים לטובה. המעגל מפושט מאוד, וניתן לבצע את ה"שדרוג" ללא שינויים בחומרה. אפילו הגדרת קצב השעון יכולה להיות תוכנה גרידא. שעונים אלה מתוארים במאמר המתפרסם למטה.

השעון המעורר המוצע עם מחוון LED בן ארבע ספרות נעשה על בסיס מיקרו-בקר (MC) ומראה את השעה בפורמט של 24 שעות עם החסרה אפסית לא משמעותית בעשרות שעות פריקה. יש מצב תצוגה לדקות ושניות, צפצוף קצר (נמשך 1 שניות) בתחילת כל שעה (במידת הצורך ניתן לכבות את הפונקציה הזו), שתי אזעקות שניתן לכבות והגדרת תוכנה של מקדם תיקון זמן, שבו תלוי דיוק השעון. הערך של הגדרות המקדם והאזעקה נרשמים בזיכרון הבלתי נדיף (EEPROM) של ה-MK. מצב השעונים המעוררים והאות "כל שעה" מסומנים על ידי נוריות.

התרשים הסכמטי של המכשיר מוצג באיור. 1. הבסיס שלו הוא המיקרו-בקר PIC16F84 (DD1), שתדר הפעולה שלו נקבע על ידי מתנד עם מהוד חיצוני ZQ1 ב-4 מגה-הרץ. כניסת איפוס ה-MC (MCLR) מחוברת ישירות למסילת החשמל של +5V.

שעון מעורר פשוט ב-PIC16F84

יציאת חמש סיביות A, שכל הקווים שלה מוגדרים לפלט, שולטת על נורית HL1 ומחליפה את הספרות של מחוון HG1. ארבעת הסיביות המשמעותיות ביותר של יציאה B (RB4-RB7) מוגדרות לכניסה וקבלה של אותות בקרה מכפתורי SB1-SB4, שמחוברים לפינים ללא נגדים "משיכה למעלה", מכיוון שיש כאלה ב-MK. סיביות RB0 ו-RB1 של יציאה B משמשות לטעינת קוד DD2 של שבעה אלמנטים המתאים לספרה המוצגת. פריקת RB2 היא פלט של אות 3H או אזעקה (בהתאם לגרסת התוכנית), שניתן לחבר ישירות לפליט פיזו (ZP-1, ZP-3 וכדומה), לכניסה של א. מגבר 3H או למפעיל, למשל, ממסר שבזמן האזעקה ידליק את הרדיו, הטלוויזיה או מכשיר אחר.

נוריות HL1 ו-HL2 מציינות את המצב של האות "כל שעה" ושעוני המעורר, בהתאמה: HL1 נדלק אם האות "כל שעה" מופעל, ו-HL2 - אם לפחות אחד מהשעונים המעוררים מופעל או אם שניהם מופעלים.

המכשיר משתמש במחוון LED שעון מיוחד של Kingbright, המכיל ארבע ספרות של שבע אלמנטים עם אנודה משותפת ושתי נקודות המציינות שניות בין ספרות אמצעיות. מכיוון שהמסקנות של רכיבי ה-ag משותפות לכל הספרות, ניתן לשלוט במחוון רק במצב דינמי. עבור עיצוב זה, המחוון מתאים באופן מושלם: מספר קווי ה-I/O לשימוש כללי ב-P1C16F84 MK אינו מאפשר חיווי סטטי, ועם אחד דינמי, עם מחוון אחר, יהיה צורך לשלב את הפלטים של אותם אלמנטים של ספרות שונות על הלוח.

נגדים R3-R10 מגבילים את הזרם דרך נוריות החיווי. אוגר המשמרות DD2 הוצג כדי לחסוך ביציאות MK - הוא ממיר את הקוד הסדרתי לקבילי במהלך חיווי דינמי.

קבל C4 מסנן את האדוות במעגל החשמל של MK. אין לו מקום על הלוח, הוא מולחם ישירות למסופים של שקע MK מהצד של המוליכים המודפסים.

תוכנית הבקרה ל-MK כתובה ב-MPASM assembler הסטנדרטי מבית Microchip ומקומפלד בסביבת MPLAB של אותה חברה. מתוך 1024 זיכרונות תוכניות MK, נעשה שימוש בשמונה מאות, כך שיש משאבים לשיפור.

מיד לאחר הפעלת החשמל, אתחול תוכנית הבקרה: סיביות היציאה מוגדרות לקלט ופלט, מצב פעולת הטיימר מוגדר ל-0, הגדרות האזעקה ומקדם תיקון הזמן נקראים מהזיכרון הלא נדיף.

המשימה העיקרית של התוכנית - יצירת מרווחי זמן מדויקים עם משך 1 s - נפתרת באמצעות פסיקות מטיימר 0. הקדם-הילר שלה מחובר למתנד הגביש MK ומותאם למקדם חלוקה של 16. מספר מ-0h ל-OFh נכתב לרגיסטר טיימר 00 במהלך כל עיבוד פסיקה (זה ויש גורם תיקון זמן, בקוד המקור של התוכנית הוא נקרא TIME_SET), אז הטיימר עולה על גדותיו לא עבור 256, אלא למשל, עבור 250 מחזורי שעון (עם TIME_SET=5).

במקרה זה, בעת שימוש בגביש של 4 מגה-הרץ, מתרחשות פסיקות בטיימר 0 בתדר של 1 הרץ / 000/000 = 250 הרץ. לאחר האתחול, התוכנית נכנסת ללופ מחכה להפסקות אלה וסופרת אותן. כאשר מספר ההפסקות מגיע ל-16, הזמן הנוכחי גדל בשנייה אחת.

פסיקות טיימר 0 מספקות גם חיווי דינמי. במהלך העיבוד שלהם, חבר הכנסת קובע את רמת האפס בפינים RA0-RA3 ובכך מכבה את המחוון. יתרה מזאת, קוד בן שבעה אלמנטים המתאים לתו שיוצג נטען לתוך האוגר DD2 דרך פיני MK RB0 ו-RB1. לאחר מכן, נקבעת רמה לוגית גבוהה באחד מפיני RAO-RA3, שבגללה מואר אחד הרווחים המוכרים. כל זה קורה 250 פעמים בשנייה, ובשל האינרציה של הראייה, המשתמש רואה את כל הפרשות מופעלות בבת אחת.

הסיבית הגבוהה של הקוד הנטענת לאגר DD2 משמשת לשליטה בנקודות השניות של המחוון, המהבהבות בתדר של 1 הרץ. לפיכך, בעזרת פסיקות מטיימר 0, נפתרות שתי משימות בבת אחת. בנוסף, בשגרת טיפול בפסיקות, הח"כ בודק אם ספרת הפלט היא אפס לא מובהק בספרה השמאלית, ואם כן, אז במקום קוד שבעת האלמנטים של ספרת O, הח"כ טוען את המספר הבינארי 11111111 לתוך האוגר (אינדיקטור עם אנודה משותפת, כך שאחד מתאים לקטע ריק).

המקלדת נשאלת כ-10 פעמים בשנייה, אך לאחר לחיצה ראשונה על כמה כפתורים ושילוביהם, התוכנית אינה מגיבה ללחיצות חוזרות ונשנות במשך 1 שניות (לדוגמה, אם הלחצנים מוחזקים). זה הכרחי לנוחות ניהול השעון.

שעון מעורר פשוט ב-PIC16F84

כאשר האזעקה מופעלת, מופיע אות 2H לסירוגין ביציאת RB1 למשך דקה אחת או, בהתאם לגרסת התוכנית, רמה גבוהה (ליתר דיוק, פולסים בקצב חזרות של 3 הרץ). נוריות HL1 ו-HL1 מהבהבות. לאחר דקה, נקראת תת שגרה מיוחדת, המשחזרת את הזוהר הנכון של הנוריות.

המכשיר נשלט על ידי כפתורים SB1-SB4, שכל אחד מהם משלב מספר פונקציות (ראה דיאגרמת האמנמוניות המוצגת באיור 2). השעון פועל בשלושה מצבים: בסיסי (חיווי השעה הנוכחית), עם מקדם תיקון זמן ומצב הגדרת אזעקות.

במצב הראשי, מחוון HG1 מציג שעות ודקות, בעוד שהנקודות השניות מהבהבות בתדר של 1 הרץ. השעה הנוכחית נקבעת באמצעות הכפתורים SB1 (שעות) ו-SB2 (דקות): כל לחיצה עליהם מגדילה את הקריאות באחת, ואם זה נעשה תוך כדי לחיצה על SB4, היא יורדת. כאשר ספרות הדקות מגיעות לערכי אפס, ההעברה לספרת השעה אינה מתרחשת.

אם תחזיק את לחצן SB4 לחוץ למשך שלוש שניות, המחוון יציג דקות ושניות מהזמן הנוכחי במקום שעות ודקות.

האות "כל שעה" מופעל ומכבה עם כפתור SB3 תוך לחיצה על SB4 (נורית ה-HL1 נדלקת או נכבית, בהתאמה).

כדי לעבור למצב הגדרת האזעקה, לחץ על הלחצן SB3. האינדיקציות של האזעקה הראשונה מופיעות על המחוון, הנקודות השנייה זוהרות ברציפות. שעות ודקות נקבעות על ידי אותם לחצנים SB1 ו-SB2 (במקרה זה, רק עלייה בקריאות). לחיצה על כפתור SB4 מכבה את האזעקה, ורק מקפים נשארים במחוון (אלמנטים G מוארים). בפעם הבאה שהאזעקה מופעלת, אותו כפתור מופיע במחוון, ואפסים (ולא הערכים הקודמים) נכתבים לפנקסי האזעקה. אם תלחץ שוב על כפתור SB3, החיווי של האזעקה השנייה יופיעו על המחוון, אך הנקודות השניות ייכבו. שתי האזעקות מוגדרות באותו אופן.

הלחיצה השלישית על כפתור SB3 מכניסה את השעון למצב פעולה עם מקדם תיקון זמן: הסמלים "EE X" מוצגים על המחוון, כאשר EE פירושו EEPROM, ו-X הוא הערך הנוכחי של המקדם בצורה הקסדצימלית; הנקודות השניות ממשיכות להבהב. עם כפתור SB1 ניתן להגדיל, ובאמצעות כפתור SB2 ניתן להקטין את ערך המקדם בטווח מ-Oh ל-Fh. המספר שנקבע ייכתב לטיימר 0 בשגרת גלישת הטיימר.

כאשר כפתור SB3 נלחץ בפעם הרביעית, הגדרות האזעקה וערך המקדם נכתבות ל-EEPROM: השעון המעורר הראשון - בכתובות 02h-05h (דקות, עשרות דקות, שעות ועשרות שעות, בהתאמה), שני - בכתובות 06h-09h (באותו סדר), מקדם - בשעה 01h.

המכשיר מותקן על לוח מעגלים מודפס העשוי לפי השרטוט המוצג באיור. 3 (קווים מקווקוים מראים חוטי מגשר המחברים מוליכים מודפסים בצד הנגדי של הלוח).

שעון מעורר פשוט ב-PIC16F84

ללא כל שינוי במעגל ובתוכנית MK, אתה יכול להשתמש ב-PIC16C84 - אנלוגי חד-פעמי שניתן לתכנות של PIC16F84. ניתן להחליף את המחוון המצוין בתרשים בכל אחד בן ארבע ספרות אחר עם אנודה משותפת (רצוי שהמסקנות של אלמנטים בעלי שם זהה של הפריקות יחוברו בתוך המחוון). מותר להשתמש בארבעה מחוונים חד ספרתיים, במקרה זה, ניתן להשתמש בשתי נוריות נפרדות כנקודות שניות, המחוברות על ידי קתודות למוצא הימני (על פי התרשים) של הנגד R10 (במידת הצורך, באמצעות מקש על הטרנזיסטור). נגדים, קבלים, נוריות, כפתורים - כל אלה בגודל קטן.

שלוש גרסאות של תוכנית הבקרה פותחו עבור השעון. גרסה 1.10 היא העיקרית (קובץ ה-HEX שלה מופיע בטבלה). כאשר אזעקות פועלות, מופיע אות (מתפתל) בתדר של 2 הרץ ביציאת RB1. זה יכול לשמש כדי לשלוט במפעילים שונים ומחוללי אותות 3H: מהפשוטים ביותר על שניים או שלושה אלמנטים לוגיים ועד למערכות סינתזת סאונד דיגיטליות מורכבות [1, 2]. חיווי דינמי בגרסה זו פועל כל הזמן.

(לחץ להגדלה)

גם בגרסה 1.11 החיווי פועל באופן רציף, אך כאשר האזעקות נדלקות וכרגע נוצר האות "כל שעה" מופיעים ביציאת RB2 פרצי פולסים בקצב חזרות של 1 הרץ (תדירות התנודות התפרצויות תואמות את תדר הפסיקה מהטיימר 0 - 250 הרץ). אות זה יכול להיות מיושם ישירות לפולט או לכניסה של מגבר 3H.

גרסה 1.20 שונה מ-1.11 רק בכך שהאינדיקציה הדינמית כבויה כברירת מחדל (בעוד שכל פונקציות השעון האחרות פועלות במצב רגיל). זה מתחיל לעבוד אם אתה לוחץ על כפתור SB4, ונכבה אוטומטית לאחר 10 שניות. כאשר אתה לוחץ על הכפתורים והאזעקה מופעלת, הספירה לאחור של מרווח זה מתחילה שוב. אם האזעקה נדלקה כשהחיווי כבוי, היא לא נדלקת: עליך ללחוץ פעמיים על כפתור SB4 כדי לכבות את האזעקה ולהפעיל את החיווי. רצוי להשתמש בתוכנית זו אם השעון מופעל על ידי סוללה המורכבת מתאים גלווניים או מצברים: כיבוי התצוגה חוסך בסוללה.

בעת תכנות ה-MK, מילת התצורה מציינת את סוג הגנרטור - XT, טיימר הפעלה - מופעל, טיימר כלב שמירה והגנת קוד - כבוי. בנוסף, יש להזין מספר מ-Oh עד Fh (גורם תיקון זמן) בתא 01 h של זיכרון הנתונים הבלתי נדיפים, והגדרות אזעקה בכתובות 02h-09h.

אם הגדרת התוכנה של דיוק השעון מתבררת כמחוספסת (וזה די סביר), כדאי להתקין את קבל הכוונון C3 המוצג בתרשים בקווים מקווקוים (יש לזה מקום במעגל המודפס).

קבצי HEX של התוכנית גרסאות 1.11 ו-1.20, כמו גם טקסטי המקור של כל הגרסאות

ספרות

ארוך א. איך לכתוב נתוני אודיו מקובץ wav לתוך ROM ו"לנגן" אותם. - רדיו, 2001, מס' 4, עמ'. 25-27; מס' 5, עמ'. 23, 24.
חלקים א' מודול צליל עם שבב יחיד. - רדיו, 2002, מס' 11, עמ'. 40, 41.
Prozhirko Yu שעון מעורר אלקטרוני עם מקלט רדיו. - רדיו, 2001, מס' 7, עמ'. 16, 17; מס' 8, עמ'. 17, 18.

מחבר: A.Vakulenko, Tyumen

ראה מאמרים אחרים סעיף שעונים, טיימרים, ממסרים, מתגי עומס.

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

התגובה של נגני PC גרועה מזו של נגני קונסולות 09.01.2019

לפי בדיקה שערכה LG, מהירות התגובה של נגני PC גרועה מזו של נגני קונסולות.

הפלטפורמות PC, PlayStation 4 ו-Xbox One הושוו זו לזו. התברר שלמשתמשי ה-Xbox היו את התגובות הטובות ביותר, שצברו בממוצע 79,7 נקודות במבחן. משתמשי פלייסטיישן השיגו 71,9 נקודות, בעוד שחקני PC קיבלו רק 62,2. בבדיקה יש ללחוץ על המטרות שמופיעות. במקביל, הפלייסטיישן "פגע" ב-74% מהיעדים, ה-Xbox - 70% כל אחד, המחשב האישי - 70% כל אחד.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מנוע חיצוני לכיסא גלגלים

▪ מחשבי HP בתקציב נמוך

▪ עיניים לבישות

▪ נוירונים לומדים דברים חדשים מבלי לשכוח את הישן

▪ ZOTAC ZBOX Magnus ERX480 VR nettop

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור האתר סיפורים מחיי חובבי רדיו. בחירת מאמרים

▪ מאמר הזמן מרפא פצעים. הזמן הוא הרופא הטוב ביותר, הרפואה. ביטוי עממי

▪ מאמר מה הקשר של חזירי ניסיונות לים ולחזירים? תשובה מפורטת

▪ מאמר קביעת מרחקים לפי צל של אובייקט. עצות לטיול