Cet article décrit la conception du numérique heures sur le microcontrôleur Attmega8qui sont équipés d'un chronomètre, réveil, compte à rebours. La montre dispose d'une fonction permettant d'afficher le jour de la semaine et la date avec la possibilité d'affichage combiné de la date et de l'heure. Il y a un basculement automatique entre l'heure d'été et l'heure d'hiver et la comptabilisation d'une année bissextile.
L’affichage est construit sur six indicateurs à LED à 7 segments avec contrôle de la luminosité. La montre est également équipée d'une batterie de secours.
Description de la conception de l'horloge du microcontrôleur
Comme mentionné ci-dessus, la montre dispose d'un affichage à six chiffres, composé de deux affichages à trois chiffres T-5631BUY-11, fonctionnant en mode multiplex. Les anodes des indicateurs sont regroupées par catégorie et commutées à l'aide des transistors T1 ... T6.
Les cathodes sont regroupées en segments et sont alimentées directement par le microcontrôleur IO1 Attmega8. La fréquence de multiplexage est 100Hz.
La montre est commandée par un résonateur à quartz basse fréquence X1 d’une fréquence de 32 768 Hz. Suite à l'activation du bit CKOPT, permettant l'utilisation de condensateurs internes à quartz de 36 pf, le besoin de condensateurs externes n'est plus nécessaire.
En cas de problèmes de démarrage du générateur, vous pouvez essayer de connecter 2 condensateurs de 22pf. Pour une précision d'horloge encore meilleure, vous pouvez généralement désactiver les condensateurs internes (réinitialiser le bit SKOPT) et ne laisser que des condensateurs externes.
L'émetteur piézo REP1 émet un bip et signale la fin du chronomètre. Pendant un bip, la broche 1 (port PB2) apparaît dans le journal. Ce signal peut être utilisé pour contrôler n'importe quelle charge.
L'horloge est contrôlée par trois boutons - minutes, heures et mode. Les boutons sont connectés via des résistances qui protègent les ports du microcontrôleur Attmega8. Le circuit est alimenté par une source de 5 volts (7805). La consommation actuelle dépend principalement du nombre d'indicateurs actifs, ainsi que du degré de réglage de la luminosité.
À la luminosité maximale, la consommation de courant atteint 60 mA. La montre est équipée d'une pile de secours. Lorsque vous utilisez la batterie, la montre passe en mode économie d'énergie lorsque l'écran est éteint. Les boutons de ce mode sont également inactifs, sauf lorsqu'il est nécessaire de désactiver le signal sonore.
La tension d'alimentation de secours est comprise entre 3 et 4,5 V. Il peut s'agir d'une batterie 3V, de trois batteries NiMH ou NiCd de 1,2 V ou d'une batterie Li-Pol ou Li-Ion (de 3,6 à 3,7 V). La consommation de courant d'une batterie 3V n'est que de 5 ... 12mA. La durée de vie de la montre en mode économie d’une pile 3V CR2032 d’une capacité standard de 200 mAh devrait théoriquement durer environ 2,5 à 3 ans.
Le logiciel du microcontrôleur est à la fin de l'article. Les bits de configuration doivent être définis comme suit:
Gestion de la montre
L'horloge est contrôlée en utilisant les modes TL1 minute, heure TL2 et TL3. Les boutons des heures et des minutes sont utilisés en mode horloge pour régler les heures et les minutes. Dans d'autres modes, ils ont diverses fonctions. Le bouton de mode bascule entre les différents modes, il y en a 8 au total:
1er mode - horloge
Dans ce mode, l’écran affiche l’heure actuelle au format “HH.MM.SS”. Le bouton de l'horloge est utilisé pour régler l'horloge. Minutes pour régler les minutes. Appuyez dessus pour réinitialiser les secondes.
2ème mode - Activer les réglages de l'heure d'été et de l'année
Ici, vous pouvez activer et désactiver la transition automatique entre l'heure d'été et l'heure d'hiver et définir l'année. Données du format suivant “AC‘ RR ”(AC - heure automatique, espace, deux derniers chiffres de l’année).
3ème mode - Compte à rebours
Ce mode vous permet d’organiser un compte à rebours d’une valeur donnée à zéro. Passé ce délai, un signal sonore retentit et la LED1 s'allume. Le signal sonore peut être arrêté en appuyant sur le bouton Mode. Données du format suivant "HH.MM.SS". La valeur maximale possible est 99.59.59 (presque 100 heures).
4ème mode - sortie d'information combinée
Dans ce mode, affiché en alternance:
- heure actuelle au format "HH.MM.SS"
- date au format "AA.DD.MM."
Chaque format est affiché pendant 1 seconde. Dans ce mode, les boutons Heures et Minutes permettent de régler la luminosité de l’affichage (Heures-, Minutes +). La luminosité change de façon logarithmique en 6 étapes: 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 et 1 / 32ème. La valeur par défaut est 1/2
5ème mode - Réglage du jour de la semaine et du mode alarme
Dans ce mode, vous pouvez régler le jour de la semaine - du lundi au dimanche (lundi, mardi, mercredi, jeudi, vendredi, samedi, dimanche), activer le réveil et sélectionner son mode de fonctionnement. Données du format suivant “AA AL._” (jour de la semaine, espace, AL., Réglage de l'alarme).
Le bouton de l'horloge définit le jour de la semaine. Le bouton des minutes sert à activer / désactiver le son de l’alarme et à sélectionner son mode de fonctionnement: «AL._» \u003d l’alarme n’est pas active, «AL.1» \u003d l’alarme sonne une fois (elle passe ensuite automatiquement à la position «AL._»), « AL.5 "\u003d alarme uniquement les jours de semaine (lundi-vendredi, sauf samedi-dimanche)," AL.7 "\u003d l'alarme sonne tous les jours
6ème mode - Réglage du jour de la semaine et de la date
Le bouton de l'horloge vous permet de définir le jour du mois. Le bouton des minutes vous permet de définir le mois.
7ème mode - chronomètre
Le chronomètre vous permet de mesurer le temps avec une précision de 0,1 seconde. La durée maximale de mesure est de 9.59.59.9 (presque 10 heures). Données du format suivant “H.MM.SS.X”. Le bouton des minutes est utilisé pour démarrer et arrêter le chronomètre. Le bouton de l'horloge sert à réinitialiser.
8ème mode - alarme
Ce mode est utilisé pour afficher et régler l'heure de l'alarme (ALARM). Données du format suivant “HH.MM.AL”. Le bouton Minutes définit la minute de l'alarme, le bouton Horloge définit l'heure de l'alarme.
Le schéma ci-dessous montre une montre similaire ayant un indicateur de cathode commun
(téléchargement: 811)
- montres avec correction de précision numérique.
- réveil.
- thermomètre.
- indication sur un indicateur à sept segments.
- indicateur de contrôle automatique de la luminosité.
1. Fonctions.
- heures, format d'affichage de l'heure sur 24 heures, heures: minutes.
- correction de précision numérique. Correction journalière possible de ± 25 secondes. La valeur définie à 1 heure 0 minute 30 secondes sera ajoutée / soustraite de l'heure actuelle.
- réveil. À l'heure programmée, un double bip bref est émis en une minute. Vous pouvez couper le son à l’avance en appuyant sur n’importe laquelle des touches. Lorsque l'alarme est activée, un point est affiché lorsque l'heure est affichée dans l'ordre le plus bas.
- thermomètre. La plage de température mesurée est comprise entre -55,0 et 125,0 ° C. Si la température est supérieure à 99,9 ou inférieure à -9,9 ° C, les dixièmes de degré ne sont pas affichés.
- indication. En alternance.
- Animation personnalisable des lectures.
- L’utilisation de la mémoire non volatile du microcontrôleur pour enregistrer les paramètres lors de la mise hors tension.
- si en mode principal, appuyez sur le boutonPLUS, alors le temps est affiché sur les indicateurs, si vous cliquez surMOINS - température Lorsque vous relâchez les boutons, le changement automatique des lectures reprend.
- réglage automatique de la luminosité de l'indicateur en fonction de la lumière.
2. Configuration.
2.1. Lorsque vous mettez l'appareil photo sous tension, la montre est en mode principal.
2.2. En appuyant sur un boutonMENUil entre en mode de configuration et sélectionne un groupe de paramètres à installer. Dans le groupe, le paramètre pour l'installation est sélectionné à l'aide du boutonSET. À son tour, disponible pour l'installation:
Le groupe Cloc:
- minutes;
- heures;
- secondes (mis à zéro en appuyant sur les boutonsPLUSou MOINS);
- montant de correction. En ordre élevé, le symbole " avec".
Le groupe Alar:
- activation du réveil. Sur l'indicateur "Sur"si l'alarme est activée,"Off"si interdit;
- minutes de l'alarme;
- le réveil.
Le groupe diSP:
- heure afficher l'heure actuelle. En chiffres supérieurs, les caractères "tc". Plage de réglage 0 ~ 99 sec. Si 0 est défini, le temps ne sera pas affiché;
- temps d'indication de température. En chiffres supérieurs, les caractères "tt". Plage de réglage 0 ~ 99 sec. Si 0 est défini, la température ne sera pas affichée;
- Sélectionnez un effet d'animation. En chiffres supérieurs, les caractères "Ef". Si défini sur 0, le changement d'information sera effectué sans effet, si le mode automatique est sélectionné (symbole " Un"), les effets seront changés un à un. Si le mode est sélectionnér, alors le changement des effets se fera de manière aléatoire.
- choix de la vitesse d'animation. En ordre élevé, le symbole "P". La plage de réglage est comprise entre 0 et 99. Une unité correspond à environ 2 ms. Plus la valeur est élevée, plus l'animation est lente.
Le groupe Ligh:
- inclusion du contrôle automatique de la luminosité de l'indicateur. En ordre élevé, le symbole "Un"chez les juniors" Sur"si la régulation automatique est activée,"OF"si la luminosité est réglée manuellement;
- seuil de luminosité minimum pour le mode automatique. En chiffres supérieurs, les caractères "L_ ".
- seuil de luminosité maximum pour le mode automatique. En chiffres supérieurs, les caractères "L¯ ".
- niveau de luminosité en mode manuel. En chiffres supérieurs, les caractères "L– ".
2.3. Le paramètre à régler clignote.
2.4. Boutons de maintienPLUS/ MOINS le paramétrage accéléré est effectué.
3. Notes.
1. Pour les seuils de luminosité minimum et maximum, la plage de réglage est comprise entre 0 et 99, mais le programme introduit des restrictions: le minimum ne peut pas être supérieur ou égal au maximum et inversement.
2. Lors du réglage des paramètres de luminosité, les informations sur l'indicateur s'affichent avec la valeur de luminosité sélectionnée.
3. Il est nécessaire de mesurer la vitesse d'animation et l'heure d'affichage des informations. Si vous choisissez une animation lente et un temps d'affichage court, il se peut que l'information n'ait pas le temps de se mettre complètement à jour avant le prochain quart de travail.
4. Caractéristiques du circuit.
1. Si vous souhaitez utiliser la fonction pour régler automatiquement la luminosité de l’indicateur,RV 1, une photorésistance est installée. Et la valeur de la résistanceR 17 doit être sélectionné pour obtenir la sensibilité souhaitée du système.
2. Le capteur de température peut également fonctionner sur un schéma de connexion à 2 fils. Si vous envisagez de mesurer la température dans la pièce où la montre est installée, le capteur doit toujours être sorti du boîtier de la montre.
3. BUZ Squeaker 1 doit être avec un générateur intégré. Selon la consommation de courant, vous devrez peut-être installer un amplificateur (commutateur à transistor).
Ces montres électroniques, construites sur le microcontrôleur Atmega8, sont équipées d'un affichage à DEL facile à lire, d'un réveil avec fonction de répétition et d'une fonction permettant de rétablir le travail après une panne de courant.
Caractéristiques de la montre
- format d'affichage de l'heure: heures, minutes;
- réveil avec fonction de répétition;
- opération simple avec 2 boutons;
- support de batterie;
- tension d'alimentation: 7 ... 12V / 0,2 A;
- dimensions de deux cartes de circuit imprimé: 60 × 21 mm, 58 × 44 mm.
Le schéma de principe de l'horloge est présenté dans la figure ci-dessous. Le circuit d'horloge doit être alimenté par une tension constante comprise entre 7 et 12V. Ce peut être n'importe lequel avec une charge de courant d'au moins 200 mA.
Vous pouvez connecter un avertisseur sonore avec un générateur au connecteur CON5 de la carte, qui agira comme un son d’alarme. Les boutons connectés aux bornes SA1 et SA2 du circuit imprimé permettent d’entrer les réglages et de maintenir l’horloge.
Régler l'heure et l'alarme
Lorsque vous appuyez sur le bouton SA1, nous arrivons au menu de l'horloge «Set1», où nous avons la possibilité de régler l'heure actuelle, et une nouvelle pression brève sur le bouton SA1 nous amène au menu de l'heure de l'alarme «Set2».
Pour sélectionner et modifier les paramètres, utilisez le bouton SA2. Après avoir choisi à la fois le mode de réglage de l'heure et le mode de réglage de l'alarme, le premier chiffre clignotera à l'écran, après quoi vous pourrez régler des dizaines d'heures à l'aide du bouton SA2.
Appuyez à nouveau sur SA1 pour faire clignoter le deuxième chiffre. Vous pouvez également définir les unités d'heures en utilisant SA2. Les deux pressions suivantes sur SA1 vous permettront de régler des dizaines de minutes et des unités de minutes. Lors du réglage des heures et des minutes, un seul chiffre est toujours défini. Un cinquième appui sur SA1 ramène la montre au fonctionnement normal. En outre, une longue période sans appui sur un bouton termine la procédure d'installation.
Pendant les heures de fonctionnement, appuyez longuement sur le bouton SA2 pour activer / désactiver le réveil. Lorsque l'alarme est activée, l'heure de son démarrage s'affiche pendant quelques secondes. L'état d'alarme est signalé par un point situé dans la quatrième catégorie. Si l'alarme est active, cet indicateur est allumé.
Après avoir activé l’alarme en appuyant sur n’importe quel bouton, vous pouvez l’éteindre pendant environ 5 minutes et la fonction de répétition est activée. Ce fait est indiqué par un point clignotant sur le quatrième chiffre de l'indicateur. Après 5 minutes, l'alarme va recommencer. En appuyant de nouveau sur n’importe quel bouton, vous pouvez le reporter à 5 minutes, etc.
Un arrêt complet de l'alarme se produit après un appui long sur la touche SA2, ou environ une minute et demie d'absence de réaction de l'utilisateur.
La montre est testée dans Proteus:
Si, pendant le fonctionnement de la montre, il s'avère que la montre est très en retard ou très pressée, vous pouvez essayer de diminuer ou d'augmenter la valeur du condensateur C1.
(34,7 Ko, téléchargé: 1 923)
- montres avec correction de précision numérique, calendrier
- réveil avec réglage par jour de la semaine.
- deux thermomètres.
- Indication d'un indicateur à sept segments 8 bits. Changement d'animation animé.
- indicateur de réglage automatique de la luminosité.
Description de la montre
1. Fonctions.
- heures, format d'affichage de l'heure sur 24 heures, heures-minutes-secondes. Un bref bip («coucou») est déclenché toutes les heures, si activé dans les paramètres. Le signal ne fonctionne pas en mode nuit.
- calendrier, format d'affichage JJ-MM-GG.
- correction de précision numérique. Correction journalière possible de ± 25 secondes. La valeur définie à 1 heure 0 minute 30 secondes sera ajoutée / soustraite de l'heure actuelle.
- réveil. À l'heure programmée, un double bip bref est émis en une minute. Vous pouvez couper le son à l’avance en appuyant sur n’importe laquelle des touches. Si le son n'est pas mis en sourdine, au bout de 5 minutes, l'alarme se rallumera pendant une minute. Total5 répète, le son est coupé jusqu’à ce que la prochaine alarme se déclenche. Lorsque l'alarme est activée, un point est affiché lorsque l'heure est affichée dans l'ordre le plus bas. Le choix des jours de la semaine pour l'alarme.
- thermomètre, deux capteurs. La plage de températures mesurées est de -55,0 à 125,0 environ C.
- indication. En alternance.
- Animation personnalisable des lectures.
- L’utilisation de la mémoire non volatile du microcontrôleur pour enregistrer les paramètres lors de la mise hors tension.
- en mode principal avec le bouton SET La commutation manuelle des informations affichées est effectuée.
- Basculez entre les modes de luminosité de jour et de nuit à une heure spécifiée.
- réglage automatique de la luminosité de l'indicateur en fonction de l'éclairage.
2. Configuration.
2.1. Lorsque vous mettez l'appareil photo sous tension, la montre est en mode principal.
2.2. En appuyant sur un bouton MENU il entre en mode de configuration et sélectionne un groupe de paramètres pour l’installation. Dans le groupe, le paramètre pour l'installation est sélectionné en appuyant sur SET. À son tour, disponible pour l'installation:
Le groupe Cloc:
- secondes (mis à zéro en appuyant sur les boutonsPLUS ou MOINS);
- minutes;
- heures;
- jour de la semaine.
Le groupe dATE:
- année;
- mois;
- date.
Le groupe Corr:
- montant de correction.
Le groupe Alar:
- l'heure de l'alarme, dans l'ordre le plus élevé, le symbole Un;
- activation d'alarme globale Al sur - l'alarme est active, AL OFF- l'alarme de travail est interdite;
- Activation de l'alarme par les jours de la semaine. Sur l'indicateur " Sur"si l'alarme est activée," Off"si interdit.
Le groupe diSP:
- capteur de température d'affichage du temps "Street". En chiffres supérieurs, les caractères " tU
- heure d'indication de la température du capteur "Maison". En chiffres supérieurs, les caractères " td". Plage de réglage 0 ÷ 99 sec; Si réglé sur 0, les indicateurs ne seront pas affichés.
- heure afficher l'heure actuelle. En chiffres supérieurs, les caractères " tc". Plage de réglage 0 ÷ 99 sec; Si réglé sur 0, les indicateurs ne seront pas affichés.
- date d'affichage de l'heure. En chiffres supérieurs, les caractères " tdt". Plage de réglage de 0 à 99 secondes. S'il est réglé sur 0, les indicateurs ne seront pas affichés.
- choix de la vitesse d'animation. En ordre élevé, le symbole " SP". La plage de réglage est comprise entre 0 et 99. Une unité correspond à environ 2 ms. Plus la valeur est élevée, plus l'animation est lente.
Le groupe Ligh:
- luminosité maximale de l'indicateur en mode jour. Aux échelons supérieurs DAU. Plage de réglage 0 ÷ 99;
- le temps d'activer le mode jour. En ordre élevé, le symbole d.
- luminosité maximale de l'indicateur en mode nuit. Aux échelons supérieurs niGH. Plage de réglage 0 ÷ 99;
- le temps d'activer le mode nuit. En ordre élevé, le symbole n.
Le groupe Son:
- inclusion du mode coucou. En caractères d'ordre élevé cucsi le bip horaire est activé, alors dans les chiffres inférieurs Sursi interdit - Off.
2.3. Le paramètre à régler clignote.
2.4. Boutons de maintien PLUS/MOINS le paramétrage accéléré est effectué.
3. Notes.
1. Lors du réglage des paramètres de luminosité, les informations sur l'indicateur sont affichées avec la valeur de luminosité sélectionnée.
2. Il est nécessaire de mesurer la vitesse d'animation et l'heure d'affichage des informations. Si vous choisissez une animation lente et un temps d'affichage court, il se peut que l'information n'ait pas le temps de se mettre complètement à jour avant le prochain quart de travail.
3. Si la durée d'affichage de tous les paramètres est définie sur 0, la durée sans animation sera affichée sur l'indicateur.
4. Pendant la journée, une pression sur les boutons est émise par un bref bip.
4. Caractéristiques du circuit.
1. Le capteur de température peut également fonctionner sur un schéma de connexion à 2 fils. Si vous envisagez de mesurer la température dans la pièce où la montre est installée, le capteur doit toujours être sorti du boîtier de la montre.
2. BUZ1 squeaker devrait être avec un générateur intégré. Selon la consommation de courant, vous devrez peut-être installer un amplificateur (commutateur à transistor).
3. Indicateur avec une cathode commune. Si la luminosité est insuffisante, vous devez installer des clés supplémentaires (dans l'archive du dossier Clock_ULN2803_v4).
4. Lors du clignotement du MK, vous devez installer FUSE pour fonctionner à partir de l'horloge interne à 8 MHz.
5. La conception (il s'agit essentiellement déjà d'un circuit) ne montre pas les sorties de puissance des puces.
6. Lors de la fabrication, la résistance variable RV1 doit être remplacée par une photorésistance. Pour sélectionner la résistance R18 en fonction du changement optimal de la luminosité de l'indicateur lorsque la lumière change.
24.02.2015 Correction d'un bug lors du changement d'affichage dans la version avec ULN2803.
16/03/2015 Correction du flou d'un des effets d'animation.
03/28/2015 Légères modifications dans l'affichage des tirets lors de l'affichage de l'heure. Versions de fichier 4.1
Vidéo du programme, de l'utilisateur wolf2000.
