벽시계 온도계. 계획, 설명

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독자의 관심을 끄는 벽시계 온도계는 가장 간단한 구성으로 만들어졌으며 값 비싼 요소를 포함하지 않습니다. 단일 LED로 조립된 대형 표시기에서 시간과 분 단위의 현재 시간은 거리와 실내의 온도 값으로 주기적으로 대체됩니다.

벽시계 온도계
그림. 1

시계 온도계의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 1. AT89C2051-12PU(DD1) 마이크로컨트롤러를 기반으로 합니다. 마이크로 컨트롤러의 클록 주파수는 ZQ1 석영 공진기에 의해 3,6864MHz로 설정됩니다. 헤르츠 단위의 값을 나머지 없이 12로 나누는 조건에서 선택됩니다. 이는 클록의 정확한 실행을 위해 필요합니다. 사용된 마이크로컨트롤러에서 기계 사이클의 지속 시간은 클록 주파수의 4주기와 같습니다. 스트로크의 미세 조정은 튜닝 커패시터 C1에 의해 이루어집니다. 이는 1pF 커패시터를 통해 ZQ XNUMX 석영 공진기의 출력 중 하나에 연결된 주파수 측정기에서 수행될 수 있습니다.

벽시계 온도계
그림. 2

시계 온도계 표시기는 2개의 8개 요소 친숙도(숫자)로 구성됩니다. 각 요소에는 병렬로 연결된 14개의 LED가 포함되어 있습니다. 예를 들어, 그림. 그림 1는 수십 시간의 LED(가장 왼쪽)의 위치와 연결을 보여줍니다. 마이크로 컨트롤러는 저항 R4-R43를 통해 각 카테고리의 동일한 이름 요소의 LED 음극에 공급되는 전압을 직접 제어합니다. 동적 표시는 트랜지스터 VT44 -VT1의 스위치를 사용하여 구성되며 마이크로 컨트롤러의 신호를 켜면 표시기 LED의 공통 양극이 방전됩니다. 표시기에서 시간과 분의 숫자를 구분하는 두 개의 LED(HLXNUMX 및 HLXNUMX)는 XNUMX초 간격으로 깜박이며 시계의 진행 상황을 나타냅니다.

SA2 스위치로 시계를 켜면 표시기에 시간이 00:00으로 표시됩니다. 정확한 값은 SB1 및 SB2 버튼을 사용하여 설정됩니다. 처음으로 SB2를 누르면 1시간 숫자가 깜박이기 시작합니다. 여기에 표시된 숫자는 SB2을 누르면 변경됩니다. 다음에 SB1 버튼을 누르면 시간, 수십, 분 단위 설정이 교대로 진행됩니다. SB2을 누르고 있는 동안 변수 값은 초당 약 XNUMX단위의 속도로 증가하고, 이 비트의 최대 수에 도달하면 XNUMX으로 돌아갑니다. 분 단위를 설정한 후 SBXNUMX 버튼을 누르면 시계가 시작됩니다.

마이크로컨트롤러는 BK1 거리에 설치되고 BK18 방에 배치된 20개의 디지털 온도 센서 DS1B2을 사용하여 소프트웨어로 구성된 2-Wire 인터페이스를 통해 통신합니다. 실내 온도가 중요하지 않은 경우 SA1 스위치로 BKXNUMX 센서를 끌 수 있습니다.

10초의 시간 표시 후 마이크로 컨트롤러 프로그램은 BK1 센서에 명령을 보내 온도를 측정하고 2초 이내에 표시기의 오른쪽 두 자리에 해당 값을 섭씨 온도로 표시합니다.

가장 왼쪽 숫자에 문자 U(거리)가 표시됩니다. 그런 다음 BK2 센서를 사용하여 동일한 절차가 수행되며 판독값에는 문자 P(방)가 표시됩니다. 두 경우 모두 측정된 온도 범위는 -55 ~ +99°C입니다. 음수 값은 왼쪽에서 표시기의 두 번째 숫자에 마이너스로 표시됩니다.

BK1 센서가 없거나 BK2가 꺼져 있는 경우 마이크로 컨트롤러 프로그램은 이를 결정하고 온도를 측정하고 표시기에 표시하는 해당 절차를 건너뜁니다. 작업 시작 시 프로그램은 설명된 장치에서 올바른 작동을 위해 필요한 일부 매개변수 값을 센서의 비휘발성 메모리에 입력합니다. 따라서 센서를 처음 연결한 후에는(예를 들어 교체하는 경우) 시계 온도계의 전원을 껐다가 다시 켜야 합니다.

벽시계 온도계
그림. 3

시계 온도계의 인쇄 회로 기판이 그림에 나와 있습니다. 3. 한쪽면이 유리섬유로 적층된 제품입니다. 그 위에 있는 모든 요소는 인쇄된 도체 측면에 장착됩니다. 이를 통해 보드를 시계 케이스의 뒷면 커버로 사용할 수 있게 되었습니다. 케이스 자체는 유기 유리로 접착되어 있습니다. LED가 있는 보드는 투명한 전면 벽에 있으며, 그 사이에는 컬러(빨간색 또는 녹색) 필름으로 만들어진 조명 필터가 있습니다. 다이어그램에 표시된 유형의 파란색 LED는 시계 온도계에서 소비하는 전류를 증가시키지 않도록 밝기가 증가한 다른 색상으로 교체할 수 있습니다. 온도 센서 BK1은 태양 광선으로부터 보호하기 위해 작은 케이스에 배치하고 벽에서 약 XNUMXm 떨어진 창 외부에 고정해야합니다.

마이크로 컨트롤러 프로그램(파일 prog.asm)은 MCS-51 제품군의 마이크로 컨트롤러용 어셈블리 언어로 작성되었으며 Windows용 8051 IDE(acebus.com/download/win8051.zip)를 사용하여 부팅 파일 prog.hex로 변환되었습니다. 마이크로컨트롤러 프로그래밍은 AT89 시리즈 마이크로컨트롤러를 사용할 수 있는 프로그래머라면 누구나 수행할 수 있습니다.

커넥터 X1에 공급되는 외부 전원 공급 장치의 정전압은 7 ~ 24V 범위에 있을 수 있습니다. 저는 휴대폰 충전기를 사용했습니다. 외부 전원 장애가 발생하는 경우 시계는 AA 크기의 갈바니 셀 1~XNUMX개로 구성된 백업 배터리 GBXNUMX로 전환됩니다. 사용된 LED의 낮은 전류 소비(몇 밀리암페어)로 인해 백업 전원으로 전환할 때 표시기 끄기를 거부할 수 있었습니다.

마이크로컨트롤러 프로그램은 ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/10/prog.zip에서 다운로드할 수 있습니다.

저자: A. 사무스

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