壁掛け時計-温度計。スキーム、説明

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壁掛け時計兼温度計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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読者の注意を引くために提供された壁時計温度計は、最も単純なスキームに従って作られており、高価な要素は含まれていません。単一の LED で組み立てられた大型のインジケーターでは、時と分単位の現在時刻が街路と室内の温度値に定期的に置き換えられます。

壁掛け時計-温度計
図。 1

時計用温度計の図を図に示します。 1. これらは AT89C2051-12PU (DD1) マイクロコントローラーに基づいています。マイクロコントローラーのクロック周波数は、ZQ1 水晶振動子によって 3,6864 MHz に設定されます。ヘルツ単位の値を余りなしで 12 で割った条件から選択されます。これはクロックを正確に実行するために必要です。使用されるマイクロコントローラーでは、マシンサイクルの期間はクロック周波数の 4 周期に等しくなります。ストロークの微調整は同調コンデンサC1により行います。これは、1 pF コンデンサを介して ZQ XNUMX 水晶発振子の出力の XNUMX つに接続された周波数計で実行できます。

壁掛け時計-温度計
図。 2

時計と温度計のインジケーターは、2 つの 8 要素の親しみやすさ (数字) で構成されます。各要素には並列接続された 14 つの LED が含まれています。例として、図に示します。図 1 は、数十時間の LED (一番左) の位置と接続を示しています。マイクロコントローラーは、抵抗器 R4 ～ R43 を介して各カテゴリの同名の素子の LED のカソードに供給される電圧を直接制御します。動的表示は、トランジスタ VT44 ～ VT1 のスイッチを利用して構成され、マイクロコントローラーの信号をオンにして、インジケーターの LED の共通アノードが放電します。インジケーターの時と分の桁を区切る XNUMX つの LED (HLXNUMX および HLXNUMX) が XNUMX 秒周期で点滅し、時計の進行状況を示します。

SA2 スイッチで時計をオンにすると、インジケーターは時刻 00:00 を表示します。その正確な値は、ボタン SB1 および SB2 で設定します。初めて SB2 を押すと、1 時の桁が点滅し始めます。 SB2を押すと、そこに表示される数字が変わります。次に SB1 ボタンを押すと、時間、十分、分単位の設定が交互に進みます。 SB2 を押している間、変数値は XNUMX 秒あたり約 XNUMX 単位の速度で増加し、このビットの最大値に達するとゼロに戻ります。分の単位を設定した後、SBXNUMX ボタンを押すと時計がスタートします。

マイクロコントローラーは、ソフトウェアによって構成された 1-Wire インターフェイスを介して、街路 BK18 と部屋 BK20 に設置された 1 つのデジタル温度センサー DS2B2 と通信します。室温が重要でない場合は、SA1 スイッチによって BKXNUMX センサーをオフにすることができます。

10 秒間の時間表示後、マイクロコントローラープログラムは温度を測定するコマンドを BK1 センサーに送信し、2 秒以内にその値をインジケーターの右 XNUMX 桁に摂氏全体で表示します。

左端の桁に文字 U (通り) が付きます。次に、同じ手順が BK2 センサーで実行され、その読み取り値には文字 P (部屋) が付きます。どちらの場合も、測定温度範囲は -55 ～ +99 °C です。負の値には、インジケーターの左から XNUMX 番目の桁にマイナスがマークされます。

BK1 センサーがない場合、または BK2 がオフの場合、マイクロコントローラープログラムはこれを判断し、温度を測定してインジケーターに表示するための対応する手順をスキップします。作業の開始時に、プログラムは、説明されているデバイスで正しく動作するために必要ないくつかのパラメータの値をセンサーの不揮発性メモリに入力することに注意してください。したがって、センサーを初めて接続した後（交換時など）は、時計用温度計の電源をオフにしてから再度オンにする必要があります。

壁掛け時計-温度計
図。 3

時計用温度計のプリント基板を図に示します。 3. 片面にラミネートされたグラスファイバー製です。その上のすべての要素はプリント導体の側面に取り付けられています。これにより基板を時計ケースの裏蓋として使用することが可能になりました。ケース自体は有機ガラスから接着されています。 LED を備えたボードは透明な前壁にあり、その間には色付き (赤または緑) のフィルムで作られた光フィルターがあります。図に示されているタイプの青色 LED は、任意の色の他の LED と置き換えることができますが、時計用温度計の消費電流を増加させないように、輝度が向上しています。温度センサー BK1 は、太陽光線から保護するために小さなケースに入れ、窓の外、壁から約 XNUMX メートルの距離に固定する必要があります。

マイクロコントローラープログラム (ファイル prog.asm) は、MCS-51 ファミリのマイクロコントローラー用のアセンブリ言語で書かれ、Windows 用 8051 IDE (acebus.com/download/win8051.zip) を使用してブートファイル prog.hex に変換されました。マイクロコントローラーのプログラミングは、AT89 シリーズマイクロコントローラーを操作できるプログラマーであればどれでも行うことができます。

コネクタ X1 に供給される外部電源の定電圧は 7 ～ 24 V の範囲です。私は携帯電話の充電器を使用しました。外部電源に障害が発生した場合、時計は 1 ～ XNUMX 個の単三電池セルで構成されるバックアップバッテリー GBXNUMX に切り替わります。使用される LED の消費電流が低い (数ミリアンペア) ため、バックアップ電源に切り替えるときにインジケーターをオフにすることを拒否することができました。

マイクロコントローラプログラムは、ftp：//ftp.radio.ru/pub/2013/10/prog.zipからダウンロードできます。

著者: A. サムス

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