IRリモコン付き時計目覚まし時計温度計。スキーム、説明

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IRリモコン付きの時計、目覚まし時計、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このデバイスは、最新の要素ベースに基づいて作成されており、高度な機能とそれを制御するための IR リモコンの使用において、ジャーナルで以前に公開された設計とは異なります。

説明されているデバイスは、現在時刻を示し、特定の時間に音声信号を発し、-55 ... +99 °Сの範囲の 1 点 (屋内と屋外) の温度を ±10 °の精度で示すように設計されています。 С. 時間と温度が交互に表示されます（それぞれ1秒、2秒、XNUMX秒）。時計の読み値、アラーム時刻の設定、アラームの停止、インジケーターの消灯と点灯は、IR リモコン (DU) から行います。

目覚まし時計は 10 秒間隔でビープ音を鳴らします。最初に、短い (約 0,1 秒) シングルビープ音が 0,1 回鳴り、次に同じ数のダブルビープ音が (XNUMX 秒の間隔で)、その後 - トリプルビープが XNUMX 回 (同じ音で) 鳴ります。一時停止）。 XNUMX 分後、アラームがオフになるまで XNUMX 秒ごとに XNUMX つの信号が発せられます (この「アルゴリズム」は、子供が部屋で寝ている場合に便利です)。スヌーズ機能（一定時間後に信号を繰り返す）があり、最初の信号の後はもう少し眠ることができます。インジケーターがオフになっている場合（たとえば、お子様の眠りを妨げないように夜間）、アラームが鳴るとインジケーターが点灯し、オフになるかスヌーズモードになるまで現在の時刻が表示されます。リモコンのボタンを押すと短い音が鳴り、リモコンからのコマンドの通過が LED で表示され、停電時のバックアップ電源が供給されます (この場合、目覚まし時計が連続的に信号を発します)。。

装置の概略図を図に示します。 1. その基礎は DD2 AT89C4051 マイクロコントローラー [1] です。すべてのノードの動作を制御します。不揮発性プログラムメモリ (4 KB)、RAM (128 バイト)、XNUMX つのタイマー、割り込みシステムなどが含まれます。

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確実な起動と停電からのマイクロコントローラーの保護のために、KR1171SP47 (DA1) マイクロ回路が使用されました。電源電圧が 3 V 未満の場合、出力 (ピン 4,7) をローに保ちます。コンデンサ C6 は、ログ状態への移行を遅らせます。電源電圧が閾値レベルを超えた後、0 (つまり、マイクロコントローラーの起動)。極端な場合には、Atmel が推奨する標準リセット方式を使用することで、このチップを省略できます。ただし、この場合、電源の「故障」によりデバイスが故障する可能性があります。

デバイスのスコアボードは、Kingbright の 08 つの LED デジタルインジケーター SA11-5GWA で構成されています。表示 - 静的。グローの明るさを抑えるために、インジケーターの電源回路にはダイオード VD6 と VD1 が組み込まれています。時間を表示する場合、HG2 と HG3 はそれぞれ十と時間単位を示し、HG4 - ダッシュ (-)、HG5 と HG22 - 十分と分単位 (たとえば、11-1) を示します。温度測定モードでは、HG2 はその符号を示します (負の値の場合のみ)、HG3、HG4、HG5、HG18 はそれぞれ数値と測定単位です (たとえば、屋外センサーの場合は -23°C、室内センサーの場合は XNUMX°C、「」で証明されています)。 XNUMX桁目の「.」記号）。

ディスプレイユニットを制御するために、マイクロコントローラーの 1.2 つの出力のみが使用されました。P14 (1.3) - データ送信用。 P15 (1) - P2 1.4 に設定された各ビットをストローブします。 P16 (3) - DD7 ～ DD74 にロードされたデータを出力に出力します。 595HC2 チップ [35] は、シリアル入力とラッチ付きのパラレル出力を備えた XNUMX ビットレジスタです。これにより、最初にデータをロードしてから、それを出力に送信することができます。出力は XNUMX 番目の状態に転送できます。各ピンは最大 XNUMX mA を供給できます。

PCF8583 マイクロ回路 [3] が時計として使用され、電力がないと時間が狂う可能性があることを忘れることができました (レートの精度は、事実上、1 Hz の ZQ32768 水晶共振子のみに依存します)。 PCF8583 には、クロックが最初にオンになった時刻を決定するために使用されるスタティックメモリ (マイクロコントローラとクロック自体の両方を通常の動作に準備するため) とハードウェアアラームクロックが備わっています。設定時間が現在の時間と一致すると、INT (7) ピンに Low 論理レベルが表示されます。その結果、電磁エミッタ HA1 の電源回路が閉じ、マイコン DD7 の出力 РЗ.З (2) に割り込み信号が印加されます。さらに、INT 出力からの信号はソフトウェアによってオフに切り替えられ、エミッタの制御はマイクロコントローラに渡されます (電界効果トランジスタ VT1、VT2 の電子キーを介して)。クロックはソフトウェアによって構成された l2C バスによって制御されます (マイクロコントローラーには存在しません)。

約 1606 Hz の周波数で動作する内蔵ジェネレーターを備えた JL World の電磁エミッター HSM2200X を使用して、音声信号を供給しました。

GB1 バッテリーは、ネットワークで停電が発生した場合にクロックチップとサウンドエミッターに電力を供給するために使用されます。前述したように、この場合のアラームは連続信号を発し、SB1 ボタンを押すことによってのみ停止できます。

リモコンから制御信号を受信するために、Siemens の統合型 IR 範囲受信機 SFH506-36 が使用されました [4]。このチップは電源回路の干渉に非常に敏感であるため、VD4C8C9 フィルターが組み込まれています。

このデバイスは、MC34063マイクロ回路（国内アナログ - KR1156EU5）に基づく安定化電圧コンバータによって電力を供給されます。このようなコンバータの動作については、[5] で詳しく説明されています。

IR リモコンの概略図を図に示します。 2. 携帯電話の形をした中国製の小型電卓をベースに作られています (ケース、キーボード、および 389 つの 3010A セルからなるバッテリーが使用されました)。 SOIC パッケージ内の SAA6 チップ [3010] (アナログ - INA5D ソフトウェア「Integral」) が送信機として使用されました。このチップは、家庭用機器を制御するためにフィリップスによって開発され、広く使用されている (たとえば、Horizon ソフトウェアによって製造されたテレビを含む多くのテレビで使用されている) RC-XNUMX IR リモコンシステムで動作します。

IRリモコン付き時計目覚まし時計温度計

スタンバイモードでは、SAA3010 の消費電流は非常に少ないため、リモコンを使用するのが非常に便利です。別個の電源スイッチは必要ありません。いずれかのボタンが押されるとマイクロ回路はアクティブ状態になり、ボタンが放されるとマイクロ消費モードに戻ります。使用される RC-5 コードシステム番号は 0 (TV 制御用) です。たとえば、TV での作業を妨げないように、同じ規格を使用している場合、必要に応じて別のエンコードテーブルに簡単に切り替えることができます。コマンドをトランスコーディングすれば、既製のリモコンをどの家電製品からでも使用することも可能です。 IR リモコン RC-5 の操作については、記事 [7] を参照してください。

DALLAS DS1621 チップはリモート温度センサーとして使用されます。これらは交換に 12C インターフェイスを使用しており、プログラムですでに生成されているため、優れています。これは、クロックと同じマイクロコントローラーピンに接続できることを意味します。測定誤差は完全にセンサーによって決定され、±0,5°Сを超えず、指示精度は1°Сです。デジタル温度センサーの詳細については、Web サイト [8] をご覧ください。

センサーの位置について少し説明します。外側のものは、直射日光やフレームの亀裂を通って侵入する室温の空気の流れから覆われている必要があり、内側のものは、加熱物体（暖房用ラジエーター、ランプなど）からできるだけ遠ざけるように配置する必要があります。。）。プリント基板などの腐食を防ぐため、外部センサーはシールすることが望ましいです（筆者はシリコンシーラントを使用しました）。これにより熱伝導率が低下しますが、大気温度の変化などのプロセスが遅い場合には、これは十分許容できます。

IRリモコン付き時計目覚まし時計温度計

リモコンのボタンの目的: 「TS」 - 時間設定。ボタンを押した後、意味のないゼロを含む 24 時間形式で時刻を入力します。つまり、現在午前 0 時半の場合は、8 3 ～ 0 XNUMX となります。時刻が正しく入力されていることを確認してから、いずれかのボタンを押してください。デバイスはクロックモードに切り替わります。

「BS」 - アラーム時刻を設定します。手順は時刻の設定と同様です。

「OFF」 - アラームをオフにします。時計ケースのボタン SB2 も同じ機能を実行します。

「LED」-インジケータを無効/有効にします。

アラームが鳴っている間に他のボタンを押すと、スヌーズモードになります。

リモコンの外観と装置本体の設置図を図に示します。 3.

XNUMX 進数ファイル形式のコード「ファームウェア」マイクロコントローラーを表に示します。

ソーステキスト

プログラムは C で書かれています。これにより、さらなるアップグレードの機会が提供されます。プログラムは Keil mVision2 V2.36 統合環境で開発およびコンパイルされました。アセンブラ - A51 バージョン V7.04、コンパイラ - C V7.04、リンカ - BL51 バージョン V5.02。プロジェクトファイルはtermo.Uv2です。コンパイラの詳細な説明はサイト [9] にあります (デモ版を「ダウンロード」することもできます)。

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制御プログラムは、TURBO プログラマを使用してコントローラに書き込まれます。プログラミングする前に、デバイスの回路図との取り付けが適合していることを確認する必要があります。正しく組み立てられた構造は調整する必要がありません。

文学

マイクロコントローラーAT89C4051。 - 。
74HC595; 出力ラッチを備えた 8 ビットのシリアル入力、シリアル出力、またはパラレル出力のシフトレジスタ。 (3 状態)。 - 。
PCF8583; 240x8 ビット RAM を搭載した時計/カレンダー。 - 。
SFH506-36; IR受信機、復調装置。 - 。
Biyukov S. KR1156EU5 マイクロ回路の電圧コンバータ。 - ラジオ、2001 年、第 11 号、p. 38、39、42。
SAA3010; 赤外線リモコン送信機。 -< 半導体、フィリップス。 com/pip/SAA301O.htmIX
Ridiko L. I. RC-5 コードのアプリケーション。 - < h ttp ;// テレシス。 en/projects/pro j036/index.shtml>
DS1621; デジタル温度計とサーモスタット。 - 。
.

著者：D.Chibyshev、オムスク

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