Цифровой таймер для освещения

Возможное применение: для экономии электроэнергии освещения, а так же оптимизации работы наружного освещения. Да и вообще, для разных устройств и приборов, которые нужно включать и выключать в одно и то же время регулярно каждые сутки, на протяжении многих недель, месяцев. Это таймер, который имеет рабочий цикл периодом в одни сутки. Таким образом, происходит экономия и материальных ресурсов.

Таймер представляет собой микропроцессорное программируемое устройство, обладающее следующими особенностями:

• Распространенный микроконтроллер ATmega8.
• Три независимых исполнительных канала.
• Независимые временные интервалы таймеров для каждого канала.
• Каждый канал, имеет по три настраиваемых периода включения – выключения, для исполнительных устройств.
• Режим работы таймера, суточный с 00:00. до 23:59.
• Точность программируемых таймеров до 1 минуты. Общей сложностью для каждого канала, от 1 минуты до 24 часов.
• Полное управление таймером с помощью 4-х кнопок.
• Выносной фотодатчик.
• Совместная или независимая работа каналов таймера и фотодатчика.
• ЖК графический дисплей.
• Русскоязычный интерфейс.
• Индикация состояния каждого канала таймера.
• Функция общего сброса из пользовательского меню.

Микросхема DS1307 (часы реального времени):

• Содержит в себе часы, календарь.
• Точность установки, 1 сек.
• Резерв хода часов с запасом хода до 10 лет при отсутствии внешнего питания.
• Программная корректировка погрешности хода часов.

Принципиальная схема цифрового таймера освещения:

Таймер не боится перебоев в электропитании и может управлять практически любой нагрузкой, включая и энергосберегающие лампы любого типа (так как на его выходе используем реле, физически он действует как обычный механический выключатель).

Имеется возможность использования каждого канала с привязкой к периоду день-ночь, соответственно выкл. осветительных приборов днем, и включение освещения (если этот период задан пользователем), в сумерки и ночью.

В качестве датчика может использоваться фоторезистор или фототранзистор.

Выбор использования опции день-ночь производится по усмотрению пользователя из пользовательского меню, для каждого канала отдельно.

Установка периодов включения

Отрезок времени установки активности диапазона на включение, с 00:00. до 23:59.
В связи с тем, чтобы не было промежутка невключения исполнительного устройства с 23:59. до 00:00. , время таймер считает так, здесь на это нужно обратить внимание.
с 00:01. до 00:01. равно 1 минуте,
или с 00:00. до 00:01. равно 2-м минутам.
Или с 00:00. до 23:59. Составляет ровно 24 часа.

Если нужно, что бы период был неактивен, время нужно выставлять так включение 00:01. выключение 00:00. При неактивности периода канала, разница должна быть,  минус одна минута  минимум.
Текущее состояние нагрузки индицируется в режиме основного экрана символами 1 2 3 соответствующие номерам каналов таймера.

Состояние функции день - ночь отображается в режиме основного экрана, этакими мнемоническими символами солнца и луны.

Все данные настроек периодов включения - выключения, автоматически сохраняются в энергонезависимой памяти МК.

Если требуется, выберите пункт "сброс установленных настроек".

Нажатие кнопки +^  приведет все настройки значения  каналов по умолчанию 00:01. 00:00. , если раннее была установлена корректировка секунд, также станет в  ±0.

Все действия и параметры установок отображаются на ЖКИ. Все надписи меню на русском языке.

В программе предусмотрена функция автоматической корректировки секунд, эта функция порадует многих любителей, которые собирают такие устройства своими руками, так как каждая новая индивидуальная плата, это и индивидуальная емкость монтажа.

При конструировании своей платы придерживайтесь рекомендации монтажа от разработчика микросхемы DS1307.

Вариант исполнения этого экрана в данном варианте и в SL.

После пайки, тщательно очищайте плату от остатков флюса, это можно делать небольшим кусочком марли смоченной в ацетоне, и дополнительно, неплохо, помыть плату в ультразвуковой ванночке….  результат…., у меня пока, такая функция как коррекция секунд, осталась невостребованной.

Теперь к делу, если корректировка все-же нужна, как ее использовать.

В пользовательском меню выбираем пункт

В котором выбираем, плюс или минус нужное количество секунд.

ВНИМАНИЕ корректировка секунд будет производиться один раз в 00:01.30 , один раз каждые 10 дней. (Так как минимальная коррекция 1 сек в день это очень грубая подстройка, а так при периоде коррекции в 10 дней, есть возможность проводить коррекцию, минимально от ±0.1 сек.)

FUSE: для работы МК, выставляются на тактовую частоту 4 МГц. МК тактируется от внутреннего RS осциллятора.

Комплектующие: ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega8 с любой буквой, в DIP исполнении, можно применить и в корпусе TQFP. Популярная специализированная часовая микросхема DS1307, ведет подсчет реального времени в секундах, минуты, часы, дни, месяц и год вплоть до 2100 г. Автономное питание микросхемы DS1307, от одной 3-х вольтовой батарейки, способно поддерживать микросхему DS1307 в рабочем состоянии, в течение 10 лет.

Обвязка микросхемы DS1307 минимальная: кварц на 32768 Гц и батарейка на 3V (параллельно батарейке танталовый конденсатор).

Реле для исполнительных устройств на 12V.

Печатная плата

Работу схемы можно протестировать в proteus'е:

Применение этого таймера: найдется множество вариантов использования такого таймера,  потому что,  это энергонезависимая и точная  автоматика, будет реально полезна для какой либо автоматизации в быту или производстве.

Архив проекта: прошивка, фьюзы, печатная плата, proteus.

Автор: C@at (http://c2.at.ua)

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Proteus
• Sprint-Layout
• LCD
• Освещение
• AVR
• Микроконтроллер
• Таймер