Главная » Микроконтроллеры
Призовой фонд
на май 2017 г.
1. Тестер компонентов MG328
Паяльник
2. Осциллограф DSO138
Паяльник
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Музыкальные часы с термометрами на PIC16F873A

Часы выполнены на сравнительно больших (25,4х14мм) светодиодных индикаторах приятного зеленого цвета. Корпусом послужили старые настенные часы, точнее - их внутренняя круглая часть.

clock_600x513.jpg

Хорошо различимы в любое время суток с любого уголка комнаты. В связи с назначением часов работать круглогодично, схема разработана с запасом прочности: в анодных цепях индикаторов стоят транзисторы, трансформатор 4,5 ВА, стабилизатор напряжения импульсный с высоким КПД.

Схема музыкальных часов с термометрами на PIC16F873A

Индикаторы FYS-10012 требуют напряжения 3,8 вольт, поэтому в их катодных цепях нет дополнительных резисторов. Для установки или коррекции используются кнопки часов и минут. Каждое нажатие добавляет единичку, удержание кнопки приводит к ускоренному (в разумных пределах) счету. Для отсчета временных интервалов я использовал двухбайтный счетчик TMR1 с начальной установкой. Расчет, при наихудших обстоятельствах, получается 4 минуты за год. Реально: за месяц эксплуатации девиации нет. При отключении от сети индикаторы гаснут, но питание на микроконтроллере остается от резервных аккумуляторов. У меня используются 1,2В 170мА/час 4 штуки. При включении сети они подзаряжаются. Печатная плата получилась 122х104мм, односторонняя.

plata_600x512.gif

Индикатор термометров имеет много выводов (статика), поэтому на печатке несколько перемычек. Резисторы и одна перемычка, которые попадают под индикаторы часов, нужно установить заранее. Но если вдруг забыли - можно припаять со стороны проводников.

Главной особенностью этих часов является ежечасное исполнение музыкальных фрагментов с 7 часов утра и до 21 часа вечера. Каждый час играет своя мелодия, т.е. их 15. Микроконтроллерщики знают, что на PIC среднего семейства, ввиду малого объёма памяти,  создать качественную музыку невозможно. Поэтому в своих конструкциях для отметки каждого часа или будильника радиолюбители используют Buzzer или простейшие тональные сигналы. В PIC 628 я «засунул» кукушку, ежечасное «ку-ку-канье» быстро приелось. Ежечасное проигрывание одной и той же мелодии тоже быстро надоело. А 15 фрагментов мелодий приемлемого качества в 628-ой не вмещается, максимум – 5. Поэтому и был выбран 4-х кило-словный PIC. Оценить качество некоторых фрагментов можно в прилагаемом видео. Принцип создания звука основан на использовании широтно-импульсной модуляции (модуль ССР) и изменяющейся дискретностью в зависимости от частоты нот. Программа написана на ассемблере, использована почти вся память программ микроконтроллера. Выход RC2 через регулятор громкости и трехзвенный фильтр подключен к УНЧ.

Второй индикатор красного цвета показывает температуру с двух датчиков (улица – комната, или… что хотите) в диапазоне от – 55,0 до + 125,0 градусов Цельсия с условной точностью 0,1. Точность условная, потому что завод-изготовитель гарантирует точность DS18B20 в распространенном диапазоне температур: 0,5⁰С. Т.е. индикатор показывает то, что микроконтроллер считывает с датчика. Ну а если датчик немного привирает, то и индикатор. Если температура положительная, то перед числовым значением зажигается знак 1-го или 2-го термодатчика. При отрицательной температуре – знак «минус». Показания сменяются примерно через 15 секунд. При любой неисправности в цепи датчика на индикаторе будет светиться надпись «OFF» (а исправный будет показывать температуру). У меня термодатчики подключаются через разъёмы USB-B, но можно использовать и любые другие. Также можно вообще обойтись без разъёмов: впаять провода в плату.

Сетевой трансформатор и стабилизатор напряжения установлены на задней стенке часов. Плата стабилизатора на рисунке.

pl stab_200x246.gif

До установки микроконтроллера в панельку нужно выставить подбором резистора R2 напряжение на выходе стабилизатора 5,4В. Можно использовать и другой стабилизированный блок питания, в том числе и сетевой адаптер на 5 вольт. Но в этом случае индикатор часов будет светиться не на полную яркость.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
МК PIC 8-бит
PIC16F873
1 Поиск в FivelВ блокнот
DC/DC импульсный конвертер
TL2575-ADJ
1 Поиск в FivelВ блокнот
DA1 УНЧTDA7052B1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1-VT8 Биполярный транзистор
КТ3102
8 Поиск в FivelВ блокнот
VDS1 Диодный мост
DB157
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1-VD3 Диод Шоттки
1N5819
3 Поиск в FivelВ блокнот
Q1, Q2 Датчик температуры
DS18B20
2 Поиск в FivelВ блокнот
HL1, HL2 Светодиод3AYG4HD2 Любой зеленыйПоиск в FivelВ блокнот
С1, С2 Электролитический конденсатор100 мкФ2 35 В иили болееПоиск в FivelВ блокнот
C3 Электролитический конденсатор330 мкФ1 16 В или болееПоиск в FivelВ блокнот
C4, C7-C9 Конденсатор0.1 мкФ4 Поиск в FivelВ блокнот
C5, C6 Конденсатор20 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C10 Конденсатор0.15 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
2 кОм
1 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
6.2 кОм
1 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R3, R4 Резистор
4.7 кОм
2 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R5, R14 Резистор
100 Ом
2 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R6-R8 Резистор
10 кОм
3 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R9-R12, R22, R23, R25-R28 Резистор
1 кОм
10 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R13, R15-R21 Резистор
300 Ом
8 0.25 ВтПоиск в FivelВ блокнот
R24 Переменный резистор20 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Cr Кварцевый резонатор4 МГц1 Поиск в FivelВ блокнот
Tr1 ТрансформаторПонижающий 220 В - 9 В1 4.5 ВАПоиск в FivelВ блокнот
L1 Катушка индуктивности330 мкГн1 Поиск в FivelВ блокнот
Bat1 Аккумуляторная батарея1.2 В 170 мА*час4 Поиск в FivelВ блокнот
S1, S2 Кнопка без фиксации2 Поиск в FivelВ блокнот
7-ми сегментный индикаторFYD-5622FS2 Общий анодПоиск в FivelВ блокнот
7-ми сегментный индикаторFYS-100124 Общий катодПоиск в FivelВ блокнот
Динамическая головкаKPSP50751 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 Участие в конкурсе 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (5) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Egor #
Почему бы не использовать кварц на 4,096 МГц, или это дефицит? Сформировать секундный интервал времени можно было бы без компромиссов и оговорок - проще и точней…
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Кварц выбран на 4 МГц потому, что кроме часов приходилось рассчитывать и частоту нот, и частоту дискредитации, и длительность пауз. С целым значением длительности машинного цикла легче работать. Но я подумаю над Вашей подсказкой.
Ответить
0
Борис #
Я давно использую DS1307+кварц 32768 от часов. Легко, просто, эффективно!
А индикаторы у меня 57мм высоты - это вещь! Ну и полный календарь с днями недели...
Ответить
0

[Автор]
VIG #
На форуме, где обсуждается конкурс, forever-student обратил внимание на отсутствие резисторов к "левому индикатору" на схеме. Но он наверное не обратил внимание, что сразу под схемой написано:
Индикаторы FYS-10012 требуют напряжения 3,8 вольт, поэтому в их катодных цепях нет дополнительных резисторов.
В этих индикаторах каждый сегмент состоит из двух последовательно соединенных светодиодов. За счет их нелинейной характеристики, динамической индикации и падения напряжения на транзисторе, ток не превышает 15 мА.
На это хочу обратить особое внимание тех, кто будет собирать часы на других индикаторах.
P.S. Двое часов на таких индикаторах у меня работают около полутора лет, проблем никаких. Я их выкладывал на этом же сайте: Часы + термометр на PIC16F628A и LED индикаторах
Ответить
0
Alex #
Мелодия намного приятней звучит, чем в предыдущих, и регулятор громкости тоже кстати!
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

AVR-программатор USB ASP
AVR-программатор USB ASP
LC-измеритель LC100-A DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
вверх