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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Reloj-termómetro de pared. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Relojes, temporizadores, relés, interruptores de carga El reloj-termómetro de pared que se ofrece a nuestros lectores está fabricado con el diseño más simple y no contiene elementos costosos. En un indicador grande, ensamblado a partir de LED individuales, la hora actual en horas y minutos se reemplaza periódicamente por los valores de temperatura exterior e interior.
El circuito del reloj-termómetro se muestra en la Fig. 1. Se basan en el microcontrolador AT89C2051-12PU (DD1). La frecuencia de reloj del microcontrolador la establece el resonador de cuarzo ZQ1 en 3,6864 MHz. Se seleccionó a partir de la condición de dividir su valor en hercios por 12 sin resto. Esto es necesario para que el reloj funcione con precisión: en el microcontrolador utilizado, la duración del ciclo de la máquina es igual a doce periodos de reloj. El ajuste fino de la carrera se realiza ajustando el condensador C4. Se puede realizar utilizando un frecuencímetro conectado a uno de los terminales del resonador de cuarzo ZQ 1 a través de un condensador de 1 pF.
El indicador del reloj-termómetro consta de cuatro símbolos de siete elementos (dígitos). Cada elemento contiene tres LED conectados en paralelo. Como ejemplo en la Fig. La Figura 2 muestra la ubicación y conexión de los LED de la descarga de decenas de horas (extremo izquierdo). El voltaje suministrado a través de las resistencias R8-R14 a los cátodos de los LED de los mismos elementos de cada categoría es controlado directamente por el microcontrolador. La indicación dinámica se organiza mediante interruptores en transistores VT1 -VT4, que conmutan los ánodos comunes de los LED de los dígitos del indicador mediante señales de microcontrolador. Dos LED (HL43 y HL44), que separan las horas y los minutos en el indicador, parpadean con una duración de 1 s, indicando el avance de las horas. Cuando el reloj se enciende con el interruptor SA2, se muestra la hora 00:00 en el indicador. Su valor exacto se establece mediante los botones SB1 y SB2. Después de presionar por primera vez SB2, el dígito de las decenas de horas comienza a parpadear. El número que se muestra en él se cambia presionando SB1. Las siguientes pulsaciones del botón SB2 proceden alternativamente a configurar las unidades de horas, decenas y minutos. Cuando mantiene presionado SB1, el valor que se cambia aumenta a una velocidad de aproximadamente dos unidades por segundo, y cuando alcanza el número máximo para un dígito determinado, vuelve a cero. Después de configurar las unidades de minutos, al presionar el botón SB2 se inicia el reloj. El microcontrolador intercambia información a través de una interfaz de software 1-Wire con dos sensores de temperatura digitales DS18B20, instalados en el exterior BK1 y colocados en el interior BK2. Si la temperatura ambiente no es de interés, entonces el sensor BK2 se puede desactivar mediante el interruptor SA1. Después de 10 segundos de mostrar la hora, el programa del microcontrolador envía al sensor BK1 un comando para medir la temperatura y en 2 segundos muestra su valor en grados Celsius enteros en los dos dígitos derechos del indicador. acompañado de la letra U (calle) en la posición más a la izquierda. Luego se realiza el mismo procedimiento con el sensor BK2, cuyas lecturas van acompañadas de la letra P (habitación). En ambos casos el rango de temperatura medido es de -55 a +99 °C. Sus valores negativos están marcados con un menos en el segundo dígito del indicador desde la izquierda. Si no hay ningún sensor BK1 o BK2 apagado, el programa del microcontrolador lo detecta y omite el procedimiento correspondiente para medir la temperatura y mostrarla en el indicador. Tenga en cuenta que al inicio de su funcionamiento, el programa ingresa en la memoria no volátil de los sensores los valores de algunos parámetros necesarios para su correcto funcionamiento en el dispositivo descrito. Por lo tanto, después de conectar el sensor por primera vez (por ejemplo, si se reemplaza), es necesario apagar y encender la fuente de alimentación del reloj termómetro.
La placa de circuito impreso del reloj termómetro se muestra en la Fig. 3. Está hecho de lámina de fibra de vidrio por un lado. Todos los elementos que contiene están montados en el lado de los conductores impresos. Esto hizo posible utilizar el tablero como tapa trasera de la caja de un reloj. El cuerpo en sí está pegado con vidrio orgánico. En su pared frontal transparente se encuentra un tablero con LED, entre ellos hay un filtro de luz hecho de una película de color (rojo o verde). Los LED azules, cuyo tipo se indica en el diagrama, se pueden sustituir por otros de cualquier color, pero de mayor brillo, para no aumentar la corriente consumida por el reloj termómetro. El sensor de temperatura BK1 debe colocarse en una pequeña carcasa para protegerlo de la luz solar y montarse fuera de la ventana a una distancia de aproximadamente un metro de la pared. El programa del microcontrolador (archivo prog.asm) está escrito en lenguaje ensamblador para microcontroladores de la familia MCS-51 y traducido al archivo de arranque prog.hex usando el IDE 8051 para Windows (acebus.com/download/win8051.zip). La programación del microcontrolador se puede realizar utilizando cualquier programador capaz de trabajar con microcontroladores de la serie AT89. El voltaje constante de la fuente de alimentación externa suministrada al conector X1 puede estar en el rango de 7...24 V. Utilicé un cargador de teléfono móvil. Si se apaga la alimentación externa, el reloj cambia al respaldo de la batería GB1, compuesta por cinco a seis celdas galvánicas de tamaño AA. El bajo consumo de corriente de los LED utilizados (unidades de miliamperios) permitió evitar el apagado del indicador al cambiar a energía de respaldo. El programa del microcontrolador se puede descargar desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/10/prog.zip. Autor: A. Samus
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