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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Reloj-despertador-termómetro con mando a distancia IR. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor El dispositivo que se ofrece a la atención de los lectores está hecho sobre una base de elementos modernos y difiere de los diseños publicados anteriormente en la revista en funciones avanzadas y el uso de un control remoto IR para controlarlo. El dispositivo descrito está diseñado para indicar la hora actual, dar señales sonoras en un momento dado e indicar la temperatura en dos puntos (interior y exterior) en el rango de -55 ... +99 °С con una precisión de ±1 ° C. La hora y la temperatura se muestran alternativamente (durante 10, 1 y 2 s respectivamente). La configuración de las lecturas del reloj, la hora de la alarma, el apagado de la alarma, la extinción y el encendido del indicador se realizan desde el control remoto IR (DU). El despertador suena con una pausa de 10 s: primero, dos breves (aproximadamente 0,1 s) simples, luego el mismo número de dobles (con una pausa de 0,1 s), y después de ellos, dos triples (con el mismo pausa). Después de un minuto, se dan señales triples cada segundo hasta que se apaga la alarma (este "algoritmo" es conveniente si hay un niño durmiendo en la habitación). Hay una función Snooze (repite la señal después de un tiempo determinado), que te permite dormir un poco más después de la primera señal. Si el indicador está apagado (por ejemplo, por la noche, para no molestar a los niños cuando se duermen), se enciende cuando suena la alarma y muestra la hora actual hasta que se apaga o entra en modo Snooze. Hay una breve respuesta de sonido al presionar los botones del control remoto, indicación (por LED) del paso de los comandos del control remoto, energía de respaldo en caso de falla de energía (en este caso, el despertador da una señal continua) . El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la fig. 1. Su base es el microcontrolador DD2 AT89C4051 [1]. Controla el funcionamiento de todos los nodos. Incluye una memoria de programa no volátil (4 KB), RAM (128 bytes), dos temporizadores, un sistema de interrupción, etc.
Para una puesta en marcha confiable y protección del microcontrolador contra cortes de energía, se utilizó el microcircuito KR1171SP47 (DA1). Mantiene baja su salida (pin 3) cuando la tensión de alimentación es inferior a 4,7 V. El condensador C6 retrasa la transición al estado de registro. 0 (es decir, iniciar el microcontrolador) después de que la tensión de alimentación supere el nivel de umbral. En casos extremos, este chip se puede omitir utilizando el esquema de reinicio estándar recomendado por Atmel. Sin embargo, en este caso, las fallas del dispositivo son posibles debido a "fallas" en la fuente de alimentación. El marcador del dispositivo consta de cinco indicadores LED digitales SA08-11GWA de Kingbright. Indicación - estática. Para reducir el brillo del brillo, los diodos VD5 y VD6 están incluidos en el circuito de alimentación de los indicadores. Al mostrar el tiempo, HG1 y HG2 muestran respectivamente decenas y unidades de horas, HG3 - guiones (-), HG4 y HG5 - decenas y unidades de minutos (por ejemplo, 22-11), en el modo de medición de temperatura, HG1 indica su signo ( solo para valores negativos), y HG2, HG3 y HG4, HG5 son respectivamente un valor numérico y una unidad de medida (por ejemplo, -18 °C para un sensor exterior y 23 °C para un sensor de ambiente, como lo demuestra el " ." símbolo en el cuarto dígito). Para controlar la unidad de visualización, solo se utilizaron tres salidas del microcontrolador: P1.2 (14) - para transmisión de datos; P1.3 (15) - para activar cada bit establecido en P1 2; P1.4 (16) - para enviar los datos cargados en DD3-DD7 a sus salidas. El chip 74HC595 [2] es un registro de ocho bits con una entrada en serie y una salida en paralelo con un pestillo. Esto le permite cargar primero datos en él y solo luego enviarlos a la salida. Las salidas se pueden transferir al tercer estado. Cada pin puede suministrar hasta 35 mA. Se utilizó como reloj el microcircuito PCF8583 [3], lo que permitió olvidar que el tiempo puede perderse en ausencia de energía (la precisión de la tasa depende prácticamente solo del resonador de cuarzo ZQ1 a 32768 Hz). El PCF8583 tiene una memoria estática que se utiliza para determinar la primera vez que se enciende el reloj (para preparar tanto el microcontrolador como el propio reloj para el funcionamiento normal) y un reloj de alarma de hardware. Cuando el tiempo establecido coincide con el actual, aparece un nivel lógico bajo en el pin INT (7). Como resultado, el circuito de suministro de energía del emisor electromagnético HA1 se cierra y se aplica una señal de interrupción a la salida РЗ.З (7) del microcontrolador DD2. Además, el software apaga la señal de la salida INT y el control del emisor pasa al microcontrolador (a través de una llave electrónica en los transistores de efecto de campo VT1, VT2). El reloj está controlado por el bus l2C, organizado por software (está ausente en el microcontrolador). Se utilizó un emisor electromagnético HSM1606X de JL World con un generador incorporado que opera a una frecuencia de aproximadamente 2200 Hz para suministrar señales de sonido. La batería GB1 se utiliza para alimentar el chip del reloj y el emisor de sonido en caso de un corte de energía en la red. Como se mencionó, la alarma en este caso da una señal continua, que solo se puede apagar presionando el botón SB1. Para recibir señales de control del control remoto, se utilizó un receptor de rango IR integrado SFH506-36 de Siemens [4]. Este chip es muy sensible a las interferencias en el circuito de alimentación, por lo que incluye un filtro VD4C8C9. El dispositivo está alimentado por un convertidor de voltaje estabilizado basado en el microcircuito MC34063 (análogo doméstico - KR1156EU5). El funcionamiento de tales convertidores se describe en detalle en [5] El diagrama esquemático del control remoto IR se muestra en la fig. 2. Está hecho sobre la base de una pequeña calculadora de fabricación china en forma de teléfono celular (se usó su estuche, teclado y batería, que consta de dos celdas 389A). El chip SAA3010 [6] (analógico - software INA3010D "Integral") en el paquete SOIC se utilizó como transmisor. Este chip funciona en el sistema de control remoto RC-5 IR, desarrollado por Philips para controlar equipos domésticos y ampliamente utilizado (utilizado en muchos televisores, incluidos los producidos, por ejemplo, por el software Horizon).
En el modo de espera, el SAA3010 consume muy poca corriente, lo que lo hace muy conveniente para usar el control remoto; no es necesario un interruptor de alimentación por separado. El microcircuito entra en estado activo cuando se pulsa cualquier botón y vuelve al modo de microconsumo cuando se suelta. El número de sistema de código RC-5 utilizado es 0 (para control de TV). Si es necesario, por ejemplo, para no interferir con el trabajo con el televisor, si usa el mismo estándar, es fácil cambiar a otra tabla de codificación. También es posible usar un control remoto listo para usar desde cualquier electrodoméstico, si se ocupa de transcodificar los comandos. Puede familiarizarse con el funcionamiento del control remoto IR RC-5 en el artículo [7]. Los chips DALLAS DS1621 se utilizan como sensores de temperatura remotos. Son buenos porque usan la interfaz 12C para el intercambio, que ya hemos generado mediante programación. Esto significa que se pueden conectar a los mismos pines del microcontrolador que el reloj. El error de medición está totalmente determinado por los sensores y no supera los ±0,5 °С, y la precisión de la indicación es de 1 °С. Se puede encontrar información más detallada sobre los sensores de temperatura digitales en el sitio web [8]. Algunas palabras sobre la ubicación de los sensores. El exterior debe estar protegido de la luz solar directa y de corrientes de aire a temperatura ambiente que penetran por las grietas de los marcos, y el interior debe colocarse lo más alejado posible de objetos calefactores (radiadores de calefacción, lámparas, etc.). .). Es deseable sellar el sensor externo para evitar la corrosión de la placa de circuito impreso, etc. (el autor usó sellador de silicona). La conductividad térmica se reduce a partir de esto, pero con procesos lentos, como cambios en la temperatura atmosférica, esto es bastante aceptable.
Propósito de los botones del control remoto: "TS" - ajuste de tiempo. Después de presionarlo, ingrese la hora en un formato de 24 horas con ceros insignificantes, es decir, si actualmente son las ocho y media de la mañana, entonces 0 8 - 3 0. Después de asegurarse de que la hora esté ingresada correctamente, presione cualquier botón y el dispositivo cambia al modo reloj. "BS" - configuración de la hora de la alarma. El procedimiento es similar al ajuste de la hora. "OFF" - apaga la alarma. El botón SB2 en la caja del reloj realiza la misma función. "LED" - indicadores de activación/desactivación. Presionar cualquier otro botón mientras suena la alarma lo pone en modo Snooze. La apariencia del control remoto y la vista de instalación de la unidad principal del dispositivo se muestran en la fig. 3. Los códigos del microcontrolador "firmware" en forma de archivo hexadecimal se muestran en la tabla. El programa está escrito en C. Esto brinda oportunidades para futuras actualizaciones. El programa fue desarrollado y compilado en el entorno integrado Keil mVision2 V2.36. Ensamblador - A51 versión V7.04, compilador - C V7.04, enlazador - BL51 versión V5.02. El archivo del proyecto es termo.Uv2. Puede encontrar una descripción detallada del compilador en el sitio [9] (allí también puede "descargar" una versión de demostración.
El programa de control se escribe en el controlador mediante el programador TURBO. Antes de programar, debe verificar la conformidad de la instalación con el diagrama de circuito del dispositivo. Una estructura correctamente ensamblada no necesita ser ajustada. Literatura
Autor: D.Chibyshev, Omsk
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