» » » Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий

Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий

26905 0
В основу конструкции положена микросхема DS1307 фирмы Dallas. Эта микросхема представляет собой модуль часов реального времени со встроенным календарем (далее ЧРВ). В выключенном состоянии счет времени в DS1307 поддерживается от внешнего литиевого элемента типа CR2032 (компьютерная батарейка-таблетка) напряжением 3В. DS1307 является нановаттным устройством с чрезвычайно малым током потребления в 300 нА, что позволяет сохранять счет времени до десяти лет. Благодаря высокоточному кварцевому резонатору на 32768 Гц часы имеют повышенную точность хода.

Микросхема отсчитывает секунды, минуты, часы, дату месяца, месяц, день недели и год с компенсацией високосного года и имеют календарь, действительный до 2100 года.

Памятью часов является микроконтроллер PIC16F628A, который общается с микросхемой часов реального времени по последовательному интерфейсу I2C. Ниже схема часов.

Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Часы работают следующим образом. Микроконтроллер DD2 последовательно записывает байты в сдвиговый регистр DD3: на линии DS устанавливается очередной бит необходимого логического уровня (0 или 1), затем задним фронтом сигнала (переход из 1 в 0) на линии CH_CP задвигает этот бит в регистр и, наконец, задним фронтом на линии ST_CP инициирует появление на выходах регистра записанных последних восьми бит. Далее с выводов регистра сдвига Q0-Q7 через ограничительные резисторы R1-R8 сигналы подаются на соответствующие разряды семи сегментных индикаторов, и кнопки управления SB1-SB3. Индикация работает в динамическом режиме, для чего на контроллере, на линиях RB2-RB7 формируются управляющие импульсы, которые в свою очередь проходят через ограничительные резисторы R15-R20 и поступают на электронные ключи VT1-VT6. Сигналы с коллекторов электронных ключей поочередно включают шесть разрядов индикатора. По линиям RA6 и RA7 микроконтроллер обменивается информацией с ЧРВ.

К линиям микроконтроллера RA2 и RA0 через ограничительные резисторы R21 и R22 подключены светодиоды HL2 и HL3, предназначенные для индикации режимов установки параметров.

Во время срабатывания будильника на линии RA1 микроконтроллера DD2 устанавливается высокий логический уровень, который через ограничительный резистор R23 подается на светодиод HL1, зажигание которого индицирует работу будильника.

Одновременно с ограничительного резистора R23 сигнал подается на вывод 2 микросхемы DD4, которая представляют собой синтезатор мелодий. В авторском варианте данная микросхема проигрывает мелодию “ITS SMALL WORLD”.

Микросхемы серий UM66T имеют одну запрграмированную мелодию, например:
BT66T-19L, ВТ8028-01 - FOR ELISE К Элизе
BT66T-8L, ВТ8028-03 - HAPPY BIRTHDAY День рождения
BT66T-2L, ВТ8028-04 - JINGLE BELL Звонкий колокольчик
BT66T-12L.BT8028-11 - LOVE STORY История любви
BT66T-68L ВТ8028-05 - ITS SMALL WORLD Этот маленький мир

Питание всех узлов осуществляется через интегральный стабилизатор DA1 7805 или отечественный аналог КР142ЕН5А.

Ниже фотография всего в сборе.

Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Настройка часов
При первом включении питания индикатор покажет во всех разрядах нули.
Чтобы перейти в меню установки времени, достаточно нажать на кнопку “set”.
Форум для радиолюбителей
На индикаторе отобразятся значения хх __ __ ,это означает, что в данный момент устанавливаются значения первого разряда – часы. Для того чтобы увеличить параметр, достаточно нажать на кнопку “mode”. При последующем нажатии на кнопку “set”,будет отображатся значение __ хх __ ,в этом режиме устанавливаются минуты. Установка секунд не предусмотрена.При очередном входе в меню значение секунд обнуляется. Следующий пункт меню, установка даты, в этом режиме загорится соответствующий светодиод “date”. Установив дату, пользователь переходит в следующий пункт меню – установка будильника. В этом режиме зажжется светодиод “arlam”. Будильник будет активен до тех пор, пока его значения будут отличными от 00.00.00. Установив значение будильника часы переходят в режим индикации текущего времени. В этом режиме можно просмотреть текущую дату. Для этого достаточно удерживать нажатой на кнопку “mode”,при этом зажжется светодиод HL3. Так же из режима индикации текущего времени можно просмотреть значение установок будильника, для этого достаточно нажать на соответствующую кнопку “arlam”. Чтобы выйти из режима просмотра текущей даты, или значений будильника , достаточно просто отпустить ранее нажатую кнопку. Параметры установок будильника автоматически сохраняются в энергонезависимую память микроконтроллера, поэтому при сбоях питания данные не пропадут.

Печатная плата
Все печатные платы изготовлены из одностороннего фольгированного стеклотексталита.
Ниже рисунок платы управления

Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


На плате, для подключения индикатора и клавиатуры, моудуля ЧРВ установлены однорядные вилки типа PLS. Микроконтроллер установливается на 18-контактную панельку. Для подключения питания используется винтовой зажим. Монтаж деталей начинают с установки на печатную плату перемычек, затем монтируются резисторы, конденсаторы и вилки PLS. В последнюю очередь устанавливаются микросхемы.

Модуль чрв выполнен на печатной плате размерами 25x30мм

Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Для установки литиевого элемента CR2032 использован соответствующий держатель (батареечный кейс), который подпаивается в последнюю очередь со стороны печатных проводников.

Клавиатура имеет размер 15х30мм

Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Блок индикаторов сделан на печатной плате размерами 80*30мм

Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


На плате установлены двух разрядные семисегментные индикаторы. Плата выполнена в виде отдельного модуля для удобства перетрасировки под индикаторы других типов. В первую очередь впаивают перемычки расположенные под индикаторами, а затем сами индикаторы.

Все отдельные модули можно соеденить с платой управления ленточным шлейфом.

Технология изготовления печатных плат описана здесь.

Работа часов симулировалась в Протеусе.

Цифровые часы-будильник с календарем и синтезатором мелодий


Детали
Микросхема DS1307 заменима на VS1307. В качестве индикаторов могут быть применены любые двух разрядные семисегментные индикаторы, например TA16-11SRWA фирмы Kingbright или аналогичные, также допустимо использовать одноразрядные индикаторы (подбираем и изучаем ваши индикаторы по каталогу), что потребует изменения трассировки печатной платы. Динамическую головку BA1 можно заменить любой другой, мощностью до 1Вт. Транзисторы VT1-VT6 любые из серий КТ3102 с любым буквенным индексом. Транзистор VT7 типа КТ315 возможно заменить на мп40 с любым буквенным индексом. Светодиоды HL1-HL3 – АЛ307 можно заменить любыми аналогичными, например, АЛ310.

Правильно собранные часы с корректно запрограммированным микроконтроллером в налаживании не нуждаются и начинают работать сразу после включения. Яркость свечения индикаторов можно отрегулировать подбором резисторов R1-R8.

Прощивка:


Печатные платы - psb_balandin_clock.rar [50,89 Kb] (cкачиваний: 614)

Проект Протеуса - proteus_balandin_clock.rar [18,27 Kb] (cкачиваний: 661)

Источник: http://www.labkit.ru/

Комментариев пока нет, добавьте свой!