Простой кухонный таймер, способный защитить вашу кухню от чрезмерного количества дыма. Идеальный подарок к 8 марта .
Таймер позволяет устанавливать время от 1 до 99 минут, отсчёт времени начинается автоматически, спустя 3 секунды после установки.
Схема устройства:
Основа устройства - микроконтроллер ATMega8 с внешним кварцем на 16 МГц. Разъем Zas служит для питания устройства, на него подаётся постоянное напряжение 7-15В. Напряжение питания 5В обеспечивается линейным стабилизатором L7805, если вы используете стабилизированный источник 4,5 - 5В например зарядное устройство от мобильного, то стабилизатор, C3 и C4 можно исключить.
Зуммер B1 и аноды дисплея W1 управляются транзисторами T1 - T5. Резисторы R9 - R16 нужны для ограничения тока идущего через сегменты дисплея. К Разъему Prog и R(reset) подключается программатор, а к разъему Sw - клавиатура или кнопки. Кнопок всего 5, четыре из них отвечают за установку времени(+1, +5, +10 и +20 минут соответственно) и одна за сброс таймера.
Печатная плата:
Список компонентов:
U1 ATmega8A-AU 1шт
U2 Линейный стабилизатор LM7805CT 1шт
T1-T5 Биполярный транзистор BC556 5шт
C1,C2 Конденсатор керамический 22 пФ 2шт
C3 Конденсатор электролитический 100 мкФ 1шт
С4 Конденсатор электролитический 47 мкФ 1шт
R1-R8, R17, R18 Резистор 3.3 кОм 10 шт
R9-R16 Резистор 330 Ом 8шт
W1 семисегментный индикатор AF-05643FG-B(или с аналогичной распиновкой) 1шт
B1 Зуммер с генератором 1шт
X1 Кварцевый резонатор 16 МГц 1шт
Фото готового устройства:
Простая схема хорошего таймера на МК atmega8, удобная навигация в меню, жидкокристаллический LCD дисплей, часы реального времени, минимальное количеством деталей.
Очень полезная вещь, например для теплицы, можно организовать полив или циркуляцию в гидропонике, можно настроить кормушки и поилки для животных, птиц и много еще для чего.
Сердцем данного таймера является очень популярный и уже не дорогой микроконтроллер Atmega8.
Конечно для прошивки нам потребуется программатор, но если его нет то можно обойтись всего 4 проводками подключенными к LPT порту по этой схеме.
Что нам понадобится:
Схема таймера
Как видно на ней отсутствует схема питания и исполнительное устройство, это потому, что возможно вы решите использовать выносной стабилизированный БП, а также не известно какую нагрузку в планируете подключать, поэтому каждый должен сам выбрать исполнительное устройство под свои технические требования.
Как вариант исполнительного устройства на триаках, тиристорах и симисторах показаны ниже.
Вариант из программы Sprint Layout.
Особое внимание надо обращать при монтаже микросхемы часов и кварцевого элемента. Длина дорожек между ними должна быть минимальна, а лучше использовать микро кварц из наручных часов и припаять его непосредственно к ножкам МС часов. Все свободное место рядом с часами заполняем медью на корпус. Батарея необходима для поддержания часов в рабочем состоянии во время отключения от сети. Если по какой-то причине вы не стали устанавливать эту батарейку, то посадите плюсовой провод на корпус, иначе часы просто не пойдут.
Микроконтроллер прошивается программатором или с помощью простых 5 проводов.
Автор прошивки (скачать — multitimer) постарался и не стал изменять фьюзы, что очень сильно облегчает, без заморочки, прошивку для начинающего радиолюбителя. Если МК еще не использовался, новый из магазина, то просто заливаете прошивку и все, но если уже есть изменения в фьюзах, то надо выставить их так CKSEL=0001. Все остальное просто и не нуждается в пояснении.
Для корпуса очень удобно использовать распаечные коробки из пластмассы, они бывают разных размеров и форм.
В прорезанную ножом крышку, при помощи термоклея из пистолета, закрепляем LCD экран., прорезаем отверстия под кнопки управления и кнопку питания.
Размещаем все узлы внутри корпуса, постоянно проверяя как закрывается крышка, при необходимости переносим или подгибаем мешающие.
На собранную схему подаем питание, должно появиться такое изображение.
Управление осуществляется четырьмя кнопками. Меню состоит из трех пунктов, СLОСК -установка часов, RЕSЕТ -сброс всех установленных таймеров, ТIМЕR — установка таймеров.
Сначала заходим (*) в меню часов и выставляем (>)(<)(#) точное время.
Подсказка по кнопкам управления в нижней строке дисплея, в каждом меню разное, поэтому описывать кнопки нет необходимости.
Теперь все готово чтобы корректно задавать временные позиции таймера, после нажатия решетки, программа записывается в постоянную память МК.
Картинка от Novelty Kitchen Timers
В радиолюбительской практике частенько необходим таймер: засветка фоторезиста, выдержка после накатки, после засветки, варка пельменей, яиц (у меня частенько вся вода выкипает). Варианты из Google мне не подошли. Мне захотелось сделать таймер, в котором было бы 12 кнопок и 4-разрядный LED индикатор - я использовал красный, чтобы не засвечивать фоторезист. Для данной конструкции я применил давно лежащий в закромах микроконтроллер ATMEL AT89C2051. Питание от одного аккумулятора.
И вот конструкция готова. Встречайте: брутальный таймер радиолюбителя с временем выдержки от 1 секунды до 100 минут и шагом в 1 секунду или от 1 минуты до 100 часов с шагом 1 минута.
Около 10 лет назад я разработал таймер на ЖКИ и дешевом микроконтроллере PIC12C508 (журнал Радио № 5, 2004 г.). Всем он хорош, с тех пор даже батарейки не разу не менял. Разве что подсветки нет и кнопки в той конструкции были тактовые, заедают. И решил я не апгрейдить старую разработку, а сделать новую.
В программе используется прерывание от TIMER0, который включён в режим «2», т.е. в режим 8-битного таймера с автозагрузкой. В прерывании таймера, выключаются катоды индикатора и засылаются данные в последовательный порт, для вывода очередного разряда индикатора.
После того как передача будет окончена, вызывается прерывание последовательного порта, в котором включается соответствующий катод индикатора и происходит опрос клавиатуры.
Программа занимает чуть больше одного килобайта, написана в среде KEIL. Исходный текст и файл прошивки прилагается.
Если при включении таймера держать нажатой кнопку "1", то таймер моргнёт двумя крайними точками и включится в режим отсчёта времени в часах и минутах. Т.е. установка времени 01.00 уже будет означать 1час. Надо только учитывать что при питании от одного аккумулятора, его заряда хватит максимум на 10 часов, из этого следует что для длительных выдержек надо питать таймер или от более мощных аккумуляторов или от сети.
Так как моя конструкция была собрана на кнопках с датчиками Холла, то схему подключения механических кнопок и индикатора с общим анодом я не проверял. Если возникнут проблемы при реализации, пишите, помогу.
Фото собранного таймера.
Вид сзади с вырезом для аккумулятора, данный корпус без батарейного отсека.
Видео
Небольшое видео, на нём индикатор всячески перемигивает - это биение развертки фотоаппарата и динамической индикации, глазами это не видно, время обновления индикатора 20 ms.Видео с таким разрешением, потому что дом загородом и Интернет 3G.
Файлы
Исходный текст в среде KEIL и файл прошивки для индикаторов с общим катодом и общим анодом.▼ 🕗 05/04/14 ⚖️ 7,15 Kb ⇣ 27 Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи - помоги мне!
Это схема простого таймера построенного на микроконтроллере PIC16F628A и индикаторе LCD 1602. Идея таймера позаимствована с одного португальского сайта по радиоэлектронике.
Микроконтроллер PIC16F628A в данной схеме тактируется от внутреннего генератора, который является достаточно точным для данного случая, но поскольку выводы 15 и 16 остаются незанятыми, то можно было бы использовать внешний кварцевый резонатор для большей точности.
Таймер на PIC16F628A. Описание работы
Как уже было сказано ранее, этот проект создан на основе уже существующего проекта, но на самом деле обе схемы отличаются друг от друга, и поэтому код был практически полностью переписан. В таймере для управления есть три кнопки: «START/STOP», «MIN» и «SEC»
- «START/STOP» — для запуска и приостановки таймера.
- «MIN» — для установки минут. Количество минут устанавливаются от 0 до 99, а затем все начинается снова с 0.
- «SEC» — для установки секунд. Секунду также устанавливаются от 0 до 59 и потом снова с 0.
Одновременное нажатие на «MIN» и «SEC» приводит к сбросу таймера во время работы.
Когда время на таймере достигает 00:00, раздается звуковой сигнал (3 коротких и 1 длинный звуковой сигнал) и светодиод HL1 загорается. В качестве звукоизлучателя применен зуммер электромагнитного типа. После этого, при нажатии одной из кнопок, происходит сброс таймера и выключение светодиода HL1.
Когда таймер производит обратный отсчет на выводе 13 (RB7) находится высокий уровень, а при остановке таймера появляется низкий логический уровень. Данный вывод можно использовать для управления внешними исполнительными устройствами. питание таймера осуществляется от cстабилизированного источника на .
Перемычка J1 предназначена для калибровки таймера. При ее замыкании таймер входит в режим настройки. С помощью кнопок «MIN» и «SEC» можно увеличить/уменьшить значение внутреннего параметра, который позволяет замедлять или ускорять работу таймера. Это значение сохраняется в EEPROM. Если находясь в этом режиме нажать кнопку «START/STOP», то этот параметр будет сброшен до значения по умолчанию.
Код написан и скомпилирован с mikroC PRO для PIC.
Параметры проекта:
- Генератор: INTOSC
- Частота генератора: 4 МГц
- Сторожевой Таймер: отключен
- Power-up таймер: включен
- RA5/MCLR/VPP: отключен
- Brown-out: включен
Фото готового таймера.
Вниманию глубокоуважаемой публики предлагается очередной проект из цикла "меньше не бывает". На этот раз это таймер, собранный на микроконтроллере attiny2313 . Количество деталйе, кроме микроконтроллера, минимально, хотя и слегка больше, чем в уже известном проекте "термостат - еще меньше, чем не бывает". И тем не менее, таймер достаточно "нафарширован" функциями.
Назначение.
Таймер предназначен для управления бытовыми нагрузками по одному из 3 алгоритмов:
- Цикл : непрерывное включение нагрузки на заданный интервал времени с последующим отключением на другой заданный интервал;
- Выдержка и однократное включение - включение нагрузки по истечению заданного интервала времени;
- Выдержка и однократное отключение - отключение нагрузки по истечению заданного интервала времени.
Основные технические характеристики и функции.
| Минимальный отсчитываемый интервал времени | 1 сек |
| Максимальный отсчитываемый интервал времени | 999 мин. 59 сек. |
| Шаг перестройки интервалов времени в интервале | 1 сек. |
| Управление | Кнопками |
| Количество кнопок управления | 2 |
| Тип индикатора | 7-сегментный светодиодный 3(4)-разрядный |
| Сохранение заданных интервалов для каждого режима при отключении питания | Предусмотрено |
| Продолжение отсчета времени при восстановлении основного питания | Предусмотрено |
| Резервный источник питания | Литиевая батарейка 3В |
| Выходной сигнал | Логический, 0 - 5В, 20 мА |
| Предупреждительный сигнал за 10 секунд до окончания интервала | Предусмотрен |
| Тип индикатора (общий анод/катод) | Не имеет значения |
Принципиальная схема таймера
На рисунке приведена принципиальная схема таймера. группа из трех светодиодов может быть заменена четвертым разрядом индикатора (далее описание ведется именно в расчете на этот вариант, т.е. дополнительные светодиоды упоминаются, как соответствующие сегменты 4-го разряда). Для достижения настоящей миниатюрности все компоненты, кроме индикатора, следует выбирать в SMD-исполнении. Звукоизлучатель - это не простой динамик, а зуммер со встроенным генератором, т.е. такой, что при подаче 5В начинает пищать.
Две кнопки, обозначенные Р и СС , используются доля управления всеми функциями таймера.
Режимы работы таймера
Предусматривается два режима работы таймера - конфигурирование и основной.
Конфигурирование
Режим конфигурирования включается при первой подаче питания после программирования микроконтроллера, а так же может быть принудительно вызван путем подачи питания в то время, как нажата и удерживается одна из кнопок. Учтите, что для входа в режим конфигурирования источник резервного питания так же необходимо отключать? то есть питание с микроконтроллера должно сниматься полностью.
В режиме конфигурации кнопка Р служит для выбора параметра, а кнопка СС изменяет выбранный параметр. Выбранный параметр мигает. Параметров всего два: тип индикатора и поведение таймера при работе от резервного источника питания. Первый параметр отображается в первом разряде индикатора, второй - в третьем разряде.
В режиме конфигурации изображение на индикаторе может отсутствовать или быть странным/нечитаемым - это нормальное явление: так как таймер рассчитан на работу с индикатором любого типа (общий анод или катод), то при неверной настройке изображение будет испорчено - надо всего лишь нажать кнопку СС , переключив тем самым тип индикатора на другой. Если тип индикатора выбран верно, в первом разряде отобразится буква А (индикатор с общими анодами) или С (индикатор с общими катодами.
Нажав кнопку СС можно переключиться на второй настраиваемый параметр - начнет мигать третий разряд индикатора. В этом разряде отображается либо минус , либо буква G . Минус означает, что при отсутствии основного питания таймер будет остановлен, и продолжит работу только после восстановления питания. Буква G обозначает режим сохранения "хода" таймера и при отсутствии основного питания. Вы должны выбрать наиболее удобный режим для себя.
Завершить режим конфигурации можно нажатием и удержанием кнопки Р более нескольких секунд. После завершения настроек изображение на индикаторе станет характерным для основного режима работы.
Основной режим
Основной режим включается сразу после подачи основного питания таймера (при условии, что конфигурирование схемы уже было проведено). В этом режиме таймер выполняет свою основную функцию - выдержку времени и управление нагрузкой.
Особенности индикации
На индикаторе интервала отображается время. Формат отображения можно назвать «минуты с плавающими секундами». Десятичная точка на индикаторе отделяет единицы минут от десятков секунд. Положение точки не фиксировано и зависит от того, какое количество минут следует отображать. Если количество минут более 99, то весь индикатор целиком занят под показания минут, секунды при этом не отображаются. Если минут менее 100, но более 9, то на индикаторе можно видеть десятки секунд. Если же минут менее10, то секунды отображаются полностью - и десятки, и единицы. Таким образом, с достаточной точностью можно видеть оставшееся время до истечения заданного интерва-ла (см. рисунки).
Предполагается, что если до конца заданного интервала еще очень долго, то нет смысла знать остаток времени с точностью до секунды.
Дополнительный индикатор состоит из 3-х светодиодов (в случае применения 4-го разряда индикатора используются сегменты А, G, D), назначение которых показано в таблице.
| Индикатор | Сегмент | Назначение |
| ВКЛ | A |
ВКЛЮЧЕНА |
| ОТКЛ | G | Показывает, что на дисплее интервал, в течение которого нагрузка ВЫКЛЮЧЕНА |
| 1РАЗ | D |
Показывает, что включен однократный режим отсчета интервала |
Когда идет отсчет времени, т.е. таймер работает в режиме счета , точка между минутами и секундами на индикаторе мигает. Индикаторы ВКЛ и ОТКЛ могут светиться совместно с индикатором 1РАЗ , означая при этом соответствующий режим выдержки времени и отключения или включения нагрузки. Например, если светятся индикаторы ОТКЛ , 1РАЗ и мигает точка, это означает следующее: нагрузка отключена, идет отсчет интервала, после его окончания нагрузка включится, а таймер остановится.
В режиме цикла индикатор 1РАЗ не светится.
Состояния
Различается три основных состояния в основном режиме работы:
- Ожидание - таймер остановлен, можно изменить настройки интервалов и выбрать алгоритм работы. Далее это состояние обозначается О .
- Счет - таймер отсчитывает выбранный интервал и управляет нагрузкой по выбранному алгоритму. Возможна приостановка или полная остановка от-счета времени, т.е. переход в состояние О . Далее это состояние обозначается С .
- Кроме основных, имеется еще дополнительное состояние изменения интервалов , далее обозначаемое, как состояние И .
Управление состояниями таймера
Управление состояниями осуществляется уже известными кнопками СС и Р .
Когда таймер в состоянии О , кнопка Р переключает алгоритм работы, что соответственно отображается на индикаторе. Можно выделить 4 варианта алгоритма работы:
По вспомогательным индикаторам легко определить, какой именно интервал в настоящее время на дисплее. Следует учитывать, что интервал может быть показан не полностью (см. Особенности индикации).
После того, как выбран алгоритм работы, можно нажать кнопку СС , которая запустит обратный отсчет текущего интервала и переведет нагрузку в соответствующее состояние, т.е. включит состояние С таймера. Это состояние, как было сказано ранее, сопровождается миганием точки, разделяющей минуты и секунды интервала.
В первых двух вариантах алгоритма работы после того, как истечет один интервал, произойдет переключение нагрузки в противоположное состояние, и автоматически запустится отсчет другого интервала. То есть нагрузка будет непрерывно коммутироваться через заданные интервалы времени.
В последних двух вариантах алгоритма работы после истечения интервала нагрузка будет, соответственно, включена или отключена, а таймер перейдет в состояние С .
Последние 10 секунд каждого интервала подаёся звуковой сигнал, напоминая о скором завершении интервала - в этом случае нажатие кнопки СС позволяет перезапустить выбранный интервал, т.е. продлить интервал еще на столько же. Если сигнализация скорого завершения интервала не требуется - нужно либо отключать звукоизлучатель при помощи тумблера, либо не устанавливать его вообще.
Кнопка Р в режиме С выполняет функцию "Стоп " - отсчет времени останавливается и таймер переходит в режим О , при этом интервал восстанавливает значение, заданное пользователем, т.е. таймер готов к очередному запуску.
Изменение длительности интервалов
В состоянии О возможно изменить длительность текущего интервала, т.е. того, который отображен на индикаторе. Для этого надо нажать и удерживать кнопку Р до тех пор, пока не включится состояние изменения интервала. От состояния О это состояние отличается тем, что один из разрядов индикатора мигает - именно его значение будет изменяться при нажатии кнопки СС . Изменение происходит по кругу, т.е. 1-2-3-4-5-6-7-8-9-0-1-2-..., но при этом учитывается тот факт, что не может быть задан интервал 0 секунд и 0 минут, а так же число десятков секунд не может превышать 5.
Важное замечание : таймер определяет длительное нажатие кнопки Р уже после того, как отработает ее нажатие краткое, т.е. сначала произойдет переключение режима таймера, а затем включится режим изменения интервала. Эту особенность следует учитывать при работе.
Выбрать разряд для изменения можно нажатием кнопки Р . Так как интервал состоит из 5 разрядов, из которых может быть видимо только 3, по мере продвижения редактируемого разряда слева направо происходит и сдвиг точки, отделяющей минуты от секунд.
Такой поразрядный способ изменения интервала позволяет наиболее быстро ввести любое значение от 0.0 до 999.59 при помощи всего пары кнопок. Дополнительно облегчает ввод автоповтор нажатой кнопки, т.е. если нажать и удерживать кнопку более 1,5 секунд, показания начнут изменяться автоматически в ускоренном темпе.
Нажимая кнопку Р , можно просмотреть все разряды интервала, не меняя их. Завершается ввод значения интервала нажатием и удержанием кнопки Р до тех пор, пока не перестанет мигать разряд на индикаторе.
Возможные применения устройства.
Полив растений, кормление животных (алгоритм «цикл»).
Экспонирование в фотографических и других процессах (алгоритм «выдержка и отключение»).
Кухонный таймер (алгоритм «выдержка и включение» для сигнализации конца интервала или «отложенное выключение» для электроприборов).
Освещение на лестничных клетках (алгоритм «выдержка и выключение», индикатор не требуется).
Так как работа над таймером шла долго и активно обсуждалась на форуме, у некоторых посетителей сайта возникал вопрос: для чего используется звуковое напоминание о скором завершении интервала и возможность продлить текущий интервал? Это предусмотрено на случай использования таймера в качестве "незабудки". Например, вы сели паять, а таймер у вас управляет питанием паяльника. Вы настроили таймер на работу в режиме "включено 1 раз " на 15 минут. Предположим, спустя 10 минут вам позвонили по телефону и вы отложили паяльник. Если вы заболтались - таймер начнет попискивать, напоминая о себе. Если вы не слышите этих сигналов - таймер отключит паяльник, уберегая вас от пожара. Если же вы не спите, не заняты - вы нажимаете кнопку СС и продолжаете работать еще 15 минут до очередного напоминания.
Скачать все файлы проекта (исходники и готовую прошивку), а так же проект протеуса для тестирования виртуально, как обычно, можно из файлового архива .
P.S.
Для тех, кто захочет что-то поменять в коде таймера.
В настоящее время прошивка собирается компилятором WinAVR 20100110
и занимает 2016
байта из имеющихся 2048
. Но такой объем получен не просто так, а только при определенных усилиях со стороны программиста и компилятора. Makefile
для сборки проекта прилагается к исходникам - не стоит изменять его в плане опций компилятора или компоновщика!
(8) | Просмотров: 121608
Загрузка...
