Автомобильные часы с датчиком температуры в картинках инструкция


Наружные часы-термометр с боем - Автоматика для дома - Умный дом

 

Владимир Макаров

Как известно, в дачный период хозяева и гости много времени проводят вне помещения – за размеренной беседой под навесом или на качелях, за подвижной игрой на лужайке или садово-огородными работами по выращиванию сказочного урожая. В это время хочется одеть легкие одежды, оставить все гаджеты в доме и предаться свободному общению, отдыху или творчеству на приусадебном участке. Но как бы глубоко мы не увлекались любимым занятием всегда будет интересовать вопрос: а который час? Не пора ли готовить обед, смотреть продолжение мыльной оперы, кормить ребенка и т.д.? К чему я вас подвожу? Да к тому, что пора, пора во дворе установить большие часы, да еще с боем курантов, ну и термометр не помешал бы.В данной статье описывается устройство, в котором в одном корпусе объединены  наружные часы  и термометр. Размер корпуса устройства - 36х28х7см, размер индикатора одной цифры часов или минут - 5х9см, размер индикатора одной цифры термометра - 3х5cм. При этих размерах цифры хорошо различимы на расстоянии до 25 метров.Часы показывают время в часах и минутах в формате Н24. Начало каждого часа в период с 09.00 до 23:00 включительно обозначается звуком курантов Спасской башни Московского Кремля. На фонограмме записан перезвон колоколов и бой колокола по количеству наступивших часов суток в формате Н12. В 23:00 в алгоритме программы и прошивки исполняется мелодия "Спокойной ночи, малыши", звуковые файлы которой так же имеются в архиве.

Термометр показывает актуальные положительные и отрицательные значения температур воздуха, с точностью до десятых долей градуса.Внешний вид часов показан на рисунке 1.

Рисунок 1.Внешний вид часов-термометра.

Демонстрационный ролик:

 

Часы-термометр

Схема электрическая принципиальная контроллера часов-термометра показана на рисунке 2.

Рисунок 2.Контроллер. Схема электрическая принципиальная.

Контроллер устройства разработан основе микроконтроллера ATmega8 (DD3). Микроконтроллер считывает значения часов и минут с микросхемы часов реального времени DS1307N (DD2). Взаимодействие МК с DS1307N  осуществляется по последовательному двухпроводному интерфейсу TWI (Two Wire Interface), являющемуся полным аналогом интерфейса I2C (Inter-Integrated Circuit). Микроконтроллер ATmega8 имеет на борту аппаратную реализацию сигналов TWI (выводы SDA и SCL). В прикладную программу устройства включены функции взаимодействия с оборудованием TWI микроконтроллера и функции взаимодействия с микросхемой DS1307N. Программой также обеспечивается возможность корректировки пользователем значений часов и минут в микросхеме DS1307N для чего предусмотрена обработка нажатий кнопок устройства «часы+» (SA1) и «минуты+» (SA2), так же возможна корректировка и показаний термометра. Блок кнопок выполнен в виде пульта. Назначение кнопок управления следующее;Кнопка "часы+" - установка часов (увеличение на 1),  кнопка "минуты+" установка минут (увеличение на 1), "температура-" - корректировка температуры (уменьшения на 0.1 градуса), "температура+"  корректировка температуры (увеличение  на 0.1 градуса). Далее в пульте следует выключатель питания звукового генератора и регулятор громкости. При удержании кнопки выполняется инкремент (+) или декремент (-) с отображением на индикаторах текущего времени или дельты, на которую отображаемая температура будет отличаться от температуры, измеренной датчиком DS18B20. Это для желающих выставить температуру по своему доверенному термометру.

Рисунок 3.Внешний вид пульта управления.

Рисунок 4.Обратная сторона пульта управления.

Включение DS1307N осуществлено по типовой схеме. Стабильный ход часов обеспечивается кварцевым резонатором на 32768Гц (Y1), включенным в цепь внутреннего генератора часов. Непрерывный ход часов в периоды отключения основного питания (+5В) поддерживается резервным элементом питания (GB1) типа CR2032 напряжением 3В. Выводы SDA и SCL через подтягивающие резисторы (R5 и R6) подключаются к шине TWI. Индикатор «разделительное двоеточие» (DS1), разделяющий на табло разряды часов и минут, отображает секундные импульсы, снимаемые с вывода SQW/OUT микросхемы DS1307N. Для управления индикатором DS1 используется транзистор КТ315Б (VT1), работающий в ключевом режиме.Считанные значения часов и минут отображаются на табло семисегментными индикаторами часов (DS2, DS3) и минут (DS4, DS5). Значения (0,1) сегментов для всех четырех индикаторов часов передаются в регистры сдвига на микросхемах 74HC595 (DD4, DD5, DD6, DD7), включенных последовательно. В каждом цикле передачи данных на табло микроконтроллер сбрасывает регистры сдвига по входу !MR, а затем последовательно бит за битом выдает данные о включении сегментов на вход DS микросхемы DD4 и продвигает биты по регистрам сдвига подачей сигнала такта SH_CP. Особенностью регистра сдвига 74HC595 является то, что значения битов регистра сдвига передаются на выходы Q0..Q7 не сразу, а при поступлении импульса на вход «защелки» ST_CP. Это позволяет высвечивать разряд на табло после полного заполнения регистра сдвига, что исключает мерцание сегментов индикатора во время заполнения регистра сдвига. С выходов Q0..Q7 регистров сдвига сигналы поступают на входы транзисторов Дарлингтона в микросхемах ULN2803A (DD8, DD9, DD10, DD11). Эти транзисторы обеспечивают согласование разных уровней питания регистров сдвига и индикаторов (5 и 12 Вольт соответственно)  и позволяют подключать мощную индикаторную нагрузку вплоть до 500мА на один сегмент индикатора.При наступлении нового часа для исполнения звуковой имитации боя курантов звуковому генератору через разъем XP1 подается код мелодии (контакты L0, L1, L2, L3 и L4). Через этот же разъем подается питание для звукового генератора (контакт VDD, GND). С выхода BUSY («занят») разъем XP1 снимается сигнал занятости звукового генератора проигрыванием фонограммы, но в данной версии прикладной программы этот сигнал не обрабатывается. Описание звукового генератора представлено в отдельном разделе данной статьи.Датчик температуры DS18B20 (DD2) обеспечивает измерение температуры окружающей среды и подачу кода температуры в микроконтроллер по его запросу. Взаимодействие МК с DS18B20 осуществляется по однопроводному интерфейсу, задействующему только 1 порт МК (PINС3). Датчик подключен по классической схеме, взятой из описания DS18B20. Обязательным дополнительным оборудованием является подтягивающий резистор 4.7кОм (R7). Прикладная программа содержит необходимый набор функций для инициализации датчика, записи команд и чтения данных. Прочитанное микроконтроллером значение температуры приводится для отображения на индикаторы в формате S ХХ.Х T, где S – знак температуры (+ или -), XX.Х – целая и дробная часть значения  температуры, T – символ градусы по Цельсию. Отображение температуры осуществляется с помощью регистров сдвига 74HC595 (DD12, DD13, DD14), транзисторов Дарлингтона в микросхемах ULN2803A (DD15, DD16, DD17) и индикаторов (DS7, DS8, DS9) аналогично описанному выше способу отображения часов и минут. Индикатор «+/-» управляется через транзисторы Дарлингтона непосредственно микроконтроллером. Индикатор «°С» включен постоянно.В устройстве предусмотрена корректировка отображаемой температуры в диапазоне от минус 5.0 до плюс 5.0 градусов с шагом 0.1 градуса. Установленное значение корректировки складывается с измеренным значением температуры и отображается на индикаторах. Установленное значение корректировки постоянно храниться в энергонезависимой памяти МК (EEPROM) и каждый раз после подачи питания на устройство восстанавливается в прикладной программе. Установка значения корректировки температуры осуществляется кнопками «температура-» (SA3) и «температура+» (SA4).Цепочка R8-С5 выполняет начальный сброс МК при подаче питания.Для внутрисхемного программирования МК предусмотрен разъем для подключения программатора (XP2).Питание устройства осуществляется напряжением 12 Вольт. Для питания МК ATmega8, датчика часов DS1307N, датчика температуры DS18B20 и регистров сдвига 74HC595 осуществляется преобразование питания DC-DC в 5 Вольт с использованием микросхемы MC34063 (DA1), включенной по рекомендованной в описании схеме. Для получения 5 Вольт на выходе DC-DC преобразователя значения резисторов R2 и R4 должны быть 1кОм и 3кОм соответственно.Значения фьюзов микроконтроллера ATmega8: D9, E4 (HIGH, LOW).

Звуковой генератор.

Схема электрическая принципиальная звукового генератора показана на рисунке 5.

Рисунок 5.Звуковой генератор. Схема электрическая принципиальная.

Звуковой генератор построен на микроконтроллере ATtiny861 (DD1). В основу положено известное решение «255-Voice PCM Sound Generator» (Автор - ChaN, оригинал статьи здесь - http://elm-chan.org/works/sd20p/report.html). Устройство и программа адаптированы для использования в устройстве часов.Звуковой генератор обеспечивает проигрывание WAV файлов записанных на microSD Card в соответствии с кодами мелодий, выставленных на контактах L4..L0 разъема XP1.С помощью преобразователя на линейном регуляторе LM1117-3.3 (DA2)  подаваемое на устройство напряжение12 Вольт преобразуются в напряжение 3.3 Вольта, необходимое для питания microSD Card и микроконтроллера устройства.Для согласования уровней выходных сигналов от контроллера часов-термометра (5B) с уровнями входных сигналов звукового генератора (3.3В) служат делители напряжения на резисторах R9...R18.Запуск звукового генератора осуществляется всякий раз, когда меняется состояние входной комбинации L4..L0 на разъеме XP1 при условии, что генератор в это время не занят проигрыванием звукового файла. Запуск осуществляется по прерыванию на ножках PINA3...PINA7. Функция обработки прерывания преобразовывает код L4..L0 в имя файла. Микроконтроллер читает файл с microSD Card и направляет поток на внутренний широтно-импульсный модулятор - на выходах OC1A и OC1B формируется звуковой сигнал фонограммы. Звуковой сигнал через цепочку R1, R2, R3, C2, C3 подается на вход усилителя низкой частоты TDA7056A (DA1), нагруженный динамиком SP1 (8Ом). Резистор R5 и потенциометр R4 обеспечивают регулировку громкости.Во время проигрывания фонограммы светится светодиод VD1, который также служит для индикации ошибок при работе звукового генератора с microSD Card. Перечень ошибок и количество соответствующих каждой ошибке вспышек VD1 приведен в исходном коде программы звукового генератора. Подключение microSD Card осуществлено через адаптер формата SD Card, который в свою очередь подключаен к устройству через разъем XS1.Цепочка R7-С7 выполняет начальный сброс МК при подаче питания.Для внутрисхемного программирования МК предусмотрен разъем для подключения программатора (XP2).Значения фьюзов микроконтроллера ATtiny861: DF, C1, FF (HIGH, LOW, EXT) 

Индикаторы.

Питание всех индикаторов осуществляется напряжением 12 Вольт.Индикаторы часов и минут выполнены из двух рядов светодиодов. Расположение светодиодов в сегментах показано на рисунке 6. 

Рисунок 6.Расположение сегментов часов.

Сегменты A,D состоят из 10 светодиодов на сегмент, сегменты B, C, E, F, G из 12 светодиодов на сегмент, разделительное двоеточие состоит из 8 светодиодов.При таком расположении светодиодов в сегментах цифры на индикаторах будут высвечиваться как показано на рисунке 7.

Рисунок 7.Свечение цифр на индикаторах часов.

Индикаторы термометра выполнены из одного ряда светодиодов. Расположение светодиодов в сегментах показано на рисунке 8.

Рисунок 8.Расположение сегментов термометра.

При таком расположении светодиодов в сегментах цифры на индикаторах будут высвечиваться как показано на рисунке 9.

Рисунок 9.Свечение цифр на индикаторах термометра.

При соединении светодиодов в сегменте они могут быть включены последовательно. Для расчета рекомендую воспользоваться LED-калькулятором http://cxem.net/calc/ledcalc.php.Согласно расчетам при последовательном включении светодиодов должны быть использованы номиналы резисторов, указанных на рисунке 10.

Рисунок 10.Схема последовательного включения светодиодов.

Обратите внимание, что для разных типов светодиодов схемы отличаются.

Конструкция.

Самым трудоемкими элементами при изготовлении устройства являются индикаторы. Каждый разряд изготавливается на отдельной плате - удобно травить, паять, тестировать. Печатные платы разработаны в DipTrace. Макет печатной платы одного разряда часов показан на рисунке 11.

Рисунок 11.Макет печатной платы разряда часов.

Печатные платы всех элементов табло часов-термометра представлены в архиве.

Печатная плата контроллера представлена на рисунке 12, а внешний вид платы на рисунке 13.

Рисунок 12.Макет печатной платы контроллера.

Рисунок 13.Внешний вид контроллера.

Печатная плата звукового генератора представлена на рисунке 14, а внешний вид платы на рисунке 15.

Рисунок 14.Макет печатной платы звукового генератора.

Рисунок 15.Внешний вид звукового генератора.

Устройство собрано в корпусе, спаянном из металлического оцинкованного профиля, используемого для монтажа гипсокартона. В корпусе размещены промышленный блок питания (12В/2А), динамик, панель управления, табло с индикаторами, контроллер и звуковой генератор. Размещение блоков часов-термометра показано на рисунках 16 и 17.

Рисунок 16.Размещение блоков устройства в корпусе.

Рисунок 17.Размещение индикаторов устройства в корпусе.

В архиве размещены файлы: ExternalClock.c – исходный код программы на Си контролера часов-термометраExternalClock.hex – прошивка контроллера часов термометраSoundGenerator.rar – исходный код программы на Си звукового генератораSoundGenerator.hex – прошивка звукового генератораSoundFiles.rar – звуковые файлы «Куранты»SCH_ExternalClock.dch – схема контроллера в DipTraceSCH_SoundGenerator.dch – схема звукового генератора в DipTracePCB_ExternalClock.dip – печатная плата контроллера в DipTracePCB_ExternalClockControl.dip – печатная плата пульта управления контроллера в DipTracePCB_SoundGenerator.dip – печатная плата звукового генератора в DipTracePCB_DigitLarge.dip – печатная плата цифры часов в DipTracePCB_DigitLargeD.dip – печатная плата разделительного двоеточия в DipTracePCB_DigitSmallM.dip – печатная плата цифры термометра в DipTracePCB_DigitSmallS.dip – печатная плата знака «+/-» термометра в DipTracePCB_DigitSmallT.dip – печатная плата символа «градус по Цельсию» термометра в DipTrace

Архив, первая часть.

Архив, вторая часть.

Архив разбит на две части (из-за объёма), поэтому для нормальной его распаковки скачивайте (сохраняйте) обе части в одно место.

 

vprl.ru

Авточасы с доработками

Некоторые авто не имеют штатно установленных часов, термометров т.п. индикаторов. Конечно, вполне можно обойтись и без них, но полезная информация всегда приятна глазу. Итак, авточасы VST-7009V — их тут пока не обозревали и не ломали. Показывают текущее время, температуру в салоне и за бортом, напряжение бортовой сети. Есть встроенное батарейное питание и будильник в придачу. Пришли часы в небольшой слегка мятой коробочке. В коробочку плотно запиханы сами часы в пупырке, кабель подключения питания в прикуриватель, внешний датчик температуры, кружок двустороннего скотча, инструкция на Китайском, Английском и Русском языках. Корпус пластиковый чёрный с синей вставной окантовкой. Размеры часов без ножки — 94 х 56 х 27мм. Ножка позволяет слегка корректировать положение часов Сзади под крышкой две часовые батарейки LR44. Ток потребления часов при отсутствии внешнего питания — 14мкА Общий вид в работе Внешний датчик температуры с креплением на самоклейке, длина кабеля 2м. Подключение через прикуриватель, длина кабеля 1,5м, защитный предохранитель в штекере отсутствует. Оба провода подключаются посредством разъёмов в соответствии с цветом. Перепутывать разъёмы нельзя — часы мигом сгорят.

Подсветка дисплея оказалась почему-то оранжевая / синяя вместо ожидаемой зелёной. Цвет подсветки переключается сзади часов посредством переключателя. Оранжевый цвет неприятный и раздражающий, синий цвет немного лучше, но всё равно не очень… Моему глазу приятней зелёный или белый цвет. Пришлось открывать диспут с продавцом на компенсацию за несоответствие (выгадал половину стоимости). На фото показано, как часы будут показывать днём. И в сумерках В отсутствии бортового питания, часы питаются от встроенных батарей, подсветка при этом естественно отключается. Без подсветки дисплей читается плохо. Дополнительного защитного стекла перед экраном — нет. Нажатие кнопок подтверждается пиком. Назначение кнопок управления TIME — Отображение времени — месяца — даты, переключение режима отображения времени 12-24ч, установка времени, месяца, даты, года. ALM — Отображение времени установки будильника, коррекция времени установки будильника. SNZ — Установка функции «Соня» для будильника UP — Включение — отключение будильника, при настройке увеличивает значение. DOWN — Переключение режима отображения температур Градус — Фаренгейт, включение предупреждения о гололёде, при настройке уменьшает значение.

В диапазоне наружной температуры от -1 до +3гр часы начинают пикать, видимо предупреждая о гололёде на дороге. Чтобы они замолчали, надо нажать кнопку SNZ. Показания внутреннего датчика на 1гр завышают реальную температуру (скорее всего из-за подогрева схемой). Наружный датчик кажет верно. Напряжения измеряет в норме, но показания гуляют ± 0,1V

Для соблюдения традиций, часы были разобраны. Половинки скрепляются одним мелким саморезиком + защёлками. Внутри ничего необычного не обнаружено — обычные часы китайской сборки. Монтаж на троечку, плата от флюса не отмыта. Конструкция типичных настольных часов, компоненты не закреплены и от вибрации со временем наверняка отвалятся. Очень желательно их закрепить нейтральным герметиком. Индикатор соединяется с платой плёночным шлейфом с графитовыми дорожками, что также нежелательно для авточасов. При необходимости, крепёжную ногу можно легко открутить. Реальная схема часов Имеется стабилизатор напряжения 3,3V. На плате установлен внутренний датчик температуры (терморезистор 10кОм). Зачем в авточасы встроен будильник — непонятно… Правда будильник у меня не заработал, т.к. звуковой излучатель оказался в обрыве, пришлось перепаивать звуковой излучатель. Подсветка организована двухцветным светодиодом прямоугольного сечения, который вставляется в специальную нишу светорассеивателя. Мысли о замене светодиода рассеялись — такого светодиода нужных цветов найти не удалось… Производитель заявляет возможность работы от напряжения 8-30V, но я бы не рекомендовал использовать их на авто 24V, т.к. стабилизатор HT7133 может быть перегружен по напряжению и мощности рассеивания. Операционный усилитель используется в качестве компаратора напряжения, на котором организован простейший интегрирующий АЦП.

Часы были немного доработаны для повышения их живучести и удобства. 1. Запаял в штекер мелкий резистор 2 Ом в качестве предохранителя. 2. Закрепил нейтральным герметиком всё. что может отвалиться от вибрации. 3. Заменил проводки подключения к батарейкам на путёвые. 4. Сделал автоматическую регулировку яркости подсветки дисплея. Дело в том, что ночью яркая подсветка часов немного отвлекает, поэтому захотелось автоматически снижать её уровень. Схема доработки узла подсветки. Работает регулятор яркости следующим образом: — Пока темно или сумеречно — фотодиод и транзистор заперты и яркость подсветки определяется резистором начального тока подсветки (около 1мА). Индикатор тускло подсвечивается, но хорошо читается. — По мере увеличения освещённости, ток фотодиода увеличивается и транзистор постепенно отпирается, ток через светодиод подсветки увеличивается вплоть до 25мА. Коэффициент изменения тока около 25, но на глаз яркость изменяется раз в 5, чего вполне достаточно. — На ярком солнце транзистор полностью открыт, ток максимальный 25мА. Ток через фотодиод при этом не превышает 1мА.

Фотодиод взял ИК с боковым приёмом от приёмника команд дистанционного управления старым отечественным телевизором. Его тип уже не вспомню, но подойдут многие аналогичные видимого и инфракрасного диапазонов (они тоже неплохо видят солнечный свет)

Установил его так — просверлил тонким сверлом корпус под оба вывода, вставил, загнул ножки и приклеил эпоксидным клеем с обоих сторон. При этом фотодиод торчит, но не выходит за габариты часов и выглядит как микроантенка. Направление чувствительной стороны заранее выбирается в зависимости от места установки часов. Доработка со стороны печати. Убраны резисторы 20R и 47R, поставлен диод вместо резистора 47R (для выравнивания напряжений светиков) и резистор фоновой подсветки 100R

Доработка со стороны элементов. Добавлена перемычка и P-N-P транзистор SS8550 (можно ставить любой аналогичный). После запаивания транзистор также закрепляется герметиком.

Основная сложность в процессе переделки — не порвать плёночный шлейф к индикатору, уж больно он слабенький… После сборки часики выглядят так Фото установленных на место часов пока нет, как поставлю — добавлю в обзор. Будут вопросы — задавайте :) p.s. Попробовал смешивать оба цвета, получается вот так: p.p.s Звуковой сигнал всё-же отремонтировал :)

Вывод: часики посредственного качества, в авто без доработки долго не протянут.

mysku.ru

3 в 1 — Часы-термометр-вольтметр в авто

Здравствуйте. Предлагаю обзор гаджета для авто. Это прибор показывающий время, температуру, напряжение аккумулятора, ну и другие плюшки. Коротко — понравился. Подробности под

Год назад я купил просто вольтметр. Хотел встроить в панель приборов. Но потом передумал колхозить и решил взять гаджет, но более универсальный (информативный).Подобные гаджеты уже обозревались на муське, но в другом корпусе.Такойи такой (ссылку не нашёл)

Но они мне не подходили. После недолгих поисков нашёл этот. Критерием выбора было — прямоугольная форма, небольшой размер, но с крупными знаками. Обозреваемый гаджет удовлетворяет этому критериюВ коробочке вложено:1.Сам гаджет2.Провод питания с наконечником для подключения в прикуриватель.3. Провод с термодатчиком4. Инструкция по настройке (с русским описанием)Начну обзор с ТТХ.1. РазмерыВысота — 51ммШирина — 130ммТолщина -23,5ммВысота цифр — 12мм

Кстати, высота может быть уменьшена за счёт удаления подставки выполненной в виде ножки на всю ширину корпуса. (Сорри за фото)Тогда высота будет 32мм. Да, ещё один нюанс. Корпус выполнен в виде скошенного прямоугольника. При установке на ровную поверхность, получается наклон назад 15 град. Кому как, а мне как раз так и надо, потому, что место установки гаджета ниже торпеды.Электрические хар-ки.1.Напряжениепитания 12/24В2.Ток потребления:Синяя подсветка — 19ма.Красная подсветка — 29ма.3.Темпратура — по описанию от -50 до +70 град.По минусу не мерил, а по плюсу 70град показывает, далее показывает НН.Погрешности:Паряжение занижает на 0,2В. Температуру занижает на 2град. Разница показаний внутр и внешнего датчика 1 град ((см. фото выше))Подсветка краснаяПодсветка синяя.Синяя подсветка явно слабее (согласно току). Для ночного режима само то.Ночью синяяНочью краснаяПереключатель подсветки — сбоку ползунком. Про переключатель подсветки чуть позже.Сверху корпуса есть 5 кнопок. Назначение и настройка этими кнопками хорошо описана в инструкции (на русском).Сзади 2 разъёма (чёрный и белый) для подключения провода питания и датчика температуры, а также крышка батареек (2шт). Перед включением надо сдвинуть эту крышку и вытащить изолирующую пластинку, чтобы заработали часы.Ну а теперь вскрытие (расчленёнка).Оппа, а один провод от пищалки отвален. Я думал моя работа. Когда подпаял его,стали слышны пики при нажатии кнопок. А когда я настраивал время, пиков не было. Значит не я.Здесь хорошо виден внутренний датчик температуры прилепленный к плате (возле чёрного разъёма).<img src=«images.mysku.ru/uploads/images/00/69/52/2015/04/17/5e7b57.jpg» alt="" rel=«lbox» />Экран подключён через ленту и справа виден двухцветный светодиод.Свет от светодиода передаётся по такому световоду.Переключатель подсветки заглючил. Красный включает, а синий с пятого пинка или вообще не включает. Придётся искать такой маленький переключатель или ставить микротумблер.На этом закончу свой обзор. Всем удачи.

musku.ru

Часы с термометром дом — улица и таймером

В продаже имеются различные устройства отображающие время, температуру в помещении и на улице Но практически все они выполнены на ЖКИ, которые необходимо освещать в темное время суток. А встроенную подсветку, если она есть, в приборах с автономным (батарейным) питанием не рекомендуется использовать длительное время. Небольшие размеры цифр не позволяют разглядеть показания с расстояния более одного метра Кроме того в таких приборах применяются в основном многовыводные БИС для поверхностного монтажа которые очень трудно заменить в случае неисправности.Все это стало причиной самостоятельной разработки прибора, который показывал бы на ярких светодиодных индикаторах текущее время, температуру в квартире и на улице. Уже в процессе работы было решено дополнить его таймером с обратным отсчетом времени, способным включать и выключать внешнее исполнительное устройство.Описания подобных конструкций можно найти, например, в [1. 2]. Но они либо содержат слишком много деталей, либо выполнены на микроконтроллерах фирмы Atmel, а я предпочитаю работать с микроконтроллерами фирмы Microchip.

Схема разработанного устройства на микроконтроллере PIC16F873A-I/SP изображена на рис. 1. Тактовую частоту задает кварцевый резонатор ZQ1 с частотой 8,192 МГц Отсчет базовых интервалов времени ведет встроенный в микроконтроллер восьмиразрядный таймер-счетчик TMRO.Резисторы R1—R4 поддерживают высокий логический уровень на входах RA1. RA3. RC1. RC3 микроконтроллера, когда кнопки SB1— SB4 не нажаты Пятиразрядный семиэлементный светодиодный индикатор зеленого цвета свечения собран из двух: четырехразрядного HG1 и одноразрядного HG2.

Температуру измеряют широко известные датчики DS18B20, не требующие калибровки и с погрешностью измерения не более ±0,5 °С в интервале температуры от -10 ‘С до +85 ‘С. Каждый из этих приборов имеет индивидуальным 64-разрядный двоичный код. Перед считыванием измеренных значений температуры микроконтроллер считывает коды датчиков и тем самым проверяет их наличие. Если датчик отсутствует, неправильно подключен или неисправен, то вместо числового значения температуры на индикатор будут выведены два «минуса» (рис. 2).

Таким же останется изображение на индикаторе некоторое время после включения устройства до получения первых отсчетов температуры Это не является признаком неисправности.Датчик ВК1 располагается внутри устройства и измеряет температуру от + 10 С до +40 °С. Датчик ВК2 вынесен на улицу, он измеряет температуру от -40 °С до +40 °С. Длина проводов, соединяющих его с микроконтроллером, — до 12м. Если в корпусе устройства нет достаточного числа вентиляционных отверстий, то датчик ВК1 рекомендуется также вынести за его пределы. Информация отображается на индикаторе циклически: 10 с — время (рис. 3,а), 5 с — температура, измеренная в помещении датчиком ВК1 (рис. 3,6), 5 с — температура, измеренная на улице датчиком ВК2 (рис. 3,в).

Каждую секунду микроконтроллер проверяет состояние входов RA1, РАЗ, RC1, RC3. Когда какая-либо из кнопок SB1—SB4 нажата, уровень на соответствующем входе становится низким.

На рис. 4 показана печатная плата устройства. Все установленные на ней конденсаторы керамические: С1, С2 — с диэлектриком NPO, а СЗ и С4 — с диэлектриком Y5V. Резисторы — МЛТ, С1-4 и их аналоги. Транзистор КТ503А можно заменить другим кремниевым структуры n-p-п с максимальным постоянным током коллектора не менее 100 мА. Вместо светодиодов L-53SGD и L-53SRD/D подойдут и другие соответственно зеленого и красного цветов свечения. Реле К1 — WJ105-1A 5V 5A, его контакты рассчитаны на ток до 5 А, а обмотка при напряжении 5 В потребляет ток 90 мА.Плата помещена в корпус G413 фирмы GAINTA С его лицевой стороны сделано окно для индикатора. В верхней панели просверлены отверстия для толкателей кнопок SB1—SB4 и для светодиодов. С тыльной стороны корпуса установлены гнезда, соединенные с контактами реле К1, а также предназначенные для подключения источника питания и датчика температуры ВК1.

Для установки точного времени нажимают на кнопку SB1. На индикатор выводятся цифры, соответствующие числу часов. Удерживая нажатой кнопку SB4, устанавливают нужное значение.Второй раз нажимают на кнопку SB1. На индикатор выводятся цифры, соответствующие числу минут Удерживая нажатой кнопку SB4, устанавливают нужное значение.Третий раз нажимают на кнопку SB1. На индикатор выводятся цифры, соответствующие текущему числу секунд. Нажатием на кнопку SB4 это значение обнуляют.Четвертое нажатие на кнопку SB1 возвращает устройство в рабочий режим.Предусмотрена возможность коррекции хода часов Для этого ровно через 6 часов после установки точного времени еще раз сверяют время с образцовым и определяют, на сколько секунд отстали или ушли вперед часы.

После этого нажимают на кнопку SB2 На индикаторе появляется надпись, показанная на рис. 5,а. Если часы отставали, то, нажав и удерживая кнопку SB4, вводят число секунд отставания. В противном случае (часы спешили) еще раз нажимают на кнопку SB2 Когда на индикаторе появится надпись, показанная на рис. 5,6 с помощью кнопки SB4 вводят число секунд, на которое часы ушли вперед Нажатием на кнопку SB2 возвращают устройство в рабочий режим. Введенное для корректировки число секунд сохраняется в EEPROM микроконтроллера.

Таймер можно запрограммировать на выдержку максимум 900 мин. Чтобы задать ее продолжительность, нажимают на кнопку SB3. На индикаторе появляется надпись, показанная на рис. 6. После этого, нажав и удерживая кнопку SB1, вводят число сотен минут Затем кнопкой SB2 вводят число десятков, а кнопкой SB4 — число единиц минут выдержки. Еще одним нажатием на кнопку SB3 возвращают устройство в рабочий режим. Заданная продолжительность выдержки сохраняется в EEPROM микроконтроллера.Запускают таймер в любой момент нажатием на кнопку SB4. При этом уровень на выходе RA5 микроконтроллера становится высоким, реле К1 срабатывает По истечении выдержки уровень вновь станет низким, а контакты реле К1 разомкнутся. Если необходимо разомкнуть их ранее запланированного времени, следует еще раз нажать на кнопку SB4.

Прилагаемые файлы: hkt.zip

ЛИТЕРАТУРА1   Ревич Ю. Часы с термометром и барометром. — Радио, 2003, № 4, с. 38, 39; № 5, с. 36, 37; № 7, с. 43—45.2 Суворов В. Часы-термометр. — Радио, 2003, № 10, с. 39—41.

П. КОЖУХИН, г. Курган«Радио» №5 2010г.

radioelectronika.ru

Термометр, измеритель влажности, часы, будильник HTC-1.

Я уже делал обзор про термометр-гигрометр, причём этой же модели. mysku.ru/blog/aliexpress/22316.html Можно считать это дополнением. Но это оказался совсем другой девайс в похожем обличии. Протестирую его на точность, расскажу про свои доработки. Будут таблицы, графики и выдержки из ГОСТа. В общем как обычно, но я предупредил. Кому интересно, заходим. Прибор купил в Чёрную пятницу как дополнение к пирометрам, чтобы получить скидку (2 доллара от 20-ти) от Али. Покупать и не собирался, но … Вот такой он прибыл В обычном пакете с пупыркой. Без коробочки, только инструкция. На продавца не в обиде, главное, что дошёл целым и работает. А вот два девайса в сравнении старый (из первого обзора) – слева и новый — справа. Работает от одной ААА батарейки (у меня от аккумулятора). У нового размеры на пару миллиметров поменьше, цифры часов тоже помельче. Полученный термогигрометр занижал температуру на 0,5 градуса. Я его доработал. На фото уже доработанный девайс, поэтому температура у них одинаковая. Посмотрим, что внутри. А внутри всё стандартно – китайская клякса, датчик температуры, датчик влажности, кварц и пищалка (и ещё небольшая кучка деталей). Объясню, каким образом подгоняю показания температуры. Опытным путём определил, что изменение сопротивления термодатчика (терморезистора) на 200Ω изменяет показания на 0,5 градуса. Причём, увеличение сопротивления уменьшает показания, уменьшение – увеличивает. При 22°С сопротивление терморезистора составило 11кΩ. А так как мой термогигрометр занижал показания на 0,5 градуса, мне необходимо уменьшить сопротивление термодатчика до 10,8 кΩ. По формуле расчёта параллельных сопротивлений получил, что для этого мне нужно сопротивление 594 кΩ. Поставил ближайшее возможное 620 кΩ. Результат моей модернизации вы видели на фото. Если же термометр завышает показания, то придётся добавить последовательно сопротивление. Считать легче, а вот паять сложнее. При пайке будьте аккуратнее с датчиком влажности, не повредите активный слой парами канифоли или флюса. А что делать, если неправильно показывает влажность. Посмотрите на датчик влажности. Вот на эту «зебру» нанесено специальное покрытие (гель), которое реагирует на изменение влажности. На одном из термогигрометров, купленных ещё весной, я его очень осторожно соскоблил с края совсем чуть-чуть. Так вот и подогнал (это для случая, когда завышает влажность, а вот что делать, если занижает – не знаю). Перейдём к температуре. Подпаял параллельно термодатчику сопротивление 620кОм. Теперь показывает с погрешностью 0,1 градуса. Проверял при температуре от 20 до 26 градусов. Другой диапазон меня просто не интересует. Погрешность показаний влажности не более 2% (в диапазоне 30-60%). Все измерения влажности сравнивал вот с этим:

Лаборатории для калибровки гигрометров и термометров у меня нет. Поэтому просто сверял показания в нужном для меня диапазоне (температура 20-26 градусов, влажность в пределах 30-60%). Дома это уже шестой гигрометр (каждый по-своему с ума сходит). Теперь во всех комнатах, в зале – два, нет только в туалете. Разброс показаний влажности даже в одной комнате в разных углах может достигать 6% (это не вина гигрометра). Теперь напомню, зачем он мне вообще нужен.

Дополнительная информация, которую можно пропустить.

Почему потеют окна в морозы? Почему знаю, но хотел видеть цифры. Думал, что за эти деньги сложно рассчитывать на что-то серьёзное. Тем не менее, девайс мне очень понравился. Вот так выглядят окна, когда на улице минус, а в доме высокая влажность. Если у вас зимой окна не потеют, значит у вас влажность ниже 40% (из практики), необходимо учитывать температуру «за бортом». Каждый человек выдыхает за сутки до 1л влаги. А влагу надо куда-то девать. Проветривать!!! Иначе излишки влаги будут оседать на более холодных элементах (трубах хв, фитингах, окнах…). Кому интересно посмотрим ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные». Обратите внимание на оптимальную влажность зимой. Это вовсе не 60% как многие думают! 60% — всего лишь допустимая, выше нельзя, необходимо уже бороться. Иначе – плесень, неприятные запахи в квартире, проблемы со здоровьем…Оптимальной считается 30-45%. Не верите? Смотрите ГОСТ.

А теперь вспомним, что такое влажность. Кто знает, смело пропускайте этот абзац. Кому интересно, что написано в Википедии?

Посмотрим на график растворимости воды (влаги) в воздухе в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем больше влаги может раствориться в воздухе. Например, при температуре минус 5 градусов в воздухе может раствориться 3,25г. влаги, а при 22 градусах уже 19,44г. Поэтому, открывая окна зимой, мы не только проветриваем, но и сушим квартиру. Абсолютная влажность при этом не изменяется, а вот относительная падает. Попытаюсь объяснить почему. Пример: Пусть на улице минус 5 градусов и 100%-ная влажность. Из таблицы видим, что в 1 кубометре воздуха при этих условиях содержится только 3,25г. влаги (абсолютная влажность). Воздух заходит в квартиру и нагревается до 22 градусов. Количество влаги не изменяется и остаётся 3,25г. Но при 22 градусах в воздухе может раствориться уже 19,44г воды – это 100%, а 3,25г – это 16,7% от 19,44г. Воздух становится сухим, с влажностью 16,7% (относительная влажность). Вот поэтому сохнет и чешется кожа. Слишком сухо (это у тех, кто слишком часто открывает форточки зимой, либо плохая тепло- и гидроизоляция квартиры). Когда жил в панельном доме с централизованным отоплением, дверь в ванну закрывалась с трудом летом, и легко зимой. Раньше и не задумывался. Теперь знаю точно, почему. Дверь была плохая (шутка). Что же делать в этом случае? Увлажнять!!! Как это делать, учить не надо. Все знают. Ну а что делать в межсезонье, когда температура «за бортом» выше 15-ти градусов, а влажность на улице близка к 100%? Здесь уже косвенные методы определения влажности (оседание влаги на окнах) не помогут. А вот гигрометр покажет. Проветриванием здесь уже не обойтись. Можно и усугубить. Здесь нужен осушитель, или терпеть (с достоинством и честью переносить все тяготы и лишения...). Лично у меня он есть. Нужен ли осушитель? Зависит от многих факторов. Каждый решает сам. Наверняка многие скажут, что всю жизнь прожили без гигрометра и тем более без осушителя. Без кондиционера мы тоже жили, а предки наши жили в землянках, причём были на порядок здоровее нас… На эту тему можно много дискутировать. Передо мной такой цели не стоит. Поэтому всего лишь делюсь своим опытом. Хороший осушитель стОит хороших денег (здоровье тоже стоит денег, пока оно есть). Если здоровья нет, деньги уже не помогут. Это тоже надо учитывать. Лично я в межсезонье собираю до 3-х литров дистиллята в сутки (в особо «удачные» дни). Особенно помог он мне, когда только въехали в новую квартиру. Дом был сырой, все клеили, штукатурили, а жить то надо. Ну а летом помогает кондиционер. Он тоже осушает воздух, конечно если не включен на обогрев. Это ответ на вопрос, что делать после того как узнал влажность в доме (да, задавали в коментах к тому обзору).

Ну а теперь вернёмся к виновнику обзора. Покупкой очень доволен. Объясню почему. 1. Показания гигрометра практически идеальны. 2. Показания температуры занижает всего лишь на 0,5 градуса, что легко устраняется. 3. +Есть и часы и будильник. 4. Дисплей достаточно крупный, крупнее не встречал. Видно издалека. 5. Яркость показаний достаточная при снижении напряжения на батарее до 1,1В (все фотки сделаны при напряжении аккумулятора 1,2В) 6. Точность показаний термогирометра от напряжения батареи не зависит. 7. Единственный минус — скреплён защёлками (для тех, кто любит совать свой нос, куда не надо). Лучше б были шурупчики. А вот и фото после переделок. Этот снимок сделан на работе (в кладовке), в помещении с централизованным отоплением. Там самая низкая влажность (поставил умышленно именно по этой причине).

В качестве образцового прибора для измерения температуры ЛТ-300.

И небольшое пояснение по поводу моего НТС-1 из первого обзора. При влажности 30-40% у него начинали резко падать показания влажности. При влажности менее 30% процентов он клинил и показывал 10% (меньше физически показывать не может). А вот новенький этой болезнью не страдает. И температура подгоняется немного полегче. Но не все могут паять. Поэтому кто не хочет паять или не умеет, просто ориентируйтесь, что температуру чуть-чуть врёт и делайте поправку в нужную сторону. На этом всё. Девайс куплен за деньги. Поэтому имею полное моральное право сказать – к покупке РЕКОМЕНДУЮ, даже если у вас их несколько. Удачи всем! Особенно тем, кто дочитал этот бред.

mysku.ru


Смотрите также

  • Дорога с разделительной полосой картинки
  • Картинки светофор для пешеходов
  • Яркие картинки флуоресцентной краски
  • Как правильно называется щуп
  • Как правильно называется щуп для проверки уровня масла в двигателе
  • Как называется крутилка на подшипниках
  • Шрус как по другому называется
  • Как называется клей для карбона
  • Как называется машина без верха
  • Как называется машина у которой двери открываются вверх
  • Дом на колесах прицеп как называется