V kulinářském umění je načasování stejně důležité jako přesnost receptury. Tento časovač je navržen speciálně pro použití v kuchyni, jeho použití je velmi snadné a umožňuje vám otáčet knoflíky dvou spínačů sušenky a nastavit jakékoli časové zpoždění od jedné minuty do 99 minut v krocích za minutu. Konec nastaveného časového intervalu je indikován tonálním, dostatečně hlasitým zvukovým signálem, který zní po dobu jedné minuty (pokud není vypnut dříve).
Časovač není určen k ovládání elektrických spotřebičů, jeho úkolem je informovat kuchaře, že vypršela doba vaření.
Schematický diagram je znázorněn na obrázku výše. Pouze tři čítače mikroobvodů řady K176. D1 je hodinový mikroobvod, v tomto případě generuje minutové impulsy a pulzní signál s frekvencí 1024 Hz, který slouží ke zvukové indikaci. D1 obsahuje dva čítače, první spodní produkuje spolu s dalšími signály pulzy s frekvencí 1 Hz a druhý horní obsahuje dělič těchto pulsů o 60, takže na pinu 10 pulzů D1 s opakovací rychlostí získá se jedna minuta.
Pulzy s frekvencí 1 Hz jsou navíc přiváděny do tranzistorového spínače VT1, v jehož kolektorovém obvodu je rozsvícena LED, blikající během časovače s periodou jedné sekundy.
Minutové impulsy s kolíkem. 10 D1 přejde na dvouciferné desítkové počítadlo na dvou identických čipech D2 a D3. Čas se nastavuje pomocí přepínačů S1 a S2, přičemž S1 nastavuje jednotky minut a S2 nastavuje desítky. Například pokud potřebujete 63 minut, nastavte S1 do polohy „3“ a S2 do polohy „6“.
Zařízení vydávající zvuk se skládá z tranzistoru VT2, miniaturního reproduktoru B1 a logického prvku „3.“ na rezistoru R6 a diodách VD2-VD4. Zatímco na nastavených výstupech čítačů existují logické nuly (nebo jedna z nich je nula), alespoň jedna z diod VD2 a VD4 přijímá logickou nulu přes přepínač S1 nebo S2. V tomto případě je dioda otevřená a nula je také nastavena na křižovatce R6 a R7. Jakmile uplynul nastavený čas, obě diody přijmou jednotky a zavřou se. Ve výsledku je do základny VT2 dodáváno vysoké napětí prostřednictvím R6-R7.
A aby bylo možné přijímat tónový signál, je toto napětí přerušeno na frekvenci 1024 Hz pomocí diody VD3, na katodu, z níž tato frekvence pochází z kolíku 11 D1. Časovač je nastaven na nulu v okamžiku zapnutí napájení pomocí kondenzátoru C5, jehož nabíjecí proud nastaví všechny čtyři čítače na nulové stavy.
Strukturálně je časovač vyroben v malé plastové krabičce na různé drobnosti, na krytu jsou zobrazeny knoflíky dvou sušenkových spínačů a nakresleny kruhové stupnice v řádu desítek a minut. Reproduktor je také připevněn k tomuto krytu. Přepněte páčkový spínač SB1. Časovač je napájen dvěma 4,5 V plochými bateriemi zapojenými do série.
Je možné nainstalovat standardní konektor a napájet časovač ze síťového adaptéru pro přenosné zvukové zařízení na 9 V. Během procesu nastavování možná budete muset zvolit poměr rezistorů R7 a R8, aby reproduktor nezněl, dokud nastavený čas.
Jako reproduktor je vhodný jakýkoli elektrodynamický nebo elektromagnetický nízkoenergetický zvukový vysílač, například elektromagnetická kapsle z telefonního přístroje, reproduktor z rádiového přijímače atd. Čipy K176IE8 lze nahradit K561IE8. Tranzistory KT315 - jakýkoli odpovídající výkon a struktura. Diody KD521 jakýkoli nízkoenergetický impuls nebo usměrňovač, a ještě lépe, pokud jde o germanium typu D9. LED má také jakékoli viditelné spektrum.
Pohled na desce s časovačem v kuchyni
Když ji přijdeme navštívit, vždy nás přivítá bohatý stůl s velkým množstvím jídel. Proto jsme se okamžitě rozhodli udělat zařízení užitečné v kuchyni. Společně často hrajeme různé stolní hry - loterie, různé kostkové hry. To znamená, že i zde by mělo naše zařízení pomoci.
Po krátkém přemýšlení se syn rozhodl udělat pokročilý kuchyňský časovač... Trochu jsem mu pomohl s diagramem. Hlavní funkce našeho daru:
- Režim časovače až 3 hodiny
- Režim stopek
- Hlasitý signál
- Kompaktní velikost
- „Věčné“ baterie - dobíjecí baterie, nabíjení jako telefon, mikro USB
- A samozřejmě hry - kostka (náhodné číslo od 1 do 6), loto, bomba (velmi zábavná hra)
Vybíráme komponenty
Jako indikátor jsme zvolili tříciferný LED indikátor se společnou anodou - má pouze 11 pinů, což je velmi výhodné. Není obtížné koupit a v zásadě docela úsporné ve spotřebě energie (ale rozhodně ne LCD).Mikrokontrolér - STM8S003F3P6 - už jsme s ním pracovali, takže vše je známé. ST-link již existuje.
Mikroobvod náboje a celý svazek MK, jako počítač na kole.
Jako bzučák, velmi kompaktní a hlasitý bzučák HC0903A
Baterie - LIR2032. Pouze 45 mAh, ale to stačí na 40 hodin nepřetržitého provozu časovače. Rozhodli jsme se opustit křemenný rezonátor (závěry jsou nutné), nepotřebujeme speciální přesnost a STM8 má také docela přesný vnitřní oscilátor. Nabíjecí IC - TP4056.
Správa - 2 taktní tlačítka. Zařízení je neustále v režimu spánku, spotřeba je menší než 5 μA, může dlouho spát. Ochranná deska pro baterii nebyla vyrobena, zejména není nutná. MK má spodní limit 3V, takže se příliš nezmění. Když zapnete hudbu, rozsvítí se indikátor (aktuální přepětí) a pokud je baterie vybitá, MK se restartuje a přejde do režimu spánku, což je signál pro nabíjení. Nabíjí se proudem 100 mA po dobu asi 40 minut, což je v zásadě velmi rychlé. Schéma a program lze stáhnout na github, odkaz na konci.
Syn se rozhodl vyrobit tělo sám z montážní krabice 40 x 16 mm. Malované akryly, vystřihněte kousek z disku DVD jako sklo. Ukázalo se to velmi pěkně.
Syn provedl sledování desky sám v Kicadu. Vynalezl uspořádání komponent. Tlačítka jsou po stranách indikátoru, bzučák je dole, baterie je na něm. Všechno přišlo těsně, nikde se nic nevisí. Deska je oboustranná. Vyrobeno z jednostranného skleněného vlákna o tloušťce 0,8 mm metodou přenosu studeného toneru. Obě poloviny desky byly spojeny a upevněny propojkami. Z konektorů - micro USB, napájení a programování.
Program
Tento indikátor má společnou anodu; proto může být současně vydán pouze jeden výboj. Pro výstup tří číslic současně je vyžadována dynamická indikace.To se děje velmi jednoduše programově. Časovač je aktivován a v pravidelných intervalech, s vysokou frekvencí, například každých 300 μs, vydáme jednu číslici v kruhu - 1-2-3-1-2-3. Ukážeme si, že čísla září současně, jako ve filmu. Pokud navíc přidáte další prázdné číslice, můžete ovládat jas. To znamená, že bude existovat takové schéma pro zobrazování informací - 1-2-3-prázdný-prázdný-prázdný-prázdný-1-2-3-prázdný-prázdný ... Pro snížení spotřeby energie je potřeba ovládání jasu. Například bez použití jasu tedy jeden výboj spotřebuje 24 mA a při použití jej lze snížit na 1–2 mA. Čísla jsou přitom stále jasně a daleko viditelná. Syn si hrál s frekvencí, jasem, když všechno přestalo blikat, líbilo se mu to. Ukázalo se, že programování tohoto typu indikátoru je docela snadné a pohodlné.
Druhým obtížným okamžikem je přijít s jednoduchým, jak se říká, intuitivním rozhraním, když máme 3 číslice indikátoru a 2 tlačítka. Ale myslím, že uspěl.
Přišli s takovými tlačítky:
- Pravé tlačítko - dlouhé stisknutí, změna režimů, existují tři z nich - časovač, stopky, hry
- Pravé tlačítko - jedno stisknutí, změna dílčího režimu. Pro časovač je to volba přednastavených časů, pro stopky, volba běžných stopek as potvrzením, pro hru. Různé hry
- Levé tlačítko - jedno stisknutí - spuštění / zastavení nebo pohyb ve hře, dlouhé stisknutí - režim nastavení, programování
- Po výběru časovače se okamžitě zobrazí určité číslo z přednastavených nastavení (například 5,15,30 minut), lze je přeprogramovat a uložit do paměti ROM
- Když jsou vybrány stopky - pak 000
- Když jsou hry L - loterie, 6 - bomba, C - smrt.
- Čísla jsou chytře zobrazena na indikátoru, protože existují pouze tři číslice, pak zobrazíme maximální počet významných prvků. Například časovač je 200 minut 30 sekund - pak zobrazíme 200., pokud je časovač 10 minut 15 s, pak zobrazíme 10,1, pokud 1 minuta 25 s, pak 1,25. Zároveň, aby bylo možné pochopit, že běží časovač nebo stopky, tečka bliká v čase až sekundách.
- Když jsou stopky zastaveny, například na 10 minut a 25 sekund, zobrazíme střídavě 10 a 25, jednou za sekundu, abychom viděli i sekundy.
Testy
První testy proběhly ve škole. Místo kostky, věštění na stupních. Celá třída se divila. Pak je bomba super hra. Zařízení odhadne náhodný čas od 5 do 20 sekund a začne tikat každou sekundu. Předáte to v kruhu. Když časovač dosáhne nuly - signál výbuchu. Ten, kdo má zařízení ve svých rukou, ztratil.První testy stopek a časovače proběhly s ranou. Puntíkovaný jiný čas, zkontrolováno podle přesných hodin, chyba je 1-2 sekundy za hodinu. Vypracovali jsme zvuk signálu.
Představujeme dárek
Narozeniny přišly. Babička prošla výcvikem rychle a byla velmi šťastná. Lotto zažil každý, plně automatizovaný. Každých 5 sekund zařízení pípne a vydá nové číslo ze zbývajících v tašce. Každý hraje, řídí zařízení! Kdo neměl čas, přišel pozdě.Výsledek
Zařízení se tedy ukázalo jako skvělé. Praxe programování je velmi zajímavá. Pokud vás také zajímají mikrokontroléry, můžete si udělat sami (nebo jako dárek) totéž a naprogramovat si to. Určitě se naučíte:- provádět platby
- pájecí součástky smd
- program STM8
- práce s bateriemi
- tlačítka na rukojeti
- vydávat různé zvuky
- pracovat s časovači a zpracovávat dočasné události
- bojovat se spotřebou energie
Představujeme velmi praktický časový pult pro domácnost a kuchyň. Projekt byl vyvinut kvůli skutečnosti, že ačkoliv existuje mnoho různých časovačů v různých zařízeních (hodinky, smartphony atd.), Všechny se nehodí k použití v kuchyni nebo v dílně. Správa by měla být co nejvíce zjednodušena - žádná zbytečná tlačítka, která si hned nepamatují, který z nich je za co zodpovědný.
Schéma časovače s kodérem
Schéma kuchyňského časovače s mikrokontrolérem ATtiny 2313 Kdysi dávno byly na trhu mechanické časovače - jejich použití bylo opravdu snadné. Bylo proto rozhodnuto spojit tuto jednoduchost s moderní základnou. Tak se objevil tento časovač s regulátorem - kodérem. V něm, stejně jako v mechanickém prototypu, můžete zvýšit a snížit dobu odpočítávání. Základem je mikrokontrolér ATtiny 2313. Tady na to.
Výkres těsnění časovače Jak zařízení funguje
Zvýšení / snížení času nastane skokem najednou na několik sekund. Čas lze navíc pozastavit.
Posledních 5 minut je každou minutu signalizováno krátkými dvojitými vrcholy. A za posledních 15 sekund pípá každou sekundu.
Schopnost vypnout aktuální signál výškového reproduktoru se provádí stisknutím kodéru nebo otáčením knoflíku v libovolném směru.
Boční pohled Aby bylo ovládání pro uživatele co nejjednodušší, nemá odpočítávací časovač žádné další nadbytečné funkce.
Detailní boční pohled A místo rozpoznávání časových kroků po dobu 15, 30, 60 sekund by bylo lepší určit rychlost otáčení knoflíku kodéru a na tomto základě změnit čas. Pomalé otáčení - počítá jednotlivé sekundy, rychlé otáčení - kroky několika minut.
Hotový domácí LED časovač Pouzdro ... Nikdy mu to nepřijde 🙁 Časovač byl dlouho používán v napůl otevřené podobě: 3 baterie prstů dole, třímístný LED indikátor vpředu a ovládací knoflík času zapnutý horní.
Časovač video
Zde je video, které demonstruje provoz zařízení v různých režimech, stejně jako mechanické stopky poblíž pro srovnání.
Chytrý indikátor
Z LED diod smd si vyrobíme vlastní indikátor, libovolný tvar. Kompaktní - minimální velikost 20x20 mm a tloušťka pouze 2 mm. Nízká spotřeba energie - 1–10 mA v provozu, 5 μA v režimu spánku. Nezávislé jednovodičové ovládání každé LED. Ovládání jasu - více než 100 úrovní jasu. Až 100 LED diod v indikátoru s libovolným uspořádáním na desce. Možná provedení - dvě stupnice 8 LED a 4 servisní LED; indikace světových stran - 8 LED v kruhu a 4 servisní; hodiny - 12 LED v kruhu; matice 8x8 LED.
Regulátor vybití lithium-iontové baterie
Toto mini zařízení je nezbytné k ochraně li-ion baterií před hlubokým vybitím. Obvod automaticky odpojí baterii, když napětí na ní klesne pod 2,9V. Velmi nízká spotřeba proudu pouze 500 nA. Maximální proud spotřebitele je 2A. Spolehlivě chrání vaši baterii před přebitím. Velikost desky je pouze 10x6 mm.
UV index a měřič teploty
Shromáždili se u moře? Vezměte toto zařízení s sebou. S ním nikdy nespálíte a budete se správně opalovat - přesné měření okamžitého a akumulovaného UV indexu. Budete vědět, zda se moře ohřálo - přesné měření teploty vody pomocí termočlánku typu K. Jak je venku teplo - měření teploty vzduchu. Hodí se také na dači - správná příprava grilování. Miniaturní velikost 35x45x18, vestavěná baterie a spousta dalších užitečných funkcí.
Přehled kurzu
Jakmile přijdete na tuto stránku, stále nemáte dostatek zkušeností s vytvářením složitých zařízení na mikrokontrolérech. Zveme vás, abyste se zúčastnili kurzu mladého vojáka a rozšířili obzory svých znalostí v mikroelektronice. Vše, co musíte udělat, je vytvořit všechna zde nabízená zařízení a zvládnout veškerou teorii s nimi spojenou. Na konci kurzu budete schopni samostatně navrhovat zařízení průměrné složitosti, programovat různé mikrokontroléry, porozumět tomu, z jakých modulů se různá zařízení skládají a co je potřeba k vývoji vašeho zařízení.
V tomto článku se budeme podrobně zabývat všemi klíčovými body kurzu, zdůvodníme pořadí zařízení, vysvětlíme, proč by měla být provedena přesně tímto způsobem a proč je třeba je provést všichni.
Dvítejte ve fascinujícím světěmikroelektronika!
První číslo rozhlasového časopisu vyšlo v roce 1924. Už tehdy byl zájem o výrobu elektronických zařízení doma. Pomocí páječky, drátů a později textolitu bylo možné vyrobit plnohodnotné komplexní zařízení. Bylo to velmi obtížné, v této oblasti tomu rozumělo jen pár.
Nyní si téměř každý student může samostatně vyrobit desky plošných spojů ve vynikající kvalitě doma. Sestavte na nich moderní zařízení, které není horší než funkce prodávané na trhu. To vše bylo možné díky nástupu počítačů a rozvoji internetu. Téměř každé zařízení v naší době je zapnuto. Umožní vám vdechnout život zařízení, vyřešit složité problémy pomocí programování, přijímat a zobrazovat různá data.
Lze provést na základě mikrokontrolérů? Jak udělat
Někdy stačí nastavit časový interval bez velké mikroskopické přesnosti. Například pro vaření, kde chyba několika sekund za půl hodiny, nehraje hodina důležitou roli. Na základě těchto úvah je jako generátor hodin vybrán interní RC oscilátor. Stabilita závisí na teplotě a změnách napájecího napětí, protože mikrokontrolér zůstává funkční při napětí 1,8-5,5 V. Jako zdroj energie jsem použil 3voltovou baterii (nebo 2 články po 1,5 V) .
Úkolem bylo co nejvíce zjednodušit design s minimem externích částí a ovládacích prvků a indikátorů (co nejjednodušší). Program je napsán v assembleru v AVR Studio.
Existuje několik tlačítek pro ovládání režimů časovače. První „SET“ slouží k nastavení časového intervalu, druhé „RESET“ k resetování kdykoli, pokud potřebujete „přehrát“ situaci a nastavit jiný časový interval. Stejně jako zvukový bzučák, jako zvuková indikace stavu časovače v různých provozních obdobích.
Časovač je vyroben s minimálně 5minutovým diskrétním intervalem, můžete vytočit tolik takových intervalů (až 255), pokud podržíte tlačítko.
Schéma kuchyňského časovače:
Po uvolnění tlačítka se spustí časovač a spustí se odpočítávání, funkcí časovače je zvuková indikace (oči a ruce se nepodílejí na ovládání, ale pouze sluch), po nastavení „pípne“ tolikrát, kolikrát musíte vytočit 5 -minutové intervaly. Například: potřebujete interval 30 minut, což znamená, že musíte stisknout a podržet tlačítko „SET“, 6krát vytočit „pilulky“ a tlačítko uvolnit. Od okamžiku uvolnění tlačítka „SET“ se rozsvítí LED kontrolka, která indikuje spuštění časovače, a zhasne až po skončení celého cyklu, také od okamžiku spuštění odpočítávání zazní pípnutí "po dalším diskrétním 5minutovém intervalu tolikrát kolik z nich ještě zbývá do konce celého cyklu časovače." A když je celý cyklus dokončen, na konci cyklu zazní asi 10 sekund dlouhý „pípající“ signál oznamující konec.
Poté časovač přejde do pohotovostního režimu přepnutím do režimu úspory energie při vypnutí příkazem spánku, kde aktuální spotřeba bude v programu menší než mikroampér, interní RC generátor, jehož taktovací frekvence je zvolena na 128/8 kHz.