Dalam seni kuliner, pengaturan waktu sama pentingnya dengan ketepatan resep. Timer ini dirancang khusus untuk digunakan di dapur, sangat mudah digunakan dan memungkinkan Anda untuk memutar kenop dari dua sakelar biskuit untuk mengatur penundaan waktu dari satu menit hingga 99 menit, dalam langkah per menit. Akhir dari interval waktu yang ditetapkan ditunjukkan dengan nada, sinyal suara yang cukup keras, yang berbunyi selama satu menit (jika tidak dimatikan sebelumnya).
Timer tidak dimaksudkan untuk mengontrol peralatan listrik, tugasnya adalah memberi tahu chef bahwa waktu memasak sudah habis.
Diagram skematik ditunjukkan pada gambar di atas. Hanya tiga sirkuit mikro dari seri K176. D1 adalah mikrosirkuit clock, dalam hal ini menghasilkan pulsa menit dan sinyal pulsa dengan frekuensi 1024 Hz yang berfungsi untuk indikasi suara. D1 berisi dua penghitung, yang pertama lebih rendah menghasilkan, bersama dengan sinyal lain, pulsa dengan frekuensi 1 Hz, dan yang kedua berisi pembagi pulsa ini sebanyak 60, jadi pada pin 10 pulsa D1 dengan laju pengulangan satu menit diperoleh.
Pulsa dengan frekuensi 1 Hz, sebagai tambahan, diumpankan ke sakelar transistor VT1, di sirkuit kolektor di mana LED dinyalakan, berkedip selama pengatur waktu dengan jangka waktu satu detik.
Impuls menit dengan pin. 10 D1 pergi ke penghitung desimal dua digit pada dua chip identik D2 dan D3. Waktu diatur menggunakan sakelar S1 dan S2, dengan S1 mengatur satuan menit dan S2 mengatur puluhan. Misalnya, jika Anda membutuhkan 63 menit, setel S1 ke posisi "3", dan S2 ke posisi "6".
Perangkat pemancar suara terdiri dari transistor VT2, miniatur speaker B1 dan elemen logika "ke-3" pada resistor R6 dan dioda VD2-VD4. Sementara pada output yang ditetapkan dari penghitung ada nol logis (atau salah satunya adalah nol) setidaknya salah satu dioda VD2 dan VD4 menerima nol logis melalui sakelar S1 atau S2. Dalam hal ini, dioda terbuka dan nol juga ditetapkan pada persimpangan R6 dan R7. Segera setelah waktu yang ditentukan berlalu, kedua dioda menerima unit dan menutup. Akibatnya, tegangan level tinggi disuplai ke basis VT2 melalui R6-R7.
Dan untuk menerima sinyal nada, tegangan ini diinterupsi pada frekuensi 1024 Hz menggunakan dioda VD3, ke katoda yang frekuensi ini berasal dari pin 11 D1. Pengatur waktu diatur ke nol pada saat daya dihidupkan menggunakan kapasitor C5, arus pengisian yang mengatur keempat penghitung ke keadaan nol.
Secara struktural, pengatur waktu dibuat dalam kotak plastik kecil untuk berbagai hal sepele, kenop dua sakelar biskuit dibawa keluar pada tutupnya dan skala melingkar dari puluhan dan unit menit ditarik. Speaker juga terpasang pada cover ini. Alihkan sakelar sakelar SB1. Pengatur waktu ini didukung oleh dua baterai datar yang terhubung seri masing-masing 4,5 V.
Anda dapat memasang konektor standar dan memberi daya pengatur waktu dari adaptor jaringan untuk peralatan audio portabel 9 V. Selama proses penyiapan, Anda mungkin harus memilih rasio resistor R7 dan R8 sehingga speaker tidak berbunyi sampai waktu yang ditentukan.
Setiap pemancar suara elektrodinamik atau elektromagnetik berdaya rendah cocok sebagai speaker, misalnya, kapsul elektromagnetik dari pesawat telepon, speaker dari penerima radio, dll. Chips K176IE8 dapat diganti dengan K561IE8. KT315 transistor - daya dan struktur yang sesuai. Dioda KD521 adalah pulsa atau penyearah berdaya rendah, dan bahkan lebih baik jika germanium tipe D9. LED juga dari spektrum yang terlihat.
Tampilan papan sirkuit timer dapur
Ketika kami datang mengunjunginya, kami selalu disambut oleh meja yang kaya dengan banyak hidangan. Karena itu, kami segera memutuskan untuk membuat perangkat yang berguna di dapur. Bersama-sama kami sering bermain beragam permainan meja - lotre, berbagai permainan dadu. Ini berarti perangkat kami harus membantu di sini juga.
Setelah berpikir sedikit, putranya memutuskan untuk melakukannya timer dapur tingkat lanjut... Saya membantunya sedikit dengan diagram. Fungsi utama hadiah kami:
- Mode pengatur waktu hingga 3 jam
- Mode stopwatch
- Sinyal keras
- Ukuran kompak
- Baterai "Abadi" - baterai isi ulang, pengisian daya seperti telepon, micro usb
- Dan tentu saja permainan - kubus (nomor acak dari 1 sampai 6), lotre, bom (permainan yang sangat menyenangkan)
Kami memilih komponen
Sebagai indikator, kami memilih indikator LED tiga digit dengan anoda umum - hanya memiliki 11 pin, yang sangat nyaman. Tidak sulit untuk membeli, dan pada prinsipnya cukup hemat dalam konsumsi energi (tapi yang pasti bukan LCD).Mikrokontroler - STM8S003F3P6 - kami telah bekerja dengannya, jadi semuanya sudah familiar. ST-link sudah ada.
Sirkuit mikro muatan dan seluruh tali pengaman MK, seperti komputer sepeda.
Sebagai bel, HC0903A buzzer yang sangat kompak dan keras
Baterai - LIR2032. Hanya 45 mAh, tetapi ini cukup untuk 40 jam pengoperasian pengatur waktu terus menerus. Kami memutuskan untuk meninggalkan resonator kuarsa (kesimpulan diperlukan), kami tidak memerlukan akurasi khusus, dan STM8 juga memiliki osilator internal yang cukup akurat. Mengisi IC - TP4056.
Manajemen - 2 tombol kebijaksanaan. Perangkat dalam mode tidur sepanjang waktu, konsumsi kurang dari 5 μA, dapat tidur untuk waktu yang lama. Papan perlindungan untuk baterai tidak dibuat, terutama tidak diperlukan. MK memiliki batas bawah 3V, jadi tidak akan banyak melorot. Saat Anda menghidupkan musik, indikator menyala (lonjakan arus), dan jika baterai mati, MK akan reboot dan masuk ke mode tidur, yang merupakan sinyal untuk mengisi daya. Itu diisi dengan arus 100 mA selama sekitar 40 menit, yang, pada prinsipnya, sangat cepat. Skema dan program dapat diunduh di github, tautan di bagian akhir.
Putranya memutuskan untuk membuat kasing sendiri dari kotak pemasangan 40 x 16 mm. Dicat dengan akrilik, potong potongan dari cakram DVD sebagai kaca. Ternyata sangat bagus.
Putranya sendiri yang menelusuri papan itu di Kicad. Dia menemukan susunan komponen. Tombol ada di samping indikator, bel di bawah, baterai di atasnya. Semuanya datang dengan rapat, tidak ada yang tergantung di mana pun. Papan itu bersisi ganda. Terbuat dari fiberglass satu sisi dengan ketebalan 0.8 mm menggunakan metode transfer toner dingin. Kedua bagian papan dihubungkan dan dipasang dengan jumper. Dari konektor - usb mikro, daya dan pemrograman.
Program
Indikator ini memiliki anoda yang sama; oleh karena itu, hanya satu keluaran yang dapat dikeluarkan pada satu waktu. Untuk mengeluarkan tiga digit secara bersamaan, diperlukan indikasi dinamis.Ini dilakukan dengan sangat sederhana secara terprogram. Pengatur waktu diaktifkan, dan secara berkala, dengan frekuensi tinggi, misalnya, setiap 300 μs, kami akan mengeluarkan satu digit dalam lingkaran - 1-2-3-1-2-3. Kita akan diperlihatkan bahwa angka-angka itu bersinar pada saat yang sama, seperti di film. Jika Anda menambahkan lebih banyak digit kosong, Anda dapat mengontrol kecerahan. Artinya, akan ada skema seperti itu untuk menampilkan informasi - 1-2-3-kosong-kosong-kosong-kosong-1-2-3-kosong-kosong ... Kontrol kecerahan diperlukan untuk mengurangi konsumsi daya. Jadi, misalnya, tanpa menggunakan kecerahan, satu debit mengonsumsi 24 mA, dan dengan penggunaan tersebut dapat dikurangi menjadi 1-2 mA. Pada saat yang sama, angkanya masih terlihat jelas dan jauh. Putranya bermain dengan frekuensi, kecerahan, ketika semuanya berhenti berkedip, dia menyukainya. Ternyata memprogram indikator jenis ini cukup mudah dan nyaman.
Momen sulit kedua adalah menghasilkan antarmuka intuitif yang sederhana, seperti yang mereka katakan, ketika kami memiliki 3 digit indikator dan 2 tombol. Tapi saya pikir dia berhasil.
Muncul dengan tombol seperti ini:
- Tombol kanan - tekan lama, ubah mode, ada tiga di antaranya - Timer, Stopwatch, Game
- Tombol kanan - tekan sekali, ubah sub-mode. Untuk pengatur waktu, ini adalah pilihan waktu preset, untuk stopwatch, pilihan stopwatch biasa dan dengan konfirmasi, untuk permainan, masing-masing. Berbagai permainan
- Tombol kiri - tekan tunggal - start / stop atau bergerak dalam permainan, tekan lama - mode pengaturan, pemrograman
- Ketika pengatur waktu dipilih, nomor tertentu dari pengaturan preset (misalnya, 5,15,30 menit) segera ditampilkan, mereka dapat diprogram ulang, disimpan dalam ROM
- Ketika stopwatch dipilih - maka 000
- Saat permainannya adalah L - lotre, 6 - bom, C - mati.
- Angka-angka ditampilkan dengan cerdik pada indikator, karena hanya ada tiga digit, maka kami menampilkan jumlah maksimum elemen penting. Misalnya timernya 200 menit 30 detik - maka kita tampilkan 200., jika timer 10 menit 15 detik, maka kita tampilkan 10.1, jika 1 menit 25 detik, maka 1.25. Pada saat yang sama, untuk memahami bahwa pengatur waktu atau stopwatch sedang berjalan, titik berkedip dalam waktu ke detik.
- Saat stopwatch dihentikan, misalnya selama 10 menit 25 detik, maka kita tampilkan secara bergantian 10. dan 25, satu detik sekali, sehingga kita bisa melihat detiknya juga.
Tes
Tes pertama dilakukan di sekolah. Alih-alih kubus, meramal nilai. Seluruh kelas bertanya-tanya. Maka bomnya adalah game super. Perangkat menebak waktu acak dari 5 hingga 20 detik dan mulai berdetak setiap detik. Anda mengopernya dalam lingkaran. Ketika timer mencapai nol - sinyal ledakan. Orang yang kehilangan perangkat di tangannya.Tes pertama stopwatch dan pengatur waktu berbunyi keras. Tutul waktu yang berbeda, diperiksa dengan jam persisnya, kesalahannya adalah 1-2 detik per jam. Kami menghitung suara sinyalnya.
Mempersembahkan hadiah
Ulang tahun telah tiba. Nenek menjalani pelatihan dengan cepat dan sangat bahagia. Setiap orang mengalami Lotto, sepenuhnya otomatis. Setiap 5 detik, perangkat berbunyi bip dan mengeluarkan nomor baru dari yang tersisa di tas. Semua orang bermain, mengemudikan perangkat! Orang yang tidak punya waktu terlambat.Hasil
Jadi, perangkat itu ternyata hebat. Praktik pemrograman sangat menarik. Jika Anda juga tertarik dengan mikrokontroler, maka Anda dapat membuat sendiri (atau sebagai hadiah) sama dan memprogramnya. Anda pasti akan belajar:- melakukan pembayaran
- solder komponen smd
- program STM8
- bekerja dengan baterai
- menangani tombol
- membuat suara yang berbeda
- bekerja dengan pengatur waktu dan menangani acara sementara
- lawan konsumsi energi
Memperkenalkan penghitung waktu yang sangat praktis untuk rumah dan dapur. Proyek ini dikembangkan karena fakta bahwa meskipun ada banyak pengatur waktu yang berbeda di perangkat yang berbeda (jam tangan, ponsel pintar, dll.), Semuanya tidak nyaman untuk digunakan di dapur atau bengkel. Manajemen harus disederhanakan semaksimal mungkin - tidak ada tombol yang tidak perlu yang tidak segera mengingat mana yang bertanggung jawab untuk apa.
Diagram skematis timer dengan encoder
Skema untuk pengatur waktu dapur dengan mikrokontroler ATtiny 2313 Dahulu kala, timer mekanis ada di pasaran - mereka sangat mudah digunakan. Jadi diputuskan untuk menggabungkan kesederhanaan ini dengan dasar modern. Beginilah cara timer dengan regulator - encoder ini muncul. Di dalamnya, seperti pada prototipe mekanis, Anda dapat menambah dan mengurangi waktu hitung mundur. Basisnya adalah mikrokontroler ATtiny 2313. Ini dia.
Gambar segel timer Bagaimana perangkat bekerja
Kenaikan / penurunan waktu terjadi dalam lompatan sekaligus selama beberapa detik. Selain itu, waktu bisa dijeda.
Lima menit terakhir ditandai dengan puncak ganda pendek setiap menit. Dan selama 15 detik terakhir, ini berbunyi bip setiap detik.
Kemampuan untuk mematikan sinyal tweeter saat ini dilakukan dengan menekan encoder atau memutar kenopnya ke segala arah.
Tampilan samping Untuk membuatnya semudah mungkin bagi pengguna untuk mengontrol, penghitung waktu mundur tidak memiliki fungsi lain yang tidak perlu.
Tampilan samping detail Dan daripada mengenali langkah waktu selama 15, 30, 60 detik, akan lebih baik untuk menentukan kecepatan putaran kenop encoder dan mengubah waktu berdasarkan ini. Rotasi lambat - menghitung detik individu, rotasi cepat - langkah beberapa menit.
Timer LED buatan sendiri yang sudah jadi Kasusnya ... Ia tidak pernah datang kepadanya 🙁 Pengatur waktu telah digunakan dalam waktu yang lama dalam bentuk setengah terbuka: baterai 3 jari di bagian bawah, indikator LED tiga digit di depan, dan kenop pengatur waktu di atas.
Video pengatur waktu
Berikut adalah video yang mendemonstrasikan pengoperasian perangkat dalam berbagai mode, serta stopwatch mekanis terdekat untuk perbandingan.
Indikator pintar
Kami akan membuat indikator kami sendiri, bentuk sewenang-wenang dari LED smd. Compact - ukuran minimal 20x20 mm dengan ketebalan hanya 2 mm. Konsumsi daya rendah - 1-10 mA dalam operasi, 5 μA dalam mode tidur. Kontrol satu kabel independen dari setiap LED. Kontrol kecerahan - lebih dari 100 tingkat kecerahan. Hingga 100 LED di indikator, dengan posisi arbitrer di papan. Desain yang memungkinkan - dua skala 8 LED dan 4 LED layanan; indikasi poin utama - 8 LED dalam lingkaran dan 4 yang servis; jam - 12 LED dalam lingkaran; matriks LED 8x8.
Pengontrol pelepasan baterai Li-ion
Perangkat mini ini diperlukan untuk melindungi baterai li-ion dari pengosongan yang dalam. Sirkuit secara otomatis memutuskan baterai ketika tegangan turun di bawah 2,9V. Konsumsi arus yang sangat rendah hanya 500 nA. Arus konsumen maksimum adalah 2A. Dengan andal melindungi baterai Anda dari pengisian berlebih. Ukuran papannya hanya 10x6 mm.
Indeks UV dan Pengukur Suhu
Berkumpul di laut? Bawa perangkat ini bersamamu. Dengan itu, Anda tidak akan pernah terbakar dan akan menjadi cokelat dengan benar - pengukuran akurat dari Indeks UV seketika dan terakumulasi. Anda akan tahu apakah laut telah memanas - pengukuran suhu air yang akurat menggunakan termokopel tipe K. Seberapa panas di luar - mengukur suhu udara. Ini juga akan berguna di dacha - persiapan barbekyu yang benar. Ukuran miniatur 35x45x18, baterai built-in, serta banyak fungsi berguna lainnya.
Ringkasan kursus
Setelah Anda datang ke halaman ini, Anda masih belum memiliki pengalaman yang cukup untuk membuat perangkat yang rumit di mikrokontroler. Kami mengundang Anda untuk mengikuti kursus seorang prajurit muda dan memperluas cakrawala pengetahuan Anda di bidang mikroelektronika. Yang perlu Anda lakukan adalah membuat semua perangkat yang ditawarkan di sini dan menguasai semua teori yang terkait dengannya. Di akhir kursus, Anda akan dapat merancang perangkat dengan kompleksitas rata-rata secara mandiri, memprogram berbagai mikrokontroler, memahami modul apa saja yang terdiri dari berbagai perangkat, dan apa yang diperlukan untuk mengembangkan perangkat Anda.
Dalam artikel ini, kami akan mempertimbangkan secara rinci semua poin utama kursus, membenarkan urutan perangkat, menjelaskan mengapa mereka harus dilakukan dengan cara ini dan mengapa semuanya perlu dilakukan.
Dselamat datang di dunia yang menakjubkanmikroelektronik!
Edisi pertama majalah radio keluar pada tahun 1924. Meski begitu, ada minat dalam pembuatan perangkat elektronik di rumah. Dengan bantuan besi solder, kabel, dan kemudian textolite, dimungkinkan untuk membuat perangkat kompleks yang lengkap. Sangat sulit, hanya sedikit yang mengerti di bidang ini.
Sekarang hampir setiap siswa dapat secara mandiri membuat papan sirkuit cetak dengan kualitas yang sangat baik di rumah. Rakit perangkat modern yang fungsinya tidak kalah dengan yang dijual di pasar. Semua ini menjadi mungkin berkat munculnya komputer dan perkembangan Internet. Hampir setiap perangkat di zaman kita dibuat. Mereka memungkinkan Anda menghidupkan perangkat, memecahkan masalah kompleks melalui pemrograman, menerima dan menampilkan berbagai data.
Bisakah dilakukan atas dasar mikrokontroler? Bagaimana membuat
Terkadang Anda hanya perlu menyetel interval waktu, tanpa terlalu banyak presisi mikroskopis. Misalnya untuk memasak, di mana kesalahan beberapa detik dalam setengah jam, jam tidak berperan penting. Berdasarkan pertimbangan ini, osilator RC internal dipilih sebagai generator jam. Stabilitasnya tergantung pada suhu dan perubahan tegangan suplai, karena mikrokontroler tetap beroperasi pada tegangan 1,8-5,5 V. Sebagai sumber daya, saya menggunakan baterai 3 volt (atau 2 sel masing-masing 1,5 V).
Tugasnya adalah menyederhanakan desain sebanyak mungkin dengan komponen eksternal, kontrol, dan indikator (sesederhana mungkin). Program ini ditulis dalam assembler di AVR Studio.
Ada beberapa tombol untuk mengontrol mode pengatur waktu. "SET" pertama adalah untuk menyetel interval waktu, yang kedua adalah "RESET" untuk menyetel ulang kapan saja jika Anda perlu "memutar ulang" situasi dan menyetel interval waktu lain. Serta bel terdengar, sebagai indikasi suara dari status pengatur waktu dalam periode operasi yang berbeda.
Pengatur waktu dibuat dengan interval diskrit minimal 5 menit, Anda dapat memutar sebanyak interval tersebut (hingga 255) jika Anda menahan tombol.
Diagram skematis timer dapur:
Setelah melepaskan tombol, pengatur waktu dimulai dan penghitungan mundur dimulai, fitur pengatur waktu adalah indikasi suara (mata dan tangan tidak berpartisipasi dalam kontrol, hanya mendengar), ketika diatur, "bip" sebanyak yang Anda butuhkan untuk memutar interval 5 menit. Misalnya: Anda membutuhkan jeda 30 menit, yang berarti Anda perlu menekan tombol "SET" dan menahannya, tekan "pillings" 6 kali dan lepaskan tombol. Dari saat tombol "SET" dilepaskan, indikator LED menyala, menunjukkan bahwa pengatur waktu telah dimulai, dan padam hanya setelah akhir dari seluruh siklus, juga dari saat memulai hitung mundur dimulai, bel "berbunyi" bip "setelah interval 5 menit terpisah berkali-kali berapa banyak dari mereka yang masih tersisa sebelum akhir siklus timer penuh. Dan ketika seluruh siklus telah selesai, di akhir siklus, sinyal "bip" yang panjang berbunyi selama sekitar 10 detik, mengumumkan akhir.
Setelah itu, pengatur waktu masuk ke mode standby dengan beralih ke mode hemat daya power-down dengan perintah tidur, di mana konsumsi saat ini akan kurang dari mikroampere dalam program, generator RC internal yang frekuensi clock 128/8 kHz.