Kuhinjski časovnik naredi sam z digitalno tipkovnico. Ekonomičen kuhinjski časovnik na ATtiny2313

V kulinariki je čas enako pomemben kot natančnost receptov. Ta časovnik je zasnovan posebej za uporabo v kuhinji, je zelo enostaven za uporabo in omogoča obračanje gumbov obeh piškotnih stikal za nastavitev časovne zakasnitve od ene minute do 99 minut, v korakih na minuto. Konec nastavljenega časovnega intervala označuje tonski, dovolj glasen zvočni signal, ki se oglasi eno minuto (če prej ni izklopljen).

Časovnik ni namenjen nadzoru električnih aparatov, njegova naloga je obvestiti kuharja, da je čas kuhanja potekel.

Shematski diagram je prikazan na zgornji sliki. Samo tri mikrokroga-števci serije K176. D1 je urno mikrovezje, v tem primeru generira minutne impulze in impulzni signal s frekvenco 1024 Hz, ki služi za zvočno indikacijo. D1 vsebuje dva števca, prvi spodnji skupaj z drugimi signali proizvaja impulze s frekvenco 1 Hz, drugi zgornji pa delilnik teh impulzov za 60, tako da na zatiču 10 D1 impulzi s hitrostjo ponavljanja dobimo eno minuto.

Poleg tega se impulzi s frekvenco 1 Hz napajajo na tranzistorsko stikalo VT1, v kolektorskem vezju katerega je vklopljena LED, ki utripa med časovnikom z eno sekundo.

Minutni impulzi s čepom. 10 D1 gre na dvomestni decimalni števec na dveh enakih žetonih D2 in D3. Čas se nastavi s stikali S1 in S2, pri čemer S1 nastavi enote minut, S2 pa desetice. Če na primer potrebujete 63 minut, nastavite S1 v položaj "3" in S2 v položaj "6".

Naprava za oddajanje zvoka je sestavljena iz tranzistorja VT2, miniaturnega zvočnika B1 in logičnega elementa "3rd" na uporu R6 in diod VD2-VD4. Medtem ko na nastavljenih izhodih števcev obstajajo logične ničle (ali ena od njih je nič), vsaj ena od diod VD2 in VD4 prejme logično ničlo preko stikala S1 ali S2. V tem primeru je dioda odprta in nič je nastavljena tudi na stičišču R6 in R7. Takoj, ko poteče nastavljeni čas, obe diodi sprejmeta enote in se zapreta. Posledično se na osnovo VT2 prek R6-R7 napaja napetost visoke ravni.

Da bi sprejeli tonski signal, se ta napetost prekine s frekvenco 1024 Hz z diodo VD3, na katodo katere ta frekvenca prihaja iz zatiča 11 D1. Časovnik je nastavljen na nič v trenutku, ko se napajanje vklopi s pomočjo kondenzatorja C5, katerega polnilni tok nastavi vse štiri števce v nič stanja.

Strukturno je časovnik izdelan v majhni plastični škatli za različne malenkosti, na pokrovu so prikazani gumbi dveh piškotnih stikal in narisane krožne lestvice deset in enot minut. Na ta pokrov je pritrjen tudi zvočnik. Preklopno stikalo SB1. Časovnik napajata dve zaporedni bateriji 4,5 V, prazne.

Možno je namestiti standardni priključek in časovnik napajati iz omrežnega adapterja za prenosno avdio opremo 9 V. Med postopkom nastavitve boste morda morali izbrati razmerje uporov R7 in R8, tako da zvočnik ne zasliši, dokler nastavi čas.

Kot zvočnik je primeren kateri koli elektrodinamični ali elektromagnetni oddajalec zvoka z majhno močjo, na primer elektromagnetna kapsula iz telefonskega sprejemnika, zvočnik iz radijskega sprejemnika itd. Žetone K176IE8 lahko zamenjate s K561IE8. Tranzistorji KT315 - ustrezna moč in struktura. Diode KD521 kateri koli impulz ali usmernik z majhno močjo, še bolje pa je, če je germanij tipa D9. LED je tudi katerega koli vidnega spektra.

Pogled na vezje kuhinjskega časovnika

Babica mojega sina bo kmalu rojstni dan. Ker sem ga odnesel z mikrokrmilniki, se je porodila ideja, da bi kakšno napravo podarili, seveda, na mikrokrmilnik in jo izdelali ročno. Kot vse babice tudi naša babica ni napreden uporabnik nobene naprave in od elektronike načeloma nima nič posebnega. Torej, lahko naredite katero koli, ne zelo zapleteno napravo.

Ko jo pridemo na obisk, nas vedno pričaka bogata miza z velikim številom jedi. Zato smo se takoj odločili za izdelavo naprave, ki je uporabna v kuhinji. Skupaj pogosto igramo različne namizne igre - loto, različne igre s kockami. To pomeni, da bi morala naša naprava pomagati tudi tukaj.

Ko je malo premislil, se je sin odločil napredni kuhinjski časovnik... Pri diagramu sem mu malo pomagal. Glavne funkcije našega darila:

  • Način časovnika do 3 ure
  • Način štoparice
  • Glasen signal
  • Kompaktna velikost
  • "Večne" baterije - baterije za polnjenje, polnjenje kot telefon, mikro usb
  • In seveda igre - kocka (naključno število od 1 do 6), loto, bomba (zelo zabavna igra)

Izberemo komponente

Kot indikator smo izbrali trimestni LED indikator s skupno anodo - ima le 11 nožic, kar je zelo priročno. Nakup ni težaven in načeloma precej varčen pri porabi energije (vsekakor pa ne LCD).

Mikrokrmilnik - STM8S003F3P6 - z njim smo že sodelovali, zato je vse znano. ST-link je že tam.

Mikrovezje polnjenja in celotni pas MK, kot kolesarski računalnik.

Kot brenčalec je zelo kompakten in glasen zvočni signal HC0903A

Baterija - LIR2032. Le 45 mAh, vendar je to dovolj za 40 ur neprekinjenega delovanja časovnika. Odločili smo se, da opustimo kremenov resonator (potrebni so zaključki), ne potrebujemo posebne natančnosti, STM8 pa ima tudi dokaj natančen notranji oscilator. IC za polnjenje - TP4056.

Upravljanje - 2 gumba za takt. Naprava je ves čas v načinu spanja, poraba je manjša od 5 μA, lahko spi dolgo časa. Zaščitna plošča za baterijo ni bila izdelana, še posebej ni bila potrebna. MK ima spodnjo mejo 3V, zato ne bo veliko upadel. Ko vklopite glasbo, se vklopi indikator (trenutni val) in če je baterija prazna, se bo MK znova zagnal in prešel v način spanja, kar je signal za polnjenje. Napolni se s tokom 100 mA približno 40 minut, kar je načeloma zelo hitro. Shemo in program lahko prenesete na github, povezava na koncu.

Sin se je odločil, da bo telo izdelal sam iz nosilne škatle 40 x 16 mm. Pobarvan z akrilnimi ploščami, izrežite kos DVD-plošče kot steklo. Izšlo je zelo lepo.

Sin je sam naredil sledenje plošče v Kicadu. Izumil je razporeditev komponent. Gumbi so na straneh indikatorja, zvočni signal je spodaj, baterija je na njem. Vse je prišlo tesno, nikjer nič ne visi. Plošča je dvostranska. Izdelano iz enostranskih steklenih vlaken debeline 0,8 mm z uporabo metode hladnega prenosa tonerja. Dve polovici plošče sta bili povezani in pritrjeni s skakalci. Od priključkov - mikro usb, napajanje in programiranje.

Program

Ta indikator ima skupno anodo, zato lahko naenkrat odda samo en izpust. Za istočasno prikazovanje treh številk je potrebna dinamična indikacija.

To se naredi zelo preprosto programsko. Časovnik se aktivira in v rednih intervalih z visoko frekvenco, na primer vsakih 300 μs, v krogu izpišemo eno številko - 1-2-3-1-2-3. Pokazali nam bodo, da številke žarijo hkrati, kot v filmu. Če dodate še več praznih številk, lahko nadzirate svetlost. To pomeni, da bo obstajala takšna shema za prikaz informacij - 1-2-3-empty-empty-empty-empty-1-2-3-empty-empty ... Za zmanjšanje porabe energije je potreben nadzor svetlosti. Tako na primer brez uporabe svetlosti en izpust porabi 24 mA, z uporabo pa se lahko zmanjša na 1-2 mA. Hkrati so številke še vedno jasno in daleč vidne. Sin se je igral s frekvenco, svetlostjo, ko je vse prenehalo utripati, mu je bilo všeč. Izkazalo se je, da je programiranje te vrste indikatorjev precej enostavno in priročno.
Drugi težaven trenutek je, da najdemo preprost, kot pravijo, intuitiven vmesnik, ko imamo 3 indikatorske številke in 2 gumba. Ampak mislim, da mu je uspelo.

Prišel sem s takšnimi gumbi:

  • Desni gumb - dolg pritisk, spreminjanje načinov, obstajajo trije - časovnik, štoparica, igre
  • Desni gumb - en sam pritisk, sprememba podnačin. Za časovnik je to izbira prednastavljenih časov, za štoparico, izbiro običajne štoparice in s potrditvijo za igro. Razne igre
  • Levi gumb - en sam pritisk - zagon / zaustavitev ali premikanje v igri, daljši pritisk - način nastavitve, programiranje
S takim kazalnikom:
  • Ko je izbran časovnik, se takoj prikaže določena številka iz prednastavljenih nastavitev (na primer 5,15,30 minut), ki jih je mogoče ponovno programirati in shraniti v ROM
  • Ko je izbrana štoparica - potem 000
  • Ko so igre L - loto, 6 - bomba, C - umri.
  • Številke so pametno prikazane na indikatorju, saj so le tri števke, nato prikažemo največje število pomembnih elementov. Na primer, časovnik je 200 minut 30 sekund - potem izpišemo 200. če je časovnik 10min 15s, potem izpišemo 10.1, če 1 minuto 25s, potem 1,25. Hkrati pa pika utripa v sekundah, da bi razumela, ali deluje časovnik ali štoparica.
  • Ko se štoparica ustavi, na primer za 10 minut 25 sekund, nato prikažemo izmenično 10. in 25, enkrat na sekundo, tako da lahko vidimo tudi sekunde.
Izkazalo se je, da program ni tako preprost, sin ga je pisal skoraj 3 tedne v času šolanja, z malo moje pomoči. Pogojev je veliko, različne zastavice - zagon, ustavitev, delo s spominom itd. A z rezultatom je bil zelo zadovoljen.

Testi

Prvi testi so potekali v šoli. Namesto kocke vedeževanje ocen. Ves razred se je spraševal. Potem je bomba super igra. Naprava ugane naključni čas od 5 do 20 sekund in začne tikati vsako sekundo. Podate ga v krog. Ko časovnik doseže ničlo - signal eksplozije. Tisti, ki ima napravo v rokah, je izgubil.

Prvi preizkusi štoparice in merilnika časa so potekali z velikim udarom. Opažen drugačen čas, preverjeno glede na točno uro, je napaka 1-2 sekundi na uro. Izdelali smo zvok signala.

Obdarovanje darila

Prišel je rojstni dan. Babica je hitro prestala trening in bila zelo vesela. Vsi so doživeli Lotto, popolnoma avtomatiziran. Na vsakih 5 sekund naprava zapiska in izda novo številko med tistimi, ki ostanejo v vrečki. Vsi se igrajo, vozijo napravo! Kdor ni imel časa, je zamujal.

Izid

Tako se je naprava izkazala za odlično. Programiranje je zelo zanimivo. Če vas zanimajo tudi mikrokrmilniki, jih lahko naredite sami (ali kot darilo) in jih programirate. Zagotovo se boste naučili:
  • plačila
  • spajkajte smd komponente
  • program STM8
  • delo z baterijami
  • gumbi za ročaj
  • ustvarjajo različne zvoke
  • delati s časovniki in ravnati z začasnimi dogodki
  • boj proti porabi energije
Shema in tabla v formatu Kicad sta objavljena na githubu. Objavljen je bil začetni projekt za STM8, najtežja stvar je dinamična indikacija, inicializacija mikrokrmilnika, zapletena obdelava gumbov - kratek, dvojni, dolg pritisk. Predlagam, da preostanek programa napišete sami, tako zanimivo je!

Predstavljamo vam zelo praktičen števec časa za dom in kuhinjo. Projekt je bil razvit zaradi dejstva, da čeprav je v različnih napravah (ročnih urah, pametnih telefonih itd.) Veliko različnih časovnikov, vsi niso primerni za uporabo v kuhinji ali delavnici. Upravljanje je treba čim bolj poenostaviti - brez nepotrebnih gumbov, ki se ne spomnijo takoj, kateri je za kaj odgovoren.

Shematski diagram časovnika z dajalnikom


Shema kuhinjskega časovnika z mikrokrmilnikom ATtiny 2313

Nekoč so bili na trgu mehanski časovniki - bili so resnično enostavni za uporabo. Zato je bilo odločeno, da to preprostost združimo s sodobno podlago. Tako se je pojavil ta časovnik z regulatorjem - kodirnikom. V njem lahko, tako kot v mehaničnem prototipu, povečate in zmanjšate čas odštevanja. Osnova je mikrokrmilnik ATtiny 2313. Tukaj je.


Risba časovnega tesnila

Kako deluje naprava

Povečanje / zmanjševanje časa se zgodi v skoku naenkrat za nekaj sekund. Poleg tega se lahko čas ustavi.

Zadnjih 5 minut signalizirajo kratki dvojni vrhovi vsako minuto. In zadnjih 15 sekund zasliši vsako sekundo.

Možnost izklopa trenutnega visokotonskega signala se izvede s pritiskom na dajalnik ali vrtenjem njegovega gumba v katero koli smer.


Stranski pogled

Da bi uporabniku kar najbolj olajšal delovanje, odštevalnik nima drugih nepotrebnih funkcij.


Podroben stranski pogled

In namesto da bi prepoznali časovne korake 15, 30, 60 sekund, bi bilo bolje določiti hitrost vrtenja gumba dajalnika in na tej podlagi spremeniti čas. Počasno vrtenje - šteje posamezne sekunde, hitro vrtenje - koraki po nekaj minut.


Pripravljen domač LED timer

Primer ... Nikoli ni prišel do njega 🙁 Časovnik se že dolgo uporablja v napol odprti obliki: 3 prstne baterije od spodaj, trimestni LED indikator spredaj in gumb za nadzor časa vrh.

Časovnik video

Tu je video, ki prikazuje delovanje naprave v različnih načinih, pa tudi mehanska štoparica v bližini za primerjavo.

Pametni indikator

Iz smd LED bomo izdelali svoj indikator, poljubne oblike. Kompakten - najmanjša velikost 20x20 mm z debelino le 2 mm. Nizka poraba energije - 1-10 mA med delovanjem, 5 μA v načinu spanja. Neodvisen enožični nadzor vsake LED. Nadzor svetlosti - več kot 100 stopenj svetlosti. Do 100 LED v indikatorju, s poljubno razporeditvijo na plošči. Možne izvedbe - dve lestvici 8 LED in 4 servisne LED; navedba glavnih točk - 8 LED v krogu in 4 servisne; ura - 12 LED v krogu; matrica 8x8 LED.


Krmilnik praznjenja litij-ionske baterije

Ta mini naprava je potrebna za zaščito li-ionskih baterij pred globokim praznjenjem. Vezje samodejno odklopi akumulator, ko napetost na njem pade pod 2,9V. Zelo nizka trenutna poraba le 500 nA. Največji porabniški tok je 2A. Zanesljivo ščiti baterijo pred prekomernim praznjenjem. Velikost plošče je le 10x6 mm.


UV indeks in merilnik temperature

Zbrani na morju? Vzemite to napravo s seboj. Z njim nikoli ne boste zagoreli in se zagoreli pravilno - natančno merjenje trenutnega in nabranega UV indeksa. Vedeli boste, ali se je morje ogrelo - natančno merjenje temperature vode s pomočjo termočlena tipa K. Kako vroče je zunaj - merjenje temperature zraka. Prav tako vam bo prišel prav na dacha - pravilna priprava žara. Miniaturna velikost 35x45x18, vgrajena baterija, pa tudi veliko drugih uporabnih funkcij.


Pregled tečaja

Ko pridete na to stran, še vedno nimate dovolj izkušenj za izdelavo zapletenih naprav na mikrokrmilnikih. Vabimo vas, da se udeležite tečaja mladega vojaka in razširite obzorja svojega znanja iz mikroelektronike. Vse, kar morate storiti, je izdelati vse tukaj ponujene naprave in obvladati vso teorijo, povezano z njimi. Na koncu tečaja boste lahko sami oblikovali srednje zahtevne naprave, programirali različne mikrokrmilnike, razumeli, iz katerih modulov so sestavljene različne naprave, in kaj potrebujete za razvoj svoje naprave.

V tem članku bomo podrobno preučili vse ključne točke tečaja, utemeljili vrstni red naprav, razložili, zakaj jih je treba narediti ravno tako in zakaj je treba vse narediti.

Ddobrodošli v fascinantnem svetumikroelektronika!

Prva številka radijske revije je izšla leta 1924. Že takrat je obstajal interes za proizvodnjo elektronskih naprav doma. S pomočjo spajkalnika, žic in kasneje na tekstolitu je bilo mogoče izdelati polnopravno zapleteno napravo. Bilo je zelo težko, le redki so ga razumeli na tem področju.

Zdaj lahko skoraj vsak študent doma samostojno izdeluje tiskana vezja odlične kakovosti. Na njih sestavite sodobno napravo, ki po funkcijah ni slabša od tistih, ki se prodajajo na trgu. Vse to je postalo mogoče zaradi pojava računalnikov in razvoja interneta. Skoraj vsaka naprava v našem času je vklopljena. Omogočajo vam, da napravi vdihnete življenje, s pomočjo programiranja rešujete zapletene težave, sprejemate in prikazujete različne podatke.

Ali je mogoče na osnovi mikrokrmilnikov? Kako narediti

Včasih morate samo nastaviti časovni interval, brez velike mikroskopske natančnosti. Na primer pri kuhanju, kjer napaka nekaj sekund v pol ure, ura ne igra pomembne vloge. Na podlagi teh premislekov je za generator ure izbran notranji RC oscilator. Stabilnost le-teh je odvisna od temperature in sprememb napajalne napetosti, saj mikrokrmilnik še naprej deluje pri napetosti 1,8-5,5 V. Kot vir energije sem uporabil 3-voltno baterijo (ali 2 celici po 1,5 V) .

Naloga je bila čim bolj poenostaviti zasnovo z najmanj zunanjimi deli in krmilnimi elementi ter kazalniki (čim bolj enostavnimi). Program je napisan v sestavljalniku v AVR Studio.

Obstaja nekaj gumbov za nadzor načinov časovnika. Prvi "SET" je za nastavitev časovnega intervala, drugi pa "RESET" za ponastavitev kadar koli, če morate "ponoviti" situacijo in nastaviti drug časovni interval. Kot tudi zvočni zvočni signal kot zvočni signal stanja časovnika v različnih obdobjih delovanja.

Časovnik je narejen z najmanj 5-minutnim diskretnim intervalom, če želite pritisniti gumb, lahko pokličete toliko intervalov (do 255).

Shematski diagram kuhinjskega časovnika:

Po sprostitvi gumba se zažene časovnik in zažene odštevanje, funkcija odštevalnika je zvočna indikacija (oči in roke ne sodelujejo pri nadzoru, temveč samo sluh), ko je nastavljen, "zapiska" tolikokrat, kot potrebujete -minutni intervali. Na primer: potreben je interval 30 minut, kar pomeni, da morate pritisniti gumb "SET" in ga držati pritisnjenega, 6-krat poklicati "pili" in spustiti gumb. Od trenutka, ko se sprosti gumb "SET", zasveti LED-indikator, ki označuje, da se je časovnik začel, in ugasne šele po koncu celotnega cikla, tudi od trenutka začetka odštevanja se oglasi zvočni signal " "po naslednjem diskretnem petminutnem intervalu tolikokrat, koliko jih je ostalo do konca celotnega cikla časovnika. In ko je celoten cikel zaključen, se na koncu cikla približno 10 sekund oglasi dolg "piskajoči" signal, ki oznani konec.

Po tem se časovnik preklopi v stanje pripravljenosti, tako da s pomočjo ukaza za spanje preklopi v način varčevanja z energijo, kjer bo trenutna poraba v programu manjša od mikroampera, notranji RC-generator z urno frekvenco 128 / 8 kHz.