Horloge-thermomètre murale. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'horloge-thermomètre murale proposée à l'attention des lecteurs est réalisée selon le schéma le plus simple et ne contient pas d'éléments coûteux. Sur un grand indicateur, assemblé à partir de LED simples, l'heure actuelle en heures et minutes est périodiquement remplacée par les valeurs de température dans la rue et dans la pièce.

Fig. 1

Le schéma de la montre-thermomètre est illustré à la fig. 1. Ils sont basés sur le microcontrôleur AT89C2051-12PU (DD1). La fréquence d'horloge du microcontrôleur est fixée par le résonateur à quartz ZQ1 à 3,6864 MHz. Il est choisi à la condition de diviser sa valeur en hertz par 12 sans reste. Cela est nécessaire au bon fonctionnement de l'horloge - dans le microcontrôleur utilisé, la durée du cycle de la machine est égale à douze périodes de la fréquence d'horloge. Le réglage fin de la course est effectué par un condensateur d'accord C4. Elle peut être réalisée sur un fréquencemètre connecté à l'une des sorties du résonateur à quartz ZQ 1 par l'intermédiaire d'un condensateur de 1 pF.

Fig. 2

L'indicateur d'horloge-thermomètre se compose de quatre familiarités à sept éléments (chiffres). Chaque élément contient trois LED connectées en parallèle. A titre d'exemple, sur la fig. 2 montre l'emplacement et la connexion des dizaines de LED d'heures (le plus à gauche). Le microcontrôleur contrôle directement la tension fournie à travers les résistances R8-R14 aux cathodes des LED des éléments du même nom de chaque catégorie. L'indication dynamique est organisée à l'aide d'interrupteurs sur les transistors VT1 -VT4, commutant sur les signaux du microcontrôleur les anodes communes des LED des décharges de l'indicateur. Deux LED (HL43 et HL44), séparant les chiffres des heures et des minutes sur l'indicateur, clignotent avec une période de 1 s, indiquant la progression de l'horloge.

Lorsque l'horloge est allumée par le commutateur SA2, l'indicateur affiche l'heure 00:00. Sa valeur exacte est réglée avec les boutons SB1 et SB2. Après avoir appuyé sur SB2 pour la première fois, le chiffre des dizaines d'heures commence à clignoter. Le numéro qui y est affiché est modifié en appuyant sur SB1. Les appuis suivants sur le bouton SB2 procèdent alternativement au réglage des unités d'heures, de dizaines et d'unités de minutes. Tout en maintenant SB1 enfoncé, la valeur de la variable augmente à un rythme d'environ deux unités par seconde, et lorsqu'elle atteint le nombre maximum pour ce bit, elle revient à zéro. Après avoir réglé les unités de minutes, appuyez sur le bouton SB2 pour démarrer l'horloge.

Le microcontrôleur communique via une interface 1-Wire organisée par logiciel avec deux capteurs de température numériques DS18B20 - installés sur la rue BK1 et placés dans la pièce BK2. Si la température ambiante n'est pas intéressante, le capteur BK2 peut être désactivé par l'interrupteur SA1.

Après 10 s d'affichage de l'heure, le programme du microcontrôleur envoie une commande au capteur BK1 pour mesurer la température et en 2 s affiche sa valeur en degrés Celsius entiers dans les deux chiffres de droite de l'indicateur,

en l'accompagnant de la lettre U (rue) dans le chiffre le plus à gauche. Ensuite, la même procédure est effectuée avec le capteur BK2, dont les lectures sont accompagnées de la lettre P (pièce). Dans les deux cas, la plage de température mesurée est de -55 à +99 °C. Ses valeurs négatives sont marquées d'un moins dans le deuxième chiffre de l'indicateur à partir de la gauche.

S'il n'y a pas de capteur BK1 ou BK2 est éteint, le programme du microcontrôleur le détermine et ignore la procédure correspondante pour mesurer la température et l'afficher sur l'indicateur. Veuillez noter qu'au début de son travail, le programme entre dans la mémoire non volatile des capteurs les valeurs de certains paramètres nécessaires à leur bon fonctionnement dans l'appareil décrit. Par conséquent, après la première connexion du capteur (par exemple, en cas de remplacement), il est nécessaire d'éteindre puis de rallumer la montre-thermomètre.

Fig. 3

La carte de circuit imprimé de la montre-thermomètre est illustrée à la fig. 3. Il est fait de fibre de verre laminée sur un côté. Tous les éléments qui s'y trouvent sont montés du côté des conducteurs imprimés. Cela a permis d'utiliser la planche comme couverture arrière du boîtier de la montre. Le boîtier lui-même est collé à partir de verre organique. Le tableau à LED est situé sur sa paroi frontale transparente, entre eux se trouve un filtre de lumière constitué d'un film coloré (rouge ou vert). Les LED bleues, dont le type est indiqué sur le schéma, peuvent être remplacées par d'autres de n'importe quelle couleur, mais de luminosité accrue, afin de ne pas augmenter le courant consommé par la montre-thermomètre. Le capteur de température BK1 doit être placé dans un petit boîtier pour le protéger des rayons du soleil et fixé à l'extérieur de la fenêtre à une distance d'environ un mètre du mur.

Le programme du microcontrôleur (fichier prog.asm) a été écrit en langage d'assemblage pour les microcontrôleurs de la famille MCS-51 et traduit dans le fichier de démarrage prog.hex à l'aide de l'IDE 8051 pour Windows (acebus.com/download/win8051.zip). La programmation du microcontrôleur peut être effectuée avec n'importe quel programmeur capable de travailler avec les microcontrôleurs de la série AT89.

La tension constante de l'alimentation externe fournie au connecteur X1 peut être comprise entre 7 et 24 V. J'ai utilisé un chargeur de téléphone portable. En cas de coupure de courant externe, l'horloge bascule sur une batterie de secours GB1, composée de cinq à six cellules galvaniques de taille AA. La faible consommation de courant des LED utilisées (quelques milliampères) permettait de refuser l'extinction du voyant lors du passage en alimentation de secours.

Le programme du microcontrôleur peut être téléchargé à partir de ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/10/prog.zip.

Auteur : A. Samus

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