Horloge-réveil-thermomètre avec télécommande IR. Schéma, description

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Horloge-réveil-thermomètre avec télécommande IR. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques

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L'appareil proposé à l'attention des lecteurs est fabriqué sur une base d'éléments modernes et diffère des conceptions précédemment publiées dans la revue par des fonctionnalités avancées et l'utilisation d'une télécommande infrarouge pour le contrôler.

L'appareil décrit est conçu pour indiquer l'heure actuelle, émettre des signaux sonores à un moment donné et indiquer la température en deux points (intérieur et extérieur) dans la plage de -55 ... +99 °С avec une précision de ± 1 ° С. L'heure et la température sont affichées en alternance (pendant 10, 1 et 2 s respectivement). Le réglage des lectures de l'horloge, l'heure de l'alarme, la désactivation de l'alarme, l'extinction et l'allumage de l'indicateur se font à partir de la télécommande IR (DU).

Le réveil sonne avec une pause de 10 s : d'abord, deux courts (environ 0,1 s) simples, puis le même nombre de doubles (avec une pause de 0,1 s), et après eux - deux triples (avec le même pause). Après une minute, des signaux triples sont émis toutes les secondes jusqu'à ce que l'alarme soit éteinte (cet "algorithme" est pratique si un enfant dort dans la pièce). Il existe une fonction Snooze (répétition du signal après un certain temps), qui permet de dormir un peu plus après le premier signal. Si le voyant est éteint (par exemple, la nuit, pour ne pas déranger les enfants lorsqu'ils s'endorment), il s'allume lorsque l'alarme se déclenche et affiche l'heure actuelle jusqu'à ce qu'il s'éteigne ou passe en mode Snooze. Il y a une courte réponse sonore à l'appui sur les boutons de la télécommande, indication (par LED) du passage des commandes de la télécommande, alimentation de secours en cas de coupure de courant (dans ce cas, le réveil donne un signal continu) .

Le schéma de principe de l'appareil est illustré à la fig. 1. Sa base est le microcontrôleur DD2 AT89C4051 [1]. Il contrôle le fonctionnement de tous les nœuds. Il comprend une mémoire programme non volatile (4 Ko), une RAM (128 octets), deux temporisateurs, un système d'interruption, etc.

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Pour un démarrage fiable et une protection du microcontrôleur contre les pannes de courant, le microcircuit KR1171SP47 (DA1) a été utilisé. Il maintient sa sortie (broche 3) au niveau bas lorsque la tension d'alimentation est inférieure à 4,7 V. Le condensateur C6 retarde la transition vers l'état logarithmique. 0 (c'est-à-dire démarrage du microcontrôleur) après que la tension d'alimentation dépasse le niveau de seuil. Dans les cas extrêmes, cette puce peut être omise en utilisant le schéma de réinitialisation standard recommandé par Atmel. Cependant, dans ce cas, des pannes d'appareils sont possibles en raison de "défaillances" de l'alimentation.

Le tableau de bord de l'appareil se compose de cinq indicateurs numériques à LED SA08-11GWA de Kingbright. Indication - statique. Pour réduire la luminosité de la lueur, les diodes VD5 et VD6 sont incluses dans le circuit d'alimentation des indicateurs. Lors de l'affichage de l'heure, HG1 et HG2 affichent respectivement les dizaines et les unités d'heures, HG3 - les tirets (-), HG4 et HG5 - les dizaines et les unités de minutes (par exemple, 22-11), en mode de mesure de la température, HG1 indique son signe ( uniquement pour les valeurs négatives) , et HG2, HG3 et HG4, HG5 sont respectivement une valeur numérique et une unité de mesure (par exemple, -18°C pour une sonde extérieure et 23°C pour une sonde d'ambiance, comme en témoigne le " ." dans le quatrième chiffre).

Pour contrôler l'unité d'affichage, seules trois sorties du microcontrôleur ont été utilisées : P1.2 (14) - pour la transmission de données ; P1.3 (15) - pour flasher chaque bit défini sur P1 2 ; P1.4 (16) - pour sortir les données chargées dans DD3-DD7 vers leurs sorties. La puce 74HC595 [2] est un registre à huit bits avec une entrée série et une sortie parallèle avec un verrou. Cela vous permet d'y charger d'abord des données, puis de les soumettre ensuite à la sortie. Les sorties peuvent être transférées au troisième état. Chaque broche peut fournir jusqu'à 35 mA.

Le microcircuit PCF8583 [3] a été utilisé comme horloge, ce qui a permis d'oublier que le temps peut s'égarer en l'absence d'alimentation (la précision de la marche ne dépend pratiquement que du résonateur à quartz ZQ1 à 32768 Hz). Le PCF8583 possède une mémoire statique utilisée pour déterminer la première fois que l'horloge est allumée (pour préparer à la fois le microcontrôleur et l'horloge elle-même pour un fonctionnement normal) et un réveil matériel. Lorsque l'heure réglée coïncide avec celle en cours, un niveau logique bas apparaît sur la broche INT (7). En conséquence, le circuit d'alimentation de l'émetteur électromagnétique HA1 est fermé et un signal d'interruption est appliqué à la sortie РЗ.З (7) du microcontrôleur DD2. De plus, le signal de la sortie INT est désactivé par logiciel et le contrôle de l'émetteur passe au microcontrôleur (via une clé électronique sur les transistors à effet de champ VT1, VT2). L'horloge est contrôlée par le bus l2C, organisé par logiciel (il est absent du microcontrôleur).

Un émetteur électromagnétique HSM1606X de JL World avec un générateur intégré fonctionnant à une fréquence d'environ 2200 Hz a été utilisé pour fournir des signaux sonores.

La batterie GB1 sert à alimenter la puce d'horloge et l'émetteur de son en cas de panne de courant sur le réseau. Comme mentionné, l'alarme dans ce cas émet un signal continu, qui ne peut être désactivé qu'en appuyant sur le bouton SB1.

Pour recevoir les signaux de commande de la télécommande, un récepteur infrarouge intégré SFH506-36 de Siemens [4] a été utilisé. Cette puce est très sensible aux interférences dans le circuit d'alimentation, elle intègre donc un filtre VD4C8C9.

L'appareil est alimenté par un convertisseur de tension stabilisée basé sur le microcircuit MC34063 (analogique domestique - KR1156EU5). Le fonctionnement de tels convertisseurs est décrit en détail dans [5]

Le schéma de principe de la télécommande IR est illustré à la fig. 2. Il est fabriqué sur la base d'une petite calculatrice de fabrication chinoise sous la forme d'un téléphone portable (son boîtier, son clavier et sa batterie, composés de deux cellules 389A, ont été utilisés). La puce SAA3010 [6] (analogique - logiciel INA3010D "Integral") dans le boîtier SOIC a été utilisée comme émetteur. Cette puce fonctionne dans le système de télécommande IR RC-5, développé par Philips pour contrôler les équipements domestiques et largement utilisé (utilisé dans de nombreux téléviseurs, y compris ceux produits, par exemple, par le logiciel Horizon).

Horloge-réveil-thermomètre avec télécommande IR

En mode veille, le SAA3010 consomme très peu de courant, ce qui rend l'utilisation de la télécommande très pratique - il n'y a pas besoin d'interrupteur d'alimentation séparé. Le microcircuit entre dans l'état actif lorsqu'un bouton est enfoncé et revient au mode de micro-consommation lorsqu'il est relâché. Le numéro de système de code RC-5 utilisé est 0 (pour le contrôle du téléviseur). Si nécessaire, par exemple, pour ne pas interférer avec le travail avec le téléviseur, s'il utilise le même standard, il est facile de passer à une autre table d'encodage. Il est également possible d'utiliser une télécommande prête à l'emploi à partir de n'importe quel appareil électroménager, si vous vous occupez des commandes de transcodage. Vous pouvez vous familiariser avec le fonctionnement de la télécommande IR RC-5 dans l'article [7].

Les puces DALLAS DS1621 sont utilisées comme capteurs de température à distance. Ils sont bons car ils utilisent l'interface 12C pour l'échange, que nous avons déjà générée par programme. Cela signifie qu'ils peuvent être connectés aux mêmes broches du microcontrôleur que l'horloge. L'erreur de mesure est entièrement déterminée par les capteurs et ne dépasse pas ±0,5 °С, et la précision d'indication est de 1 °С. Des informations plus détaillées sur les capteurs de température numériques sont disponibles sur le site Web [8].

Quelques mots sur l'emplacement des capteurs. L'extérieur doit être protégé de la lumière directe du soleil et des flux d'air à température ambiante pénétrant à travers les fissures des cadres, et l'intérieur doit être positionné de manière à être le plus éloigné possible des objets chauffants (radiateurs chauffants, lampes, etc. .). Il est souhaitable de sceller le capteur externe pour éviter la corrosion de la carte de circuit imprimé, etc. (l'auteur a utilisé du mastic silicone). La conductivité thermique en est réduite, mais avec des processus lents, tels que des changements de température atmosphérique, cela est tout à fait acceptable.

Horloge-réveil-thermomètre avec télécommande IR

Fonction des boutons de la télécommande : "TS" - réglage de l'heure. Après avoir appuyé dessus, entrez l'heure au format 24 heures avec des zéros non significatifs, c'est-à-dire s'il est actuellement huit heures trente du matin, alors 0 8 - 3 0. Après vous être assuré que l'heure est entrée correctement, appuyez sur n'importe quel bouton, et l'appareil passe en mode horloge .

"BS" - réglage de l'heure de l'alarme. La procédure est similaire au réglage de l'heure.

"OFF" - désactiver l'alarme. Le bouton SB2 dans le boîtier de la montre remplit la même fonction.

"LED" - désactiver/activer les indicateurs.

Appuyez sur n'importe quel autre bouton pendant que l'alarme sonne pour la mettre en mode Snooze.

L'apparence de la télécommande et la vue d'installation de l'unité principale de l'appareil sont illustrées à la fig. 3.

Les codes "firmware" du microcontrôleur sous la forme d'un fichier hexadécimal sont indiqués dans le tableau.

Исходный текст

Le programme est écrit en C. Cela offre des possibilités de mises à jour ultérieures. Le programme a été développé et compilé dans l'environnement intégré Keil mVision2 V2.36. Assembleur - A51 version V7.04, compilateur - C V7.04, éditeur de liens - BL51 version V5.02. Le fichier projet est termo.Uv2. Une description détaillée du compilateur peut être trouvée sur le site [9] (vous pouvez également "télécharger" une version de démonstration.

(cliquez pour agrandir)

Le programme de commande est écrit dans le contrôleur à l'aide du programmateur TURBO. Avant la programmation, il faut vérifier la conformité de l'installation avec le schéma électrique de l'appareil. Une structure correctement assemblée n'a pas besoin d'être ajustée.

littérature

Microcontrôleur AT89C4051. - .
74HC595; Registre à décalage à entrée série, série ou sortie parallèle 8 bits avec verrous de sortie ; (3 états). - .
PCF8583; Horloge/calendrier avec RAM 240x8 bits. - .
SFH506-36 ; Récepteur IR, dispositif démodulateur. - .
Biryukov S. Convertisseurs de tension sur le microcircuit KR1156EU5. - Radio, 2001, n° 11, p. 38, 39, 42.
SAA3010 ; Émetteur de télécommande infrarouge. - < semi-conducteurs, philips. com/pip/SAA301O.htmIX
Ridiko L. I. Application du code RC-5. - < h ttp ;// telesys. fr/projects/pro j036/index.shtml>
DS1621 ; Thermomètre et thermostat numériques. - .
.

Auteur: D.Chibyshev, Omsk

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