Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Prosty zegar LED

AVT3132
kit
Układ praktycznego zegara o wyjątkowo prostej konstrukcji, wyposażony został w czytelny wyświetlacz LED, budzik z funkcją drzemki, oraz podtrzymanie bateryjne pracy zegara po zaniku zasilania. Ze względu na nieskomplikowany montaż powinno zainteresować wielu, w szczególności początkujących elektroników.
Article Image

Właściwości

  • wyświetlanie czasu w formacie: godzina, minuta
  • budzik z funkcją drzemki
  • prosta obsługa za pomocą 2 przycisków
  • podtrzymanie bateryjne w przypadku zaniku napięcia 
  • zasilanie: 7...12VDC / 0,2A
  • wymiary płytek: 60×21mm, 58×44mm

Opis układu

Schemat ideowy zegara pokazany jest na rysunku 1. Układ powinien być zasilany napięciem stałym o wartości 7...12V dołączonym do złącza CON2. Może to być dowolny zasilacz o wydajności prądowej nie mniejszej niż 200mA. Dioda D1 zabezpiecza układ przed niewłaściwą polaryzacją napięcia wejściowego. Zewnętrzne napięcie wejściowe jest podawane na stabilizator U1, natomiast kondensatory C3, C5...C7 pełnią rolę filtra zasilania.

Rys.1 Schemat ideowy - prosty zegar LED

Pracą zegara steruje mikrokontroler Atmega8, a jako zegar czasu rzeczywistego zastosowano układ scalony typu PCF8583. Komunikacja z układem odbywa się za pośrednictwem interfejsu I2C. W roli wyświetlacza zastosowano modułowy czterocyfrowy wyświetlacz ze wspólną anodą. Wyświetlacz sterowany jest bezpośrednio z portu mikrokontrolera poprzez rezystory ograniczające R4...R16. Do złącza CON5/PIEZO można dołączyć sygnalizator piezoakustyczny z generatorem. Jeżeli będziemy korzystali z funkcji budzika brzęczyk będzie pełnił rolę sygnalizatora budzika. Do złącz S1 i S2 należy dołączyć przyciski, które posłużą do wprowadzania nastaw i obsługi zegara.

Obsługa

Obsługa zegara odbywa się za pomocą dwóch przycisków: S1 i S2. Po wciśnięciu klawisza S1 uruchomione zostaje menu zegara "time" (rysunek 2), gdzie mamy możliwość ustawiania aktualnego czasu, kolejne krótkie wciśnięcie klawisza S1 uruchamia menu alarmu "alar" (rysunek 3) w którym ustawiamy czas budzika. Do wyboru i akceptacji ustawień służy przycisk S2.

Rys.2 Menu zegara 'time'
Rys.3 Menu alarmu 'alar'

Po zatwierdzeniu wyboru zarówno w trybie ustawiania czasu jak i w trybie nastaw budzika na wyświetlaczu zacznie migać pierwsza cyfra, wtedy można ustawić dziesiątki godzin za pomocą przycisku S2. Kolejne naciśnięcie S1 spowoduje miganie drugiej cyfry i z pomocą S2 można ustawić jednostki godzin. Kolejne dwa naciśnięcia S1 pozwolą ustawić minuty. W czasie ustawiania godzin i minut ustawiana jest zawsze tylko jedna cyfra. Kolejne piąte naciśnięcie spowoduje powrót do normalnej pracy zegara. Również dłuższa chwila bezczynności zakończy procedurę ustawiania.

Podczas pracy zegara dłuższe wciśnięcie klawisza S2 umożliwia włączenie/wyłączenie budzika. W momencie aktywacji budzika, na kilka sekund wyświetlona zostanie godzina jego uruchomienia. Stan budzika sygnalizuje kropka umieszczona przy cyfrze jedności minut (rysunek 5). Jeśli budzik jest włączony, to dioda ta świeci. Po uruchomieniu alarmu budzenia krótkie naciśnięcie dowolnego klawisza wyłącza alarm na czas około 5 minut aktywując w tym czasie funkcję drzemki. Fakt ten sygnalizowany jest miganiem kropki przy cyfrze jedności minut. Po upływie 5 minutowej drzemki sygnał budzenia zostanie uruchomiony ponownie.

Rys.5 Stan budzika sygnalizuje kropka

Znów naciśnięciem dowolnego przycisku można go odroczyć na kolejne 5 minut, itd... Właściwość bardzo cenna dla śpiochów. Wyłączenie alarmu i drzemki następuje po dłuższym wciśnięciu klawisza S2, lub po blisko półtora minutowym braku reakcji ze strony użytkownika. Całkowitej dezaktywacji i ponownej aktywacji budzika można dokonać podczas normalnej pracy zegara poprzez dłuższe wciśnięcie przycisku S2. Najlepszym sposobem poznania obsługi zegara jest praktyczne wypróbowanie działania przycisków. Po krótkim czasie funkcje przycisków staną się oczywiste.

Montaż i uruchomienie

Układ należy zmontować na dwóch płytkach drukowanych, których projekt pokazany jest na rysunku 4. Na płytce drukowanej wyświetlaczy umieszczone zostały dwa niewielkie "uszka" ułatwiające przymocowanie zegara. Montaż układu jest typowy i nie powinien przysporzyć problemów. Montaż przebiega w sposób standardowy, zaczynając od wlutowania w płytkę zegara rezystorów i innych elementów o niewielkich rozmiarach, a kończymy montując kondensatory elektrolityczne złącza śrubowe oraz baterię.

Rys.4 Projekt płytki - prosty zegar LED
Rys.4b Projekt płytki - prosty zegar LED

Na drugiej płytce montujemy wyświetlacz LED. Po zmontowaniu obydwu płytek należy połączyć je ze sobą za pomocą kątowej listwy szpilek goldpin, widok gotowych, już połączonych płytek pokazano na fotografii 6. W następnym kroku dołączamy przyciski S1 i S2 oraz opcjonalnie brzęczyk PIEZO. Do tego celu należy użyć złącz śrubowych, połączeń należy dokonać wzorując się rysunkiem 5. Gdyby w trakcie użytkowania zegara okazało się że zegar znacząco spóźnia się lub spieszy można eksperymentalnie dobrać wartość kondensatora C1.

Fot.6 Połączone płytki - prosty zegar LED
Montaż rozpocznij od wlutowania w płytkę elementów w kolejności gabarytowo od najmniejszej do największej. Montując elementy oznaczone wykrzyknikiem zwróć uwagę na ich biegunowość.
1. Wlutuj rezystory R1-R16 i R18 oraz diody D1-D3
Wlutuj kondensatory C1, C2, C5-C7 oraz podstawki
Wlutuj kondensatory C3 i C8, złącza śrubowe oraz goldpin, przylutuj przewody do przycisków
Wlutuj kondensatory C3 i C8, złącza śrubowe oraz goldpin, przylutuj przewody do przycisków
Wykaz elementów
Rezystory:
 
R1-R3:
3,3kΩ (pom.-pom.-czerwony-złoty)
R4-R11, R18:
100Ω (brązowy-czarny-brązowy-złoty)
R12-R16:
10Ω (brązowy-czarny-czarny-złoty)
R17:
NIE MONTOWAĆ
Kondensatory:
 
C1:
15...18pF
C2, C5-C7:
100nF
C3, C8:
100μF !
Półprzewodniki:
 
D1:
1N4007 !
D2, D3:
BAT43 !
U1:
7805 !
U2:
ATMEGA8 (zaprogramowany) !
U3:
PCF8583P !
Pozostałe:
 
Q1:
kwarc zegarkowy 32768Hz
BATT:
bateria np. CR2032 do druku
PIEZO:
sygnalizator PIEZO
VCC:
ARK2/5mm
S1, S2, PIEZO:
ARK2/3,5mm
CON1:
listwa GOLDPIN 1x20 kątowa
DISP:
LED-AF5643FS
Galeria
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich sierpień 2015
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"