Zaloguj się
Wszystkie
9 lipca 2025
67
- wskazywanie aktualnego czasu w formacie 24-godzinnym,
- możliwość odmierzania czasu w dół, od zadanej wartości do zera (tryb timera),
- możliwość załączenia alarmu dźwiękowo-wizualnego o zadanej porze (tryb budzika),
- możliwość wyświetlenia aktualnej temperatury (tryb termometru),
- pięciostopniowa regulacja jasności wyświetlaczy LED,
- pomiar temperatury w zakresie -55…+125ºC,
- cyfrowy, niewymagający kalibracji czujnik temperatury,
- nastawy przechowywane w nieulotnej pamięci EEPROM,
- czytelne cyfry o wysokości 20,56 mm,
- bateryjne podtrzymywanie odliczania czasu,
- zasilanie napięciem stałym 9…15 V,
- pobór prądu do 150 mA.
Każdy, kto oglądał hollywoodzkie filmy wie, jak (zdaniem filmowców) powinna wyglądać bomba zegarowa. Duże, czerwone wyświetlacze siedmiosegmentowe LED, mnóstwo przewodów wokół płytki zawierającej masę komponentów elektronicznych i całość przyczepiona paskami taśmy klejącej do lasek dynamitu. Również czerwonego. Jeszcze groźniej taki sprzęt wygląda, jeżeli zawiera nieopisane złącza i przyciski.
Dla tych, którzy chcieliby mieć w swoim otoczeniu tak wyglądający sprzęt, ale nie pałają żądzą unicestwienia ludzkości, prezentuję taki oto gadżet. Wygląda jak bomba, odmierza jak bomba, ale to praktyczny zegar z budzikiem, timerem i termometrem w jednym! Na płytce są wprawdzie wycięcia, które umożliwiają zamocowanie jej do imitacji lasek dynamitu lub innego ładunku wybuchowego, ale równie dobrze można ją osadzić w zupełnie innej obudowie, wyglądającej zupełnie niewinnie.
Dla kogo jest ten układ? Chociażby dla miłośników klimatów gamingowych, którzy lubią dekoracje rodem ze swoich ulubionych strzelanek. Albo fani książek w klimacie postapokaliptycznym. Może też stanowić uzupełnienie rozgrywki ASG lub paintballowej jako „bomba”, którą trzeba „rozbroić” przed upływem zadanego czasu (w trybie timera). Będzie też stanowić oryginalny podarunek od początkującego adepta elektroniki, który mógłby ją samodzielnie złożyć. Pomysłów jest naprawdę wiele!
Budowa układu
Głównym podzespołem zawiadującym pracą urządzenia jest mikrokontroler typu ATmega8A-PU z 8-bitowym rdzeniem AVR, taktowanym sygnałem o częstotliwości około 8 MHz, dla którego wzorcem jest wbudowany generator RC. Rdzeń mikrokontrolera nie realizuje zadań krytycznych czasowo, więc taki wzorzec jest dla niego wystarczający. Z kolei do odmierzania czasu służy licznik taktowany sygnałem o znacznie wyższej stabilności, pochodzącym z rezonatora kwarcowego Q1, przez co układ może odmierzać czas z dużą dokładnością – co przecież jest głównym zadaniem tego urządzenia.
Sześć wyświetlaczy siedmiosegmentowych LED jest sterowanych multipleksowo. Poszczególne segmenty każdej cyfry załącza rejestr przesuwny typu 74HC595, zaś kolejne cyfry są zasilane przez klucze tranzystorowe T1…T6. Wejście OE (Output Enable) zostało podciągnięte do wysokiego stanu logicznego przy użyciu rezystora R1, przez co tuż po włączeniu zasilania nie jest zauważalne nieestetyczne mignięcie cyfr – ich katody są wówczas po prostu odłączone.
Użyte w projekcie wyświetlacze typu LED-AD8021BMR-B nie mają dwukropków, te zrealizowano więc za pomocą dodatkowych diod LED4…LED7. Prąd każdej z nich jest ustalony przez indywidualny rezystor w taki sposób, by ich jasność była zbliżona do jasności segmentów wyświetlaczy. Tranzystor T7 załącza wszystkie te diody (dwa dwukropki) jednocześnie, zaś dzięki tranzystorowi T8 realizowane jest ich ściemnianie. Wejście OE układu 74HC595 (nóżka 13) w stanie niskim aktywuje wszystkie wyjścia jednocześnie, toteż tranzystor PNP zachowa się w taki sam sposób: obniżenie potencjału jego bazy spowoduje załączenie diod. Sterowanie przez mikrokontroler przebiegiem PWM daje ładnie wyglądający efekt zredukowania jasności. Kondensator C1 przyspiesza przełączanie T8.
Na płytce znajduje się również sygnalizator dźwiękowy SG1. Swoim piszczeniem oznajmia pobudkę lub zakończenie odliczania czasu przez timer. Aby jego załączanie nie powodowało poboru prądu o relatywnie wysokim natężeniu z wyjścia mikrokontrolera, użyto prostego klucza opartego na tranzystorze T9. Rozłączenie zacisków zworki JP1 umożliwi wyłączenie dźwięków bez ingerencji w pozostałe funkcjonalności układu.
Cyfrowy czujnik temperatury typu DS18B20 należy podłączyć do zacisków złącza J2. Napięcie zasilające ten czujnik jest filtrowane przez prosty filtr RC składający się z rezystora R24 i kondensatorów C9 oraz C10, co poprawia stabilność pracy czujnika. Dla ochrony wejścia mikrokontrolera przez uszkodzeniem, do którego mogłyby doprowadzić indukujące się w przewodzie zakłócenia, zostały dodane diody ograniczające napięcie do zakresu –0,7…+5,7 V. Rezystor R23 ogranicza prąd tych diod. Z kolei rezystor R26 ogranicza prąd diod zabezpieczających wbudowanych w mikrokontroler, gdyż ich napięcie przewodzenia jest nieco niższe niż użytych w układzie 1N4148. Rezystor R25 jest wymagany do prawidłowego działania magistrali komunikującej się z czujnikiem. Jednocześnie wartości R23 i R26 zostały tak dobrane, że wprowadzane przez nie spadki napięcia (i spowodowane tym przesunięcie się poziomów napięcia logicznej wartości „0” i „1”) oraz opóźnienia w przełączaniu nie mają negatywnego wpływu na działanie układu.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
