Общее описание
Административные часы-термометр предназначены не только для информирования населения о
текущем времени и температуре окружающей среды, но и для создания привлекательности
административного здания.
Достоинство проекта - небольшая стоимость готового изделия и экономичность.
Устройство потребляет электроэнергии не более 40 Вт/ч.
Часы состоят из внешнего табло, устанавливаемого на фасаде здания,
устройства управления и датчика температуры. Информация о времени и температуре выводится на
четырехразрядный семисегментный индикатор попеременно. Абсолютная погрешность измерения температуры
определяется погрешностью цифрового датчика температуры и составляет не больше плюс-минус 0.5С в
диапазоне от -10С до 85С. В остальном диапазоне погрешность не хуже плюс-минус 2C.
При этом обязательным условием является установка датчика температуры таким образом, ч
тобы он всегда находился в тени и на расстоянии не менее 15 см от стены.
Табло нельзя устанавливать так, чтобы на него падали прямые солнечные лучи.
Иначе в яркий солнечный день на табло будут видны только солнечные блики.
Рабочий режим
На индикаторе периодически отображаются значения времени и температуры.
Период отображения каждого значения равен 4 секундам.
Время отображается в 24 часовом формате - ЧЧ.ММ,
при этом старший не значащий ноль часов не отображается.
Точка мигает в соответствии с ходом секунд.
Температура отображается в градусах Цельсия,
при этом в крайнем правом разряде индикатора отображается символ ''C''.
Если за последние 5 минут температура внешнего датчика изменяется больше чем на 0.2С,
то символ ''С'' периодически сменяется символом повышения (стрелка вверх)
или понижения (стрелка вниз) температуры.
Измерение температуры производится один раз в минуту. В памяти устройства
хранится 5 последних измерений и по разности между первым и последним измерением
делается анализ повышения или понижения температуры.
Режим установки времени
Режим установки времени отображается только на табло устройства управления.
Внешнее табло всегда находится в рабочем режиме. Для программирования устройства
используются 3 кнопки: "Меньше", "Ввод" и "Больше".
Для того, чтобы войти в режим установки времени, необходимо нажать и удерживать
в нажатом состоянии кнопку "Ввод". Через 3 секунды прибор перейдет в режим
установки минут. При этом показания минут на табло устройства управления будут мигать.
Кнопками "Меньше" и "Больше" можно установить новое значение времени.
Кратковременное нажатие на кнопку "Меньше" или "Больше" изменяет
значение времени на единицу, а удержание кнопки в нажатом состоянии непрерывно
изменяет значение времени, соответственно в меньшую или большую сторону.
При достижении необходимого значения времени кратковременным нажатием кнопки "Ввод"
можно переключиться в режим установки часов. При этом показания часов будут мигать.
Чтобы сохранить установленное значение времени, необходимо нажать и удерживать в нажатом
состоянии кнопку "Ввод", пока не произойдет выход из режима установки времени.
При установке нового значения времени секунды всегда обнуляются. Если в режиме
установки времени в течении 10 секунд ни одна кнопка не будет нажата, то устройство
автоматически перейдет в рабочий режим. Установки нового значения времени при этом не произойдет.
Схемотехника
Особенностью данного устройства является вторичное использование элементов старых компьютеров.
Устройство управления представляет собой корпус старого компьютера с блоком питания
форм-фактора АТ в котором размещается крохотная, по сравнению с корпусом, плата управления.
Причем из блока питания можно убрать вентилятор, чтобы он не шумел, так как мощность потребляемая
устройством не превышает 40 Вт.
Устройство управления выполнено на микроконтроллере ATiny2313-20PI.
В устройстве использованы часы реального времени DS1307N, с резервным питанием от батареи CR2032 (3В).
В качестве датчика температуры использован цифровой датчик температуры DS18B20.
В качестве силовых ключей для управления светодиодами внешнего табло используются полевые
транзисторы от неисправных материнских плат - например STB3020L. Транзисторы нет необходимости
устанавливать на радиатор. Стабилизатор 7805 устанавливается на небольшой радиатор.
Внешнее табло - это большой семисегментный индикатор с общим анодом. каждый сегмент состоит из 4 элементов.
В каждом элементе 7 суперярких (1000mCd) диффузных (угол рассеяния 60 градусов) светодиодов L-813SRD/H.
Каждый светодиод соединен последовательно с токоограничивающим сопротивлением и все они в сегменте
соеденены параллельно.
Программа
Программа написана на AVR ассемблере.
Файлы проекта
Схема электрическая-принципиальная устройства управления. (PDF)
Схема электрическая-принципиальная табло. (PDF)
Программа на ассемблере, прошивка и проект в Proteus 7.4 SP3
Эскиз табло, сегменты табло (PCAD 2001)
Адрес автора
Персональная страница
E-mail: ryaskin65@mail.ru