Úvod:
Přináším vám další z řady konstrukcí hodin. Jedná se o hodiny s LCD displejem, svou velmi nízkou spotřebou určené pro napájení z baterie.
Kromě času však ukazují i datum, den v týdnu a teplotu. Datum umí počítat i s přestupnými roky a automaticky přepínají letní a zimní čas.
Popis konstrukce:
Tyto multifunkční LCD hodiny jsou řízené mikroprocesorem Atmel AVR ATmega16A (případně starou ATmega16L).
Program pro AVR ke stažení a printscreen nastavení bitů je k dispozici níže.
K zobrazování je použit velkoplošný 7-segmentový 4-místný LCD displej s vysokým kontrastem, např. RDN0001-PHN-3-000, DE 119, DE 120, DE 127 či LCD3906.
LCD Displej je řízen staticky (bez multiplexu). K tomu je třeba větší množství portů. Proto jsem zvolil 40-nožičkový AVR obvod ATmega16A, případně 16L.
Frekvence střídavého napětí displeje je 32Hz. Cifra 4 (zcela vlevo) je pro úsporu portů zapojena zjednodušeně, pouze na 4 vývody. Zjednodušené zapojení
je možné, protože tato cifra zobrazuje jen číslice 1, 2 a 3.
Pro dosažení nízké spotřeby je jako zdroj přesného času použit nízkofrekvenční krystal 32 768 Hz.
Výstup krystalového oscilátoru vstupuje do čítače/časovače2, který pracuje v asynchronním režimu.
CPU je taktováno z vnitřního RC oscilátoru běžícího na 1MHz. Pokud zrovna neprobíhá přerušení, CPU je v sleep módu Power Save - běží tedy jen
krystalový oscilátor, ne RC oscilátor. Jako čidlo teploty IO2 byl zvolen obvod MCP9700A. Oproti oblíbenému LM35 má výhodu v mnohem menší spotřebě.
Odebírá pouze cca 5uA, což je při bateriovém napájení velkým přínosem. Tyto hodiny měří teplotu v rozsahu
-9 ... +150 °C, což by pro měření pokojové teploty snad mělo stačit :). Rozlišení je 1 °C.
Hodiny se napájí ze tří článků 1,5V. Mohou být např. tužkové (AA), mikrotužkové (AAA) nebo knoflíkové. Lze použít i tři články NiMH či NiCd (1,2V)
nebo jeden článek Li-Ion či Li-Pol (3,6V či 3,7V). Maximální napětí je 5,5V a minimální 2,7V.
Celková spotřeba hodin včetně teplotního čidla je cca 20uA při 3V a 30uA při 4,5V.
S běžnými zinko-uhlíkovými tužkovými bateriemi AA (na jedno použití) s typickou kapacitou 1000mAh
je očekávaná doba provozu hodin cca 4 - 5 let. Kondenzátory C1 a C3 umístěte co nejblíže k IO1.
Během oživování hodin či úprav programu dejte do série s baterií odpor cca 150 - 560R pro případ náhodného zkratu.
Pokud použijete baterii s velkým zkratovým proudem, zapojte do série pojistku, nebo ponechte sériový odpor, který jste připojili během oživování, nastálo.
Ovládání:
Hodiny se ovládají pomocí dvou tlačítek: Mód a "+".
Mají 4 typy zobrazení, které se volí pomocí tlačítka mód:
• Zobrazení samotného času
• Střídavé zobrazení času a teploty
• Střídavé zobrazení času a data
• Postupné zobrazování všech čtyř údajů: Času, dne v týdnu, data a teploty.
Nařizování:
Dlouhým stiskem tlačítka mód spustíte nařizování. Poté můžete postupně nařídit všechny údaje v pořadí:
hodiny, desítky minut, jednotky minut, sekundy, den v týdnu, den, měsíc, rok a vypínač automatického času.
Jednotlivé údaje se přepínají tlačítkem mód. Nastavení se provede tlačítkem "+".
Vypínač automatického času (Au) umožňuje vypnout a zapnout funkci automatického přechodu na letní čas a zpět.
"Au1" znamená zapnuto, "Au0" znamená vypnuto.
Celý program ke stažení:
zdrojový kód v assembleru (ASM)
přeložený v HEX souboru (2054 Bajtů)
Zapisování programu do AVR se podrobněji věnuji zde.
