Relógio-termômetro de parede. Esquema, descrição

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O termômetro de relógio de parede oferecido à atenção dos leitores é feito de acordo com o esquema mais simples e não contém elementos caros. Em um grande indicador, montado a partir de LEDs individuais, a hora atual em horas e minutos é substituída periodicamente pelos valores de temperatura na rua e na sala.

Relógio-termômetro de parede
Fig. 1

O diagrama do termômetro de relógio é mostrado na fig. 1. Eles são baseados no microcontrolador AT89C2051-12PU (DD1). A frequência de clock do microcontrolador é definida pelo ressonador de quartzo ZQ1 em 3,6864 MHz. É escolhido a partir da condição de dividir seu valor em hertz por 12 sem deixar resto. Isso é necessário para o funcionamento preciso do relógio - no microcontrolador utilizado, a duração do ciclo da máquina é igual a doze períodos da frequência do relógio. O ajuste fino do curso é feito por um capacitor de ajuste C4. Pode ser realizada em um frequencímetro conectado a uma das saídas do ressonador de quartzo ZQ 1 através de um capacitor de 1 pF.

Relógio-termômetro de parede
Fig. 2

O indicador do termômetro do relógio consiste em quatro familiaridades de sete elementos (dígitos). Cada elemento contém três LEDs conectados em paralelo. Como exemplo, na fig. 2 mostra a localização e conexão dos LEDs de dezenas de horas (mais à esquerda). O microcontrolador controla diretamente a tensão fornecida através dos resistores R8-R14 aos cátodos dos LEDs dos elementos de mesmo nome de cada categoria. A indicação dinâmica é organizada com a ajuda de interruptores nos transistores VT1 -VT4, ligando os sinais do microcontrolador os ânodos comuns dos LEDs das descargas do indicador. Dois LEDs (HL43 e HL44), separando os dígitos de horas e minutos no indicador, piscam com um período de 1 s, indicando o andamento do relógio.

Quando o relógio é ligado pelo interruptor SA2, o indicador mostra a hora 00:00. Seu valor exato é definido com os botões SB1 e SB2. Depois de pressionar SB2 pela primeira vez, o dígito das dezenas de horas começa a piscar. O número exibido nele é alterado pressionando SB1. As próximas pressões no botão SB2 prosseguem alternadamente para definir as unidades de horas, dezenas e unidades de minutos. Mantendo SB1 pressionado, o valor da variável aumenta a uma taxa de cerca de duas unidades por segundo, e quando atinge o número máximo para este bit, volta a zero. Depois de definir as unidades de minutos, pressionar o botão SB2 inicia o relógio.

O microcontrolador se comunica através de uma interface 1-Wire organizada por software com dois sensores digitais de temperatura DS18B20 - instalados na rua BK1 e colocados na sala BK2. Se a temperatura ambiente não for interessante, o sensor BK2 pode ser desligado pela chave SA1.

Após 10 s de exibição do tempo, o programa do microcontrolador envia um comando ao sensor BK1 para medir a temperatura e dentro de 2 s exibe seu valor em graus Celsius inteiros nos dois dígitos à direita do indicador,

acompanhando-o com a letra U (rua) no dígito mais à esquerda. Em seguida, o mesmo procedimento é realizado com o sensor BK2, cujas leituras são acompanhadas pela letra P (sala). Em ambos os casos, a faixa de temperatura medida é de -55 a +99 °C. Seus valores negativos são marcados com menos no segundo dígito do indicador da esquerda.

Se não houver sensor BK1 ou BK2 estiver desligado, o programa do microcontrolador determina isso e pula o procedimento correspondente para medir a temperatura e exibi-la no indicador. Observe que, no início de seu trabalho, o programa insere na memória não volátil dos sensores os valores de alguns parâmetros necessários para seu correto funcionamento no dispositivo descrito. Portanto, após a primeira conexão do sensor (por exemplo, no caso de sua substituição), é necessário desligar e depois ligar o termômetro do relógio.

Relógio-termômetro de parede
Fig. 3

A placa de circuito impresso do relógio-termômetro é mostrada na fig. 3. É feito de fibra de vidro laminada em um dos lados. Todos os elementos nele são montados na lateral dos condutores impressos. Isso possibilitou o uso da placa como tampa traseira da caixa do relógio. A caixa em si é colada em vidro orgânico. A placa com LEDs está localizada em sua parede frontal transparente, entre eles há um filtro de luz feito de um filme colorido (vermelho ou verde). Os LEDs azuis, cujo tipo está indicado no diagrama, podem ser substituídos por outros de qualquer cor, mas de maior brilho, para não aumentar a corrente consumida pelo termômetro do relógio. O sensor de temperatura BK1 deve ser colocado em uma pequena caixa para protegê-lo dos raios solares e fixado fora da janela a uma distância de cerca de um metro da parede.

O programa do microcontrolador (arquivo prog.asm) foi escrito em linguagem assembly para microcontroladores da família MCS-51 e traduzido para o arquivo de inicialização prog.hex usando o IDE 8051 para Windows (acebus. com/download/win8051.zip). A programação do microcontrolador pode ser feita com qualquer programador capaz de trabalhar com microcontroladores da série AT89.

A tensão constante da fonte de alimentação externa fornecida ao conector X1 pode estar na faixa de 7 ... 24 V. Usei um carregador de celular. Em caso de falha de energia externa, o relógio muda para uma bateria de reserva GB1, composta por cinco a seis células galvânicas de tamanho AA. O baixo consumo de corrente dos LEDs utilizados (alguns miliamperes) possibilitou recusar o desligamento do indicador ao alternar para a alimentação de reserva.

O programa do microcontrolador pode ser baixado em ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/10/prog.zip.

Autor: A. Samus

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