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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Temporizador econômico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Relógios, temporizadores, relés, interruptores de carga O temporizador proposto é a tentativa do autor de encontrar um compromisso entre a complexidade do dispositivo e a sua funcionalidade. O problema foi resolvido forçando o microcontrolador PIC12C508A relativamente barato a controlar um LCD multipinos e determinar o estado de um grande número de controles usando apenas um sinal de entrada e três sinais de saída. O aparelho é muito econômico e pode funcionar de forma autônoma, dando um sinal sonoro para o final de uma determinada exposição. Também é fornecido o controle de um atuador externo, do qual o temporizador também pode receber energia. Neste último caso, suas capacidades são significativamente ampliadas. O tempo mínimo de exposição é de 1s, o máximo é de 100 horas. O diagrama esquemático do temporizador é mostrado na Fig. 1. Um oscilador de quartzo é montado no elemento DD1.1. A partir da saída do elemento DD1.2, que reduz a influência do circuito de entrada do microcontrolador DD3 no gerador (é especialmente perceptível quando a tensão de alimentação é inferior a 3,5 V), é fornecido um sinal com frequência de 32768 Hz à entrada do temporizador/contador embutido no microcontrolador DD3.
Os códigos de programa que devem ser inseridos na memória do microcontrolador utilizando o programador são mostrados na tabela. Após ligar a alimentação, agindo de acordo com este programa, ele irá configurar as linhas de sua porta de entrada/saída GP2 e GP3 para funcionarem como entradas, e GPO, GP1, GP4 e GP5 como saídas e configurar o temporizador/contador embutido para contagem de pulsos recebidos na entrada GP2. O tempo é contado usando interrupções geradas quando o contador transborda. Portanto, a precisão da velocidade do obturador não depende da estabilidade do gerador de clock de 4 MHz embutido no microcontrolador.
Na saída GP0, o microcontrolador emite um sinal destinado ao eletrodo comum (COM) do LCD HG1. Um registrador de deslocamento longo de 32 bits nos chips DD4-DD7 é usado para gerar sinais fornecidos aos segmentos de todos os bits indicadores, bem como sinais de polling para os botões SB1-SB 12 e a chave de configuração S1. Os códigos necessários para isso são fornecidos em série para a entrada D do microcircuito DD4 da saída GP1 do microcontrolador. Na saída do GP4 eles são acompanhados por pulsos de deslocamento. Deve-se notar que tal utilização de um registrador de deslocamento com a combinação das funções de controle do indicador e interrogação dos controles foi possível devido à significativa inércia do LCD. Pulsos “extras” de curta duração em suas saídas não causam distorção dos símbolos exibidos pelo indicador. Para sondar os controles, uma sequência “running zero” é formada nas saídas do registrador de deslocamento DD4-DD7. Como resultado, nos ciclos de clock correspondentes aos botões pressionados ou contatos fechados da chave S1, o nível lógico na entrada GP3 do microcontrolador é baixo e nos demais é alto. Em um nível lógico baixo no pino 10 do microcircuito DD6, o microcontrolador analisa o sinal gerado pelo detector de subtensão DA1 e que chega à entrada GP3 através dos elementos DD1.3, DD1. 4 e diodo VD3. O sinal de fim de exposição, gerado pelo microcontrolador na saída GP5, é enviado para a saída do dispositivo (pino 2 do soquete XS1) através do resistor de proteção R4. O mesmo sinal controla o gerador no chip DD2, sintonizado em 4200 Hz - a frequência de ressonância do emissor piezoelétrico HA1. Como resultado, o cronômetro emite um bipe. O som pode ser desligado fechando os contatos S1.7. No modo offline, o dispositivo é alimentado por uma bateria galvânica GB1. O enrolamento do relé K1 é desenergizado e, com seus contatos K1.2 abertos, a chave S1 (com exceção do grupo de contatos mencionado acima) é desconectada da entrada do microcontrolador. Isso é feito para reduzir a corrente consumida pelo aparelho em aproximadamente 0,5 mA, que neste caso não ultrapassa! mA (mais outros 2 mA quando o gerador de som estiver funcionando). Preço de poupança - o temporizador funciona de forma autónoma num único modo: contagem decrescente - em segundos, sinal de fim da exposição - contínuo durante 1 minuto, antes de expirar o qual pode ser interrompido premindo qualquer botão. Pressionar botões neste modo é acompanhado por bipes curtos. Se você aplicar tensão de 1 V de uma fonte externa nos pinos 3 e 1 do soquete XS5, o relé K1 irá operar, desconectando a bateria e conectando a chave S1 ao microcontrolador. Os diodos VD1, VD2 reduzem a tensão na bobina do relé K1 para um valor aceitável. Eles também evitam que o temporizador mude para alimentação externa se a polaridade desta estiver incorreta Agora, ao fechar os contatos S1.1, você pode contar o tempo em minutos, e com a ajuda de S1.2 mudar sua direção de reverso para direto (as leituras do indicador aumentarão durante o processo de contagem). Os próximos quatro grupos de contatos controlam o formato do sinal de fim de permanência. S1.3 torna o sinal contínuo ou intermitente, S1.4 remove ou define o limite de duração do sinal, S1.5 o inverte (o sinal sonoro, se ligado, soará durante a velocidade do obturador e parará quando expirar ). E quando os contatos S1.6 estiverem fechados, o desligamento forçado do sinal de fim de exposição ocorrerá somente com o início de um novo ciclo de sua contagem pressionando o botão “Iniciar”. A finalidade dos contatos S1.7, mencionada acima, permanece inalterada. Usando S1.8, o “acompanhamento sonoro” dos pressionamentos de teclas e os pulsos curtos correspondentes no pino 2 do soquete XS1 são desligados. Como o microcontrolador analisa o estado da chave S1 apenas uma vez (imediatamente após ligar a energia), para aplicar as alterações feitas durante a operação do dispositivo, é necessário desligar e ligar novamente a energia. Com alimentação externa, o gerador de sinal sonoro é bloqueado pelo transistor VT1 aberto. Se o bloqueio não for necessário, o transistor e os resistores R1 e R3 não serão instalados. Imediatamente após ligar o dispositivo, todos os dígitos do indicador exibem zeros e os pontos decimais piscam, indicando que o temporizador está aguardando a inserção do valor da velocidade do obturador. Após inserir cada dígito, o ponto no dígito correspondente para de piscar. As tentativas de inserir os números 6 a 9 no terceiro dígito permanecerão sem sucesso. Deve haver um número não superior a 5. O valor máximo que pode ser definido (9959) corresponde a 99 minutos. 59 s ou 99 horas e 59 minutos dependendo da unidade de contagem selecionada (segundos ou minutos). Caso ocorra algum erro na digitação, deve-se pressionar o botão SB 11 (“Set”) e inserir novamente o valor desejado. O temporizador inicia a contagem da velocidade do obturador pressionando o botão SB12 (“Iniciar”). O fato de a contagem regressiva estar em andamento é indicado pelo valor no indicador mudando uma vez por segundo ou minuto e o ponto “correndo” continuamente ao longo de seus dígitos. Para parar o cronômetro, basta pressionar novamente o botão “Iniciar”. Quando a contagem está em andamento, o dispositivo reage apenas a ela. "Botão de configuração válido apenas quando a contagem é interrompida. Se a tensão de alimentação cair para 2,8 V antes da contagem ser concluída, os pontos decimais serão ativados em todos os dígitos do indicador. Quando a contagem não estiver contando, uma queda de tensão abaixo será avisada pela inscrição exibida no indicador
- estilizado “bateria fraca” (“bateria fraca”). O funcionamento do temporizador em tensão inferior não é garantido e depende das propriedades dos microcircuitos nele instalados. O volume do sinal sonoro diminui drasticamente já com uma tensão de 3,5 V.
O temporizador é montado em uma placa de circuito impresso frente e verso. Na Fig. A Figura 2 mostra sua lateral, na qual estão localizados o indicador HG1, os botões SB1-SB12 (TS-A3PS-130 ou similar), a chave SA1 e o emissor de som HA1. Todos os outros elementos são instalados no verso mostrado na Fig. 3, e a bateria GB1 (três células galvânicas tamanho AA) está em um recipiente fora da placa.
Em vez do microcontrolador PIC12C508A, PIC12C508, PIC12C509 ou PIC12C509A funcionarão sem alterar o programa. Relé K1 - RES60, versão RS4.569.435-04 ou RS4.569.435-09. Ressonador de quartzo ZQ1 - em caixa cilíndrica de pequeno porte. Observe que ressonadores grandes não funcionam bem em baixas tensões de alimentação. Ao configurar o dispositivo, o resistor constante R8 é temporariamente substituído por um valor variável de 100 kOhm e com sua ajuda a frequência do sinal sonoro é selecionada de acordo com o volume máximo. Depois de medir a resistência introduzida do resistor variável, defina o valor constante do valor mais próximo. Para operação estável do oscilador de quartzo em toda a faixa de mudanças na tensão de alimentação, pode ser necessário selecionar o resistor R5. Autor: A. Ermakov, Nizhny Novgorod
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