Temporizador no microcontrolador. Esquema, descrição

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O cronômetro em questão possui dois modos de contagem regressiva para intervalos de tempo que variam de 1 a 999 minutos ou o mesmo número de segundos.

Temporizador no microcontrolador

O diagrama do dispositivo é mostrado na figura. Possui um interruptor SA1, com o qual você pode escolher em quais unidades, minutos ou segundos a contagem será mantida, botões de controle SB1-SB3, um indicador LED de três dígitos HG1 (dígito das centenas) - HG3 (dígito da unidade). Após o temporizador ser ligado, o circuito RC R2C3 gera um pulso que coloca o microcontrolador DD1 (AT90S2313-10PI) em seu estado inicial.

Ao definir a duração da velocidade do obturador gerada, cada pressão do botão SB1 (L) aumenta as leituras do indicador em um. Se você mantiver este botão pressionado por mais de 3 segundos, o valor no indicador aumentará em 5 unidades (minutos ou segundos) a cada segundo. O botão SB2 (V) atua de forma semelhante ao botão SB1, mas o valor no indicador não aumenta, mas diminui. Ao atingir os valores de 999 ou 0, outras alterações nas leituras na direção correspondente são automaticamente bloqueadas.

Selecionando a chave SA1, o tempo será contado em minutos ou segundos e configurando o tempo de exposição necessário com os botões SB1 e SB2, deve-se pressionar o botão SB3 (C). A partir deste momento, o temporizador inicia - o nível alto na saída PD6 do microcontrolador é substituído por um baixo, a tensão é aplicada ao atuador conectado ao conector X2, que é sinalizado pela lâmpada de néon HL1 (com um built-in resistor de lastro), e a contagem regressiva do tempo definido começa. O número exibido no indicador diminui em um a cada minuto ou segundo. O ponto decimal no dígito das unidades pisca com um período de 1 s.

Assim que o indicador chegar a zero, o nível baixo na saída PD6 voltará a ser alto, o que desligará o atuador. Além disso, no modo de contagem de minutos, neste momento, uma sequência de pulsos com duração de 4 s será gerada na saída do PD60 - soará um sinal sonoro. O dispositivo retornará ao seu estado original.

Para encerrar a velocidade do obturador antecipadamente, pressione o botão SB3 novamente - o atuador será desligado. Para gerar uma nova velocidade do obturador, você deve definir sua duração novamente.

A unidade de controle do atuador é montada em um relé de estado sólido U1, cujo diodo emissor é conectado à saída PD6 do microcontrolador. Graças a isso, os circuitos de relé conectados à rede de 220 V são isolados do restante dos circuitos temporizadores. O emissor piezoelétrico HA1, que emite um sinal sonoro para o fim da exposição, é conectado à saída PD4.

Nas saídas da porta B, o microcontrolador DD1 gera sinais que passam pelos resistores limitadores de corrente R4-R11 para os cátodos dos elementos dos indicadores LED HG1-HG3, e os sinais usados para determinar o estado dos botões SB1- SB3. Os segundos pinos de todos os botões são conectados juntos e conectados à entrada PD3 do microcontrolador. Os diodos VD1-VD3 evitam curtos-circuitos entre as linhas da porta B quando vários botões são pressionados ao mesmo tempo. Os transistores VT1-VT3, controlados por sinais das saídas PDO-PD2, conectam alternadamente os ânodos comuns dos indicadores HG1-HG3 à fonte de alimentação, necessária para organizar a indicação dinâmica.

A frequência de clock do microcontrolador DD1 é ajustada por um ressonador de quartzo ZQ1 igual a 10 MHz.

O programa carregado no microcontrolador timer, cujo código fonte está disponível no apêndice do artigo, é composto por três partes principais: o módulo de inicialização (etiqueta INIT), o loop infinito principal (etiqueta SE1) e o timer T/C1 manipulador de interrupção (rótulo TIM0).

Ele inicia seu trabalho inicializando registradores, contadores, pilha, temporizador T/C1, temporizador de watchdog, portas de E/S. Após a conclusão da inicialização, o número 001 é exibido no indicador, todos os pontos decimais são desligados, a saída PD6 é definida para um nível alto, então o circuito do atuador está aberto. A contagem regressiva foi interrompida.

A tarefa de formar intervalos de tempo precisos com duração de 1 s é resolvida usando interrupções do temporizador T / C1, cujas solicitações seguem a cada 3,9 ms (1/256 s). Eles são contados por um contador no registro r25. Utilizando o contador organizado no registro r21, forma-se um intervalo de 1 minuto.

No processo de interrupção de processamento, o bit exibido no indicador também é alterado e o valor binário do dígito de saída neste bit é convertido em um código de "sete segmentos". Além disso, o estado dos botões é consultado, são gerados sinais de controle para o relé optoeletrônico e o dispositivo de sinalização audível.

Na memória de dados do microcontrolador do endereço $060 a $062, é organizado um buffer que armazena o valor do intervalo de tempo restante até o final da exposição. É a partir dele que o manipulador de interrupção leva os números da saída dinâmica para o indicador. Ao pressionar o botão SB1, o valor armazenado no buffer é aumentado em um. Ao mesmo tempo, o contador de segundos no registrador r1 é iniciado. Se o botão for pressionado por mais de 3 segundos, o valor no buffer começará a aumentar cinco vezes a cada segundo. A contagem do intervalo de tempo durante o qual esse aumento ocorre é organizada no registro rg. Após soltar o botão SB1, os contadores nos registradores r1 e rO são zerados.

O processamento de pressionar o botão SB2, que reduz o número no buffer, é organizado de maneira completamente semelhante. Os contadores de tempo para este botão estão nos registradores r2 e rXNUMX.

No processo de contagem da velocidade do obturador especificada, o número no buffer é diminuído (diminuído em um) a cada minuto ou segundo, dependendo da posição da chave SA1. Observe que se você movê-lo para outra posição antes do final do atraso especificado, o período de decremento será alterado de acordo.

O registrador r22 armazena um código binário com uma unidade no bit correspondente ao bit atualmente habilitado do indicador. Durante a inicialização, 00000001 é gravado nele (o indicador HG3 está aceso) e o endereço inicial do buffer ($060) é gravado no registrador Y. Cada vez que a rotina de interrupção é chamada, o conteúdo do registrador r22 é deslocado um bit para a esquerda e o registrador Y é incrementado. Fica claro que assim que a unidade no registrador r22 for deslocada para o terceiro dígito (todos os indicadores são passados), os registradores r22 e Y devem ser recarregados, restaurando seus valores originais.

No momento de pesquisar o estado dos botões SB1-SB3, todos os indicadores desligam e um código "executando zero" é gerado nas saídas PB0-РВ2 do microcontrolador. Tendo detectado um nível baixo na entrada PD3 e sabendo qual das saídas PB0-PB2 está atualmente baixa, a rotina de interrupção decide qual botão é pressionado.

O programa inteiro ocupa cerca de 670 bytes de memória de programa do microcontrolador.

O temporizador é montado em uma placa de ensaio colocada em uma caixa de plástico, no painel frontal do qual são exibidos os indicadores HG1-HG3, botões SB1-SB3, interruptor SA1 e lâmpada de néon HL1. A corrente consumida de uma fonte de tensão de 5 V não excede 100 mA.
O emissor piezoelétrico HPM14AX pode ser substituído por HPA17AX ou HPA14AX. Em vez dos indicadores HDSP-F501, outros indicadores LED de sete elementos com ânodos comuns também funcionarão. A lâmpada indicadora N-702R com resistor embutido pode ser substituída por uma lâmpada de néon comum conectando um resistor com valor nominal de 200 ... 560 kOhm e uma potência de pelo menos 0,25 W em série com ele.

O programa do microcontrolador pode ser baixado por isso.

Autor: S. Shishkin, Sarov, região de Nizhny Novgorod; Publicação: radioradar.net

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