Светодиодный таймер обратного отсчета

Здесь представлен таймер обратного отсчета. Сначала отсчитывается время, установленное на внешнем кольце светодиодов, затем раздаются короткие звуковые сигналы, указывающие на приближающийся конец, а затем система переходит к подсчету времени, установленного на внутреннем круге. Только после того, как погаснут все светодиоды, устройство издаст длинный сигнал, указывающий на завершение  отсчета.
 Эстетический вид дополняется анимацией, отображаемой  светодиодами, и интересным внешним видом самого устройства. На практике этот необычный таймер обратного отсчета также отлично подойдет для кухни благодаря особой функции сигнализации.

                                                    Работа схемы

На рис.1 приведена принципиальная схема устройства.

                                          

Сердцем таймера является микроконтроллер (МК) ATmega8L с тактовым кварцевым резонатором 8 МГц. 24 светодиода образуют две окружности. Они мультиплексируются так же, как и 7-сегментные дисплеи.
 12-диодный набор (размера 1206) представляет собой  «большое» кольцо: LED1-LED12 
Каждый светодиод означает 5-минутный период для обратного отсчета,а все вместе-один час.  LED13 - LED24, имеющие размер 0805, образуют внутренний круг, каждый из светодиодов горит одну минуту. Самое длинное время, которое мы можем установить, это один час и 12 минут. Для взаимодействия с устройством мы используем две кнопки S1 и S2. Зуммер с генератором управляется через транзистор от МК. Питание схемы производится от USB-адаптера 5В.

                                               Монтаж устройства

Для системы была разработана печатная плата, показанная на рис.2 (печатная плата в формате Sprint-Layout находится в архиве; плату зеркалить):

                                        

Сборка начинается с компонентов SMD - микроконтроллера, За которым следуют резисторы и конденсаторы.
Теперь о светодиодах. Их цвета можно выбирать по своему усмотрению. В конструкции были использованы следующие цвета светодиодов:

- 5 зеленых светодиодов SMD 1206,
- 4 желтых светодиода SMD 1206,
- 3 SMD 1206 синих светодиодов,
- 2 светодиода SMD 805 синего цвета,
- 5 SMD 805 желтых светодиодов,
- 5 SMD 805 красных светодиодов.

Расположение светодиодов по цвету на печатной плате смотрите по заставке в начале статьи. Цветная полоска на корпусе CMD-ных светодиодов обозначает катод.
 Припаяйте три транзистора Q2-Q4. На обратной стороне платы устанавливаются два выводных резистора:R1-10K и R14-4,7K;две кнопки; две перемычки; зуммер; электролитический конденсатор (его можно не ставить) и кварц. Зуммер с генератором можно взять на 9В. Чтобы защитить шнур питания от вытаскивания, стоит продеть его через два предназначенных для этого отверстия.
Затем мы подключаем разъем USB, проверяя несколько раз не перепутали ли мы полярность? Общий вид собранного устройства представлен на фото 1:

                                           

 

                                      Программа

Прежде чем использовать устройство, сначала надо запрограммировать микроконтроллер. Для этого подпаиваются 4 проводочка к площадкам на печатной плате (на рисунке печатной платы они синего цвета)см. фото 2.

                                        

 Программа (использовался BASCOM AVR)  для прошивки находится в архиве. 
Кроме того, вам необходимо изменить одну из настроек fuse—bit, а именно, в качестве источника сигнала тактирования процессора мы выбираем высокочастотный кварцевый генератор, остальные фьюзы не трогаем.
 Прошиваем МК любым программатором.Прежде чем снимать провода программатора с площадок, запускаем устройство и проверяем, все ли работает. После включения питания, ожидания нажатия одной из кнопок, светодиоды должны отображать анимацию.

                                               Работа с таймером

После этого внешнее кольцо начнет мигать. Нажав (или удерживая) кнопку S2, мы выбираем количество горящих светодиодов (каждый из которых занимает 5 минут). Мы подтверждаем выбранное время нажатием кнопки S1. То же  самое делаем с внутренним кольцом "1-минутных" светодиодов. Кольца перестанут мигать, и начнется обратный отсчет.
Сначала светодиоды во внешнем кольце  по очереди гаснут (если мы выбрали время отсчета больше 5 минут), затем выдаются три коротких сигнала и тогда система переходит к обратному отсчету времени, установленному на "1-минутных" светодиодах. Когда заданное время истечет,устройство вернется в исходное состояние, зуммер начнет подавать звуковой сигнал, светодиоды отображают анимацию (отличную от той, которая была после включения питания), пока мы не нажмем любую из кнопок или не подождем . Процесс обратного отсчета можно остановить в любое время, нажав S1. 
 Поначалу таймер был задуман как устройство, помогающий родителям контролировать время, которое их дети проводят перед компьютером. На практике он отлично работает на кухне, когда, правильно выбрав количество светящихся диодов на обоих кольцах, мы можем использовать короткие сигналы после подсчета "5-минутных" диодов в качестве информации. Например, что вам нужно что-то добавить во время приготовления. Кроме того, это здорово  выглядит :)
Примечание: в архиве также находится  программ для микроконтроллера Minutnik_softl_2min.zip, который отличается от первой тем, что диоды во внешнем круге имеют 2-минутные периоды времени.
Эта версия программы, вероятно, окажется более практичной на кухне.


    Материал взят из журнала Elektronika dla Wszystkich за №3 2014

 

 
 

[ Скачать файлы (491.3 Kb) ]
 
Просмотров: 347 | Добавил: viktorovich57 | 17.12.2019
Теги: светодиодный таймер | Комментарии: 1
Всего комментариев: 1
1 forter   (19.12.2019 21:02) [Материал]
Спасибо! Красиво.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
авторизация
Логин:
Пароль: