→ powrót

___ ergoclock 3 ________________

ErgoClock 3 jest kolejną odsłoną zegara – sterownika zbudowanego w duchu: prosty, niezawodny i wygodny w obsłudze. Urządzenie w założeniach ma spełniać funkcję domowego zegara z możliwością budzenia sygnałem dźwiękowym bądź muzyką z podłączonego urządzenia audio. Zegar wyróżnia się następującymi cechami:

Interfejs ograniczony jest jedynie do dwóch przycisków i enkodera.

Nastawianie czasów możliwe jest w obie strony (w przód i w tył) i przebiega bardzo szybko.

Dźwięk budzika, dobrany tak, by nawet po latach nie irytować, trwa nieograniczony czas. Dzięki temu nikt go nie prześpi.

Domyślnie alarmy odraczane są na pięć minut. Zmniejsza to ryzyko zaspania.

Unikalną, a wygodną funkcją jest drzemka, czyli aktywacja alarmu po pół godzinie (czas ten można zmienić). Nie ma potrzeby ustawiania konkretnej godziny włączania alarmu, wystarczy chwilę przytrzymać wciśnięty przycisk sterowania alarmem, by po trzydziestu minutach alarm się aktywował.

Zegar umożliwia sterowanie zewnętrznym urządzeniem i posiada funkcję zasypianie. Po piętnastu minutach (czas ten można zmienić) urządzenie wyłączy się bezgłośnie. Również tę funkcję aktywizuje się po przytrzymaniu wciśniętego przycisku sterowania urządzeniem i jest niezależna od nastawionych alarmów.

Zegar można regulować programowo, dzięki czemu jego dokładność może być wysoka.

Cechą wyróżniającą ErgoClock 3 jest nietypowy krój znaków wyświetlanych, który wyróżnia to rozwiązanie wśród innych. Na początku kształty kilku cyfr mogą wydawać się nieczytelne, lecz wrażenie to szybko mija. Poniżej znajduje się rysunek wyświetlanych znaków.

___ w środku ________________

Układ elektroniczny jest dość prosty, a cena części potrzebnych do jego zbudowania jest niska, dzięki czemu zegar jest możliwy do zbudowania także przez początkujących elektroników. Sercem układu jest mikrokontroler Atmel 89S52 z popularnej rodziny 51. Poza tym na schemacie znajdziemy układ wzmacniaczy ULN2003 i nieco elementów biernych.

Na schemacie widzimy moduły zasilaczy: zegara (7806) i urządzeń zewnętrznych takich jak odtwarzacze mp3 itp. zasilane z jednego ogniwa (LM317). Ten drugi wymagany jest tylko wtedy, gdy napięcie 1,5V będzie nam potrzebne. Rozwiązanie zasilania umożliwia detekcję braku napięcia sieciowego i przejście w tryb oszczędzania energii podczas zasilania rezerwowego z baterii o napięciu 3–4,5V. Układ detekcji braku zasilania można wyłączyć podłączając siódmą końcówkę mikroprocesora wprost do zasilania.

Podczas pracy w trybie oszczędzania energii zegar, na czas wyświetlania czasu bieżącego, wygasza wyświetlacz, raz na sekundę ukazując dane przez krótką chwilę.

Wyświetlacze ze wspólną anodą winny być nowymi konstrukcjami o wysokiej efektywności ze względu na niewielki prąd sterujący. Układ sterowania wyświetlaczem jest statyczny. Jest to rozwiązanie nietypowe, mające jednak przewagę w braku efektu stroboskopowego (migania wyświetlacza) i uproszczeniu konstrukcji. Wadą takiego sterowania jest zwiększona ilość rezystorów, jednak w naszym wypadku nie będzie to mieć żadnego znaczenia.

___ przyłącza ________________

Do wejść EN+EN- należy podłączyć enkoder.

Do wejść BUZMP3 należy podłączyć przyciski odpowiedzialne za sterowanie alarmami.

Wejście LAM steruje opcjonalną lampką dołączoną do wyjścia LAMO, zupełnie niezależnej logicznie od zegara.

Lampka może być zasilana wprost z wyjścia LAMO, bądź przez przekaźnik. Należy uważać, by nie przekroczyć wartości prądu równej 500mA.

Wejście LEE określa, czy urządzenie zewnętrzne dołączone do wyjścia MP3O będzie sterowane impulsem (wyłącznik otwarty), czy poziomem (wyłącznik zamknięty).

Sterowania impulsem wymagają urządzenia pozostające w trybie standby, a sygnał dołącza się równolegle do przycisku pauzy, standby, start itp. Dotyczy to urządzeń takich jak odtwarzacze mp3, cyfrowe radioodbiorniki. Sterowania poziomem wymagają urządzenia, którym należy włączyć bądź wyłączyć zasilanie, np. analogowe radioodbiorniki, magnetofony itp.

Wejścia FR1FR2 nie spełniają obecnie żadnej funkcji.

Wyjście BUZO umożliwia podłączenie przetwornika piezzoceramicznego bądź głośnika.

Rezystory znajdujące się na wyjściu układu ULN2003 należy dobrać, by nie przekroczyć prądów dopuszczalnych elementów dołączonych (i nie większych niż 500mA). Przetwornik piezzoceramiczny może wymagać równoległego dołączenia rezystora o wartości około 100Ω i kondensatora o pojemności kilkuset nF.

___ budujemy ________________

Układ można zbudować wykorzystując płytkę uniwersalną, jednak znacznie łatwiej będzie skorzystać z → gotowego projektu. Znajdziemy tam dane w formatach: Gerber, Autotrax i PDF, które akceptują firmy produkujące obwody drukowane. Nie polecam używania podstawek pod układy scalone z uwagi na ich zawodność i niewielki sens stosowania w tym projekcie. Poniżej znajduje się rysunek montażowy.

Układ modelowy został złożony z projektem odtwarzacza → CFplayer w zaadaptowanej fabrycznej obudowie po modemie. Poniżej widzimy kolejno podświetlane przyciski: włączenia lampki LAM (biały– świeci zawsze umożliwiając łatwe znalezienie w nocy), losowego skoku odtwarzacza muzyki (niebieski – świeci, gdy odtwarzacz jest aktywny), alarmu muzyki MP3 (zielony) i alarmu dźwiękowego BUZ (czerwony). Na dole znajduje się potencjometr głośności odtwarzacza i enkoder. Lampka LED mieści się na spodzie. Zróżnicowane kolory oświetlenia przycisków umożliwiają szybką orientację co do stanu urządzenia.

___ obsługa ________________

Po włączeniu zegara na wyświetlaczu pojawia się symbol i układ czeka na ustawienie aktualnego czasu. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis , a ustawiony czas zostaje zapisany. Następnie ukazuje się liczba . Możemy teraz ustawić korekcję chodu zegara: w zależności od tego, czy spóźni, czy spieszy, enkoderem ustawiamy korekcję dodatnią bądź ujemną w zakresie 56 sekund na dobę. Również po chwili na wyświetlaczu pojawia się napis i korekta zostaje zapisana. Zegar przechodzi do trybu wyświetlania czasu.

Ustawienie aktualnego czasu oraz korekcji możliwe jest tylko po włączeniu zegara. Aby ponownie ustawić czas, zegar należy na chwilę odłączyć od zasilania.

Korekcja czasu odbywa się raz na dobę, o północy.

Podczas oczekiwania na ustawienie czasu zegar raz na minutę emituje dźwięk.

Zapisywanie ustawianych wartości potwierdzane jest krótkim dźwiękiem.

___ ustawianie alarmów ________________

Po naciśnięciu przycisku BUZ dioda BUZ zaczyna szybko pulsować, a na wyświetlaczu pojawia się czas włączenia alarmu dźwiękowego. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis , ustawiony czas zostaje zapisany, a dioda BUZ zaczyna się świecić światłem ciągłym.

Ponowne naciśnięcie przycisku BUZ odwołuje alarm. Dioda BUZ gaśnie, a na wyświetlaczu pojawia się napis

Po naciśnięciu przycisku MP3 dioda MP3 zaczyna szybko pulsować, a  na wyświetlaczu pojawia się czas włączenia urządzenia zewnętrznego. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis , ustawiony czas zostaje zapisany, a dioda MP3 zaczyna się świecić światłem ciągłym.

Ponowne naciśnięcie przycisku MP3 odwołuje włączenie urządzenia zewnętrznego. Dioda MP3 gaśnie, a na wyświetlaczu pojawia się napis

Zatwierdzanie alarmów i ich odwoływanie potwierdzane jest krótkim dźwiękiem.

___ praca alarmów ________________

Podczas trwania alarmu dźwiękowego bądź włączenia urządzenia zewnętrznego dioda aktywności trwającego alarmu pulsuje ze średnią szybkością. Naciśnięcie przycisku BUZ lub MP3 odracza alarm na 5 minut, co potwierdzane jest wyświetleniem napisu i zmianą pulsowania diody na wolny. Kolejne wciśnięcie przycisku BUZ lub MP3 wyłącza alarm, co potwierdzane jest wyświetleniem napisu i wyłączeniem pulsowania diody.

Odraczanie i wyłączanie alarmów potwierdzane jest krótkim dźwiękiem.

___ „drzemka” i „zasypianie” ________________

Przytrzymanie przez chwilę wciśniętego przycisku BUZ uruchamia funkcję drzemka. Dioda BUZ zaczyna szybko pulsować, a na wyświetlaczu pojawia się liczba oznaczająca ilość minut, po którym włączy się alarm dźwiękowy. Czas ten możemy zmienić w zakresie jednej godziny. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis , ustawiony czas zostaje zapisany, a dioda BUZ zaczyna pulsować powoli.

Przytrzymanie przez chwilę wciśniętego przycisku MP3 włącza urządzenie zewnętrzne oraz funkcję zasypianie. Dioda MP3 zaczyna szybko pulsować, a na wyświetlaczu pojawia się liczba oznaczająca ilość minut, po którym urządzenie zewnętrzne włączy się. Czas ten możemy zmienić w zakresie jednej godziny. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis , ustawiony czas zostaje zapisany, a dioda MP3 zaczyna pulsować powoli.

Wciśnięcie przycisku BUZ lub MP3 podczas trwania drzemki lub zasypiania wyłączy owe funkcje, przy czym wyłączenie drzemki potwierdzone jest wyświetleniem napisu , natomiast zakończenie zasypiania nie potwierdza się w jakikolwiek sposób poza wyłączeniem urządzenia zewnętrznego.

Włączanie i wyłączanie funkcji drzemki i zasypiania, poza wymienionym wyjątkiem, potwierdzane jest krótkim dźwiękiem.

___ oprogramowanie ________________

→ Stąd pobieramy program (plik o rozszerzeniu hex) wraz ze źródłem, gdyby ktoś był nim zainteresowany (plik o rozszerzeniu a51). Informacje o programowaniu procesora znajdują się → tutaj.

→ programowanie mikrokontrolera