English version

Digitální LCD hodiny s datem a teploměrem

    Úvod:
Přináším vám další z řady konstrukcí hodin. Jedná se o hodiny s LCD displejem, svou velmi nízkou spotřebou určené pro napájení z baterie. Kromě času však ukazují i datum, den v týdnu a teplotu. Datum umí počítat i s přestupnými roky a automaticky přepínají letní a zimní čas.
    Popis konstrukce:
Tyto multifunkční LCD hodiny jsou řízené mikroprocesorem Atmel AVR ATmega16A (případně starou ATmega16L). Program pro AVR ke stažení a printscreen nastavení bitů je k dispozici níže. K zobrazování je použit velkoplošný 7-segmentový 4-místný LCD displej s vysokým kontrastem, např. RDN0001-PHN-3-000, DE 119, DE 120, DE 127 či LCD3906. LCD Displej je řízen staticky (bez multiplexu). K tomu je třeba větší množství portů. Proto jsem zvolil 40-nožičkový AVR obvod ATmega16A, případně 16L. Frekvence střídavého napětí displeje je 32Hz. Cifra 4 (zcela vlevo) je pro úsporu portů zapojena zjednodušeně, pouze na 4 vývody. Zjednodušené zapojení je možné, protože tato cifra zobrazuje jen číslice 1, 2 a 3. Pro dosažení nízké spotřeby je jako zdroj přesného času použit nízkofrekvenční krystal 32 768 Hz. Výstup krystalového oscilátoru vstupuje do čítače/časovače2, který pracuje v asynchronním režimu. CPU je taktováno z vnitřního RC oscilátoru běžícího na 1MHz. Pokud zrovna neprobíhá přerušení, CPU je v sleep módu Power Save - běží tedy jen krystalový oscilátor, ne RC oscilátor. Jako čidlo teploty IO2 byl zvolen obvod MCP9700A. Oproti oblíbenému LM35 má výhodu v mnohem menší spotřebě. Odebírá pouze cca 5uA, což je při bateriovém napájení velkým přínosem. Tyto hodiny měří teplotu v rozsahu -9 ... +150 °C, což by pro měření pokojové teploty snad mělo stačit :). Rozlišení je 1 °C. Hodiny se napájí ze tří článků 1,5V. Mohou být např. tužkové (AA), mikrotužkové (AAA) nebo knoflíkové. Lze použít i tři články NiMH či NiCd (1,2V) nebo jeden článek Li-Ion či Li-Pol (3,6V či 3,7V). Maximální napětí je 5,5V a minimální 2,7V. Celková spotřeba hodin včetně teplotního čidla je cca 20uA při 3V a 30uA při 4,5V. S běžnými zinko-uhlíkovými tužkovými bateriemi AA (na jedno použití) s typickou kapacitou 1000mAh je očekávaná doba provozu hodin cca 4 - 5 let. Kondenzátory C1 a C3 umístěte co nejblíže k IO1. Během oživování hodin či úprav programu dejte do série s baterií odpor cca 150 - 560R pro případ náhodného zkratu. Pokud použijete baterii s velkým zkratovým proudem, zapojte do série pojistku, nebo ponechte sériový odpor, který jste připojili během oživování, nastálo.
    Ovládání:
Hodiny se ovládají pomocí dvou tlačítek: Mód a "+". Mají 4 typy zobrazení, které se volí pomocí tlačítka mód:
• Zobrazení samotného času
• Střídavé zobrazení času a teploty
• Střídavé zobrazení času a data
• Postupné zobrazování všech čtyř údajů: Času, dne v týdnu, data a teploty.
    Nařizování:
Dlouhým stiskem tlačítka mód spustíte nařizování. Poté můžete postupně nařídit všechny údaje v pořadí: hodiny, desítky minut, jednotky minut, sekundy, den v týdnu, den, měsíc, rok a vypínač automatického času. Jednotlivé údaje se přepínají tlačítkem mód. Nastavení se provede tlačítkem "+". Vypínač automatického času (Au) umožňuje vypnout a zapnout funkci automatického přechodu na letní čas a zpět. "Au1" znamená zapnuto, "Au0" znamená vypnuto.

Celý program ke stažení:
zdrojový kód v assembleru (ASM)
přeložený v HEX souboru (2054 Bajtů)
Zapisování programu do AVR se podrobněji věnuji zde.

Případným zájemcům mohu naprogramovaný mikroprocesor poslat. Více info zde.


Schéma digitálních hodin s datem a teploměrem s LCD displejem a AVR ATmega16A (ATmega16L).


Nastavení konfiguračních bitů.


LCD hodiny.


LCD hodiny zobrazující právě teplotu.


Datum a den v týdnu.


Sletované hodiny s AVR.


Sletované hodiny z druhé strany.


Krabička pro zabudování hodin.


Probíhá vestavba hodin do krabice.








Hotové LCD hodiny v krabičce.


Video - testování LCD hodin s datem a teploměrem.



Přidáno: 6. 10. 2012
zpět na úvodní stránku