Digitalni sat/kalendar/termometar

Milan Kocić — Tue, 25 Feb 2014 23:00:00 +0000

Realizacija digitalnog sata sa kalendarom i termomertrom je moguća korišćenjem Microchip PIC16F628 mikrokontrolera i DS18S20 i DS18B20 Maxim IC temperaturnog senzora. Hardver je prilično jednostavan pošto sadrži samo PIC mikrokontroler, DS18S20/DS18B20 senzor, 4×7 segmentni LED displej sa zajedničkom anodom, četiri 2N3906 tranzistora i nekoliko otpornika.

Sat se smatra jednim od najstarijih ljudskih pronalazaka, kako je postojala potreba za izražavanjem vremena u prirodnim jedinicama poput sekunde, minuta, dana, meseca i godine. Međutim, za potrebe preciznijeg računanja vremena potrebna je pomoć pojedinih uređaja. Prvi sat sa minutnom (velikom) kazaljkom se vezuje za 1475. godnu i izvesnog sveštenika poznatog kao brat Paul. Nakon toga je značajno pomenuti da je škotski izrađivač satova Alexander Bane prvi patentirao prvi elektronski sat 1840. godine.

Slika 1. Izgled uređaja

Princip rada

Kada se uređaj uključi prvi put, sat se održava 8 sekundi, zatim datum 2 sekunde i na kraju se temperatura pokazuje u trajanju od 3 sekunde. Sat ima četiri tastera, pri čemu se jednim određuje režim rada, drugim se uvećavaju vrednosti, treći služi za smanjivanje vrednosti i na kraju dolazi reset. Ako ne želite taster za resetovanje samo povežite pin na +5V. Ono što se može podešavati je:

ho -> – čas, od 0 do 23,
nn -> – minuti, od 00 do 59,
dd -> – dan datuma, od 1 do dani/mesec, u zavisnosti od meseca i godine,
dn -> – mesec datuma, (JA FE |¯|A AP |¯|Y JU JL AU SE oc i dE ili 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12, u zavisnosti od dt podešavanja),

dy -> – godina datuma, od 00 koje se odnosi na 2000. do 99 koja se odnosi na 2099,
dt -> – tip podataka, može biti 1 ili 2, za 1 se za označavanje meseci koriste slova a za dt tip 2 se koriste brojevi,

tt -> – vreme u sekundama, za prkazivanje vreme/sat, od 2 do 99,
td -> – vreme u sekundama za prikazivanje datuma, od 0 do 99, pri čemu se za vrednost 0 datum ne prikazuje,

tE -> – vreme u sekundama za prikazivanje temperature, od 0 do 99, pri čemu se za vrednost 0 temperatura ne prikazuje,

Sh -> – kalibracija sata podešavanjem sekundi naviše (vidi ispod),
Sl -> – kalibracija sata podešavanjem sekundi naniže (vidi ispod).

Prilikom podešavanja dana treba obratiti pažnju na dati mesec, pošto se npr. za februar ne može postaviti dan na 31.

Kalibracija sata

Kalibracija se može izvršiti korišćenjem softvera. To je korisno ukoliko tokom vremena sekunde kasne ili rastu, što se dešava iz više razloga. Zato je ideja da sekunde traju duže ili kraće. Međutim, jedna sekunda traje 1 000 000 mikro sekundi, što je dosta velik broj, a displej pokazuje samo 4 cifre. Zato se ovaj broj može predstaviti u heksadecimalnom obliku kao 0F4240. Kalibracija bi ovde značila podešavanje oko 1 000 000, tako da se 0F ispušta, to se ne može podesiti, ali podešavamo 42 (Sh) i 40 (SI) od 00 do FF. Stoga su mogućnosti podešavanja sekundi velike. Evo i primera:

-> Gubitak od 30 sekundi / 24 časa => 30/86400=0.000347
1000000-(1000000*0.000347)=999653(dekadno)=F40E5(heksadekadno)
=> Podesiti 40 za Sh i E5 za Sl.

-> Gubitak od 2 sekunde / 1 čas => 2/3600=0.000555
1000000 -(1000000*0.000555)=999445 (dekadno)=F4015(heksadekadno)
=> Podesiti 40 za Sh i 15 za Sl.

-> Povećanje od 15 sekundi / 60 dana => 15/5184000=0.000002
1000000+(1000000*0.000555)=1000002(dekadno)=F4242(ksadekadno)
=> Podesiti 42 za Sh i 42 za Sl.

Što se duži vremenski period testira, potiže se veća preciznost sata.

Kalibracija – druga varijanta

Drugi način kalibracije podrazumeva podešavanje Sh i Si kao kod prethodnog. Prvo moraju biti poznate dve vrednosti: prva, kada sat radi brže i druga kada radi sporije. Recimo da su dve vrednosti: 999840 (sat radi brže tj. FAST) i 999884 (sat kasni tj. SLOW). Podešavanje sekundi se ovde vrši sve dok ne bude FAST = SLOW(+/-1). Na ovaj način se potiže velika preciznost sata.

Sve detalje oko izgleda uređaja, ASM source koda, izgleda pločice i simulacije možete preuzeti ovde.

The post Digitalni sat/kalendar/termometar appeared first on Automatika.rs.

Digitalni impulsni relej

Milan Kocić — Mon, 25 Nov 2013 23:00:00 +0000

Relej predstavlja uređaj koja služi za prekidanje ili uspostavljanje strujnog kola. Prekid nastupa kada se na kalem dovede struja. U opštem slučaju, struja se mora konstantno dovoditi na kalem, radi održavanja kontakta, dok impulsni relej „pamti“ i reaguje samo na trenutnu vrednost struje. Drugim rečima, električni impuls do kalema rezultuje paljenjem kontakta, dok sledećim električnim impulsom dolazi do gašenja kontakta.

Dakle, za paljenje sijalice se umesto prekidača koristi impulsni relej. Ovde je zgodno to da se može povezati više prekidača. Tako se npr., lampa iz jedne sobe može ugasiti iz druge sobe, pošto je relej taj koji dovodi struju, a ne prekidač.

Opis

Digitalni impulsni relej predstavlja elektronski sklop koji verno oponaša osobine impulsnog releja sa mehanizmom zupčanika. Prvim pritiskom tastera relej se uključuje, a drugim isključuje. Prednost ovog sklopa je to da se može koristiti u centralizovanom sistemu za kućnu automatizaciju. Još jedna prednost je niža cena u odnosu na impulsni relej sa zupčanikom. Na digitalni impulsni relej ne utiče električni šum, a konekcija između tastera i kola se može postići kablom bez zaštite bilo koje dužine.

Šema

Osnovna komponenta kola je IC1 (CD4017). Pri povezivanju tastera, prisutan je i optoizolator, komponenta koja služi za prenos električnih signala između dva izolovana kola, uz pomoć svetlosti.

Prvim pritiskom bilo kog tastera dolazi do uključivanja opto-izolatora do GND u IN stanje. Izlazni signal iz opto-izolatora se pojačava tranzistorom Q1 (BC557), zajedno sa C1, R3 i R4. Tako pojačani signal se dovodi na takt (pin 14) dekadnog brojača IC1 (CD4017), stanje brojača se povećava za 1 i relej se uključuje (stanje ON). Tranzistor Q2 (2N2222) povezan na pin 2 IC1 dovodi napon od 12V. LED1 prikazuje ON/OFF stanja. Drugim bilo kojim pritiskom tastera, relej se isključuje. Ako pomoću LE didode, D2, povežemo pin 4 da resetuje pin CD 4017, brojač se vraća u inicijalno stanje, i spreman je za sledeći pritisak tastera, za uključivanje. Komponente C2 i R6 održavaju napon od 12V za Reset pin, tokom napajanja kola, dok se C2 ne napuni na 12V.

Promena stanja (IN/OUT ) kolektora tranzistora Q2 se koristi u sistemima mikrokontrolera (GSM daljinsko upravljanje, WEB kontrola i slično). Napon napajanja kola je DC napon od 12V. U standby režimu, kada je relej isključen, digitalni impulsni relej troši 0V.

Instalacija

Lista delova

IC1 – CD4017
Q1 – BC557
Q2 – 2N222
OK1 – PC818 (opto – izolator)
D1 – 1N4004
D2 – 1N4148
R1 – 3 K
R2 – 100 K
R3 – 1K
R4 – 10 K
R5 – 1 K
R6 – 100 K
R7 – 1 K
C1, C2 – 100 nF
C2, C3, C4, C5, C6 – 1μf/25V
LED1 – LED dioda
K1 – 12V relej

Impulsni relej ima dva stanja (označava se kao bistabilan). Kada nema struje, relej ostaje u poslednjem stanju, dok prvi impuls na kalem uključuje relej, sledeći impuls ga isključuje. Ovaj tip releja ima prednost pošto jedan namotaj troši struju samo za trenutak, dok se uključi.

The post Digitalni impulsni relej appeared first on Automatika.rs.