Таймер для управления установкой уф экспонирования. Простой таймер на PIC16F628A

Это схема простого таймера построенного на микроконтроллере PIC16F628A и индикаторе LCD 1602. Идея таймера позаимствована с одного португальского сайта по радиоэлектронике.

Микроконтроллер PIC16F628A в данной схеме тактируется от внутреннего генератора, который является достаточно точным для данного случая, но поскольку выводы 15 и 16 остаются незанятыми, то можно было бы использовать внешний кварцевый резонатор для большей точности.

Таймер на PIC16F628A. Описание работы

Как уже было сказано ранее, этот проект создан на основе уже существующего проекта, но на самом деле обе схемы отличаются друг от друга, и поэтому код был практически полностью переписан. В таймере для управления есть три кнопки: «START/STOP», «MIN» и «SEC»

«START/STOP» — для запуска и приостановки таймера.
«MIN» — для установки минут. Количество минут устанавливаются от 0 до 99, а затем все начинается снова с 0.
«SEC» — для установки секунд. Секунду также устанавливаются от 0 до 59 и потом снова с 0.

Одновременное нажатие на «MIN» и «SEC» приводит к сбросу таймера во время работы.

Когда время на таймере достигает 00:00, раздается звуковой сигнал (3 коротких и 1 длинный звуковой сигнал) и светодиод HL1 загорается. В качестве звукоизлучателя применен зуммер электромагнитного типа. После этого, при нажатии одной из кнопок, происходит сброс таймера и выключение светодиода HL1.

Когда таймер производит обратный отсчет на выводе 13 (RB7) находится высокий уровень, а при остановке таймера появляется низкий логический уровень. Данный вывод можно использовать для управления внешними исполнительными устройствами. питание таймера осуществляется от cстабилизированного источника на .

Перемычка J1 предназначена для калибровки таймера. При ее замыкании таймер входит в режим настройки. С помощью кнопок «MIN» и «SEC» можно увеличить/уменьшить значение внутреннего параметра, который позволяет замедлять или ускорять работу таймера. Это значение сохраняется в EEPROM. Если находясь в этом режиме нажать кнопку «START/STOP», то этот параметр будет сброшен до значения по умолчанию.

Код написан и скомпилирован с mikroC PRO для PIC.

Параметры проекта:

Генератор: INTOSC
Частота генератора: 4 МГц
Сторожевой Таймер: отключен
Power-up таймер: включен
RA5/MCLR/VPP: отключен
Brown-out: включен

Фото готового таймера.

В данной статье опубликована схема таймера обратного отсчета времени на 59 минут 59 секунд. Схема таймера времени собрана на микросхеме Atmega8. В данной статье представлено два варианта, печатная плата в DIP28 корпусе и печатная плата в TQFP32 корпусе микроконтроллера. Схемы одинаковые, отличаются только корпусом микросхемы, выбирайте и собирайте любую печатную плату.

Также хотел еще отметить, печатная плата разведена под дисплей 0802 на контроллере HD44780. Можно установить дисплей 1602, только придется переделывать печатную плату под него или крепить его навесным монтажом (забегу наперед, прошивки для 0802 и 1602 имеются).

Таймер имеет четыре независимых и настраиваемых установки времени, которые можно использовать для различных ситуаций, не настраивая постоянно время.

Данный таймер может использоваться для засветки фоторезиста и паяльной маски. Также, если вам подходит диапазон времени таймера 59 минут 59 секунд, то смело можно использовать этот таймер для каких то других своих нужд.

Схема таймера

Печатная плата таймера времени

Печатная плата таймера обратного отсчета времени в DIP28 корпусе.

Верхняя сторона.

Нижняя сторона.

Печатная плата таймера обратного отсчета времени в TQFP32 корпусе.

Верхняя сторона.

Нижняя сторона.

Алгоритм работы с таймером времени

1. После прошивки микроконтроллера, чтобы в память записались нужные значения времени, на выключенном устройстве зажимаем кнопку на энкодере и включаем питание. После того, как на дисплее появится надпись "Ок! ", отпускаем кнопку энкодера и таймер готов к своей работе.

2. Чтобы установить время, выбираем нужную установку времени поворотом энкодера, нажимаем длительно на кнопку энкодера. После этого на дисплее начнут мигать показания секунд. Поворотом энкодера настраиваем нужное количество секунд.

Чтобы выйти из настройки времени, нажимаем длительно кнопку энкодера и ждем сообщения "Ок! ", отпускаем кнопку. Время в данной установке можно считать настроенным. Тоже самое делаем с оставшимися тремя установками времени.

3. Запуск таймера производится коротким нажатием кнопки энкодера, появится надпись "Timer ! ", это значит, что таймер готов к отсчету, повторное короткое нажатие запустит отсчет времени и на дисплее появится надпись "

Таймер во время отсчета можно остановить, для этого нужно нажать коротко на кнопку энкодера, таймер остановится и на дисплее появится надпись "Timer P " (нагрузка отключится) и будет мигать светодиод, чтобы продолжить отсчет, нажимаем опять коротко на кнопку энкодера и отсчет времени продолжится (нагрузка включится).

Также можно отменить отсчет времени. Для этого нужно во время отсчета или во время паузы нажать длительно на кнопку энкодера, на дисплее появится надпись "End! " и произойдет отключение нагрузки. После отпускания кнопки, таймер перейдет в главное меню.

4. По окончании отсчета времени на экране появится надпись "End! ", будет мигать светодиод и издавать сигнал бузер и произойдет отключение нагрузки. Чтобы отключить бузер и перейти в главное меню, нужно нажать коротко или длительно (не важно) кнопку энкодера.

Хотел еще дополнить, надписи могут отличаться в зависимости от выбранной прошивки, но суть настройки и использования таймера при этом не меняются.

Работа таймера времени

Видео работы таймера для засветки фоторезиста и паяльной маски.

В данном видео показан алгоритм работы и настройки времени данной схемы таймера. Схема собрана на макетной плате для демонстрации.

Еще одно видео работы данной схемы таймера для засветки с подключенной нагрузкой.

Хотел отметить, это первая версия таймера и в ней нет бузера, поэтому по окончании отсчета времени не слышно сигнала.

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Фото таймера времени обратного отсчета

Приведу несколько фото собранной платы таймера для засветки. Здесь первая версия без бузера, прошу не обращать на это внимания.

Скачать схему таймера времени

Прошивки представлены в нескольких вариантах для дисплеев 0802 и 1602. С латиницей и кириллицей, также имеются прошивки с реверсом поворота энкодера. Если вам не удобно крутить его в каком то направлении, выбирайте реверсную или дефолтную прошивку.

Заключение

После нескольких ревизий, в плате добавился бузер, сигнализирующий конец отсчета времени (как пищит можно проверить в протеусе и если он ван не нужен, то можно просто не впаивать его в схему) и появился дополнительный выход Custom . После окончания времени отсчета на порте PC4 устанавливается логическая единица и держится там до того времени, пока не будет нажата кнопка на энкодере, которая отключает бузер и переводит схему в главное меню.

Вывод PC4 для удобства выведен на отдельный разъем на плате таймера XT2. Как этот сигнал использовать или не использовать для каких то своих нужд, решайте сами, главное он есть, нужен не нужен - это другой вопрос.

Возникнут вопросы, задавайте их в комментариях, не бегайте по интернету в поисках ответа, по крайней мере это не уважение к автору.

На этом заканчиваю, все ровного отсчета времени.

Данный проект представляет собой лампу на основе светодиодной УФ ленты с таймером. Диапазон таймера от 1 до 9999 секунд (~2.8 часа). Как показала практика для засветки фоторезиста вполне хватает 90-120 секунд.

Для проекта понадобится:

Некоторые замечания:

Обратите внимание, что для работы нужен индикатор конкретной модели: kem-5461ar. Если индикатора для данной модели нет придется переопределить цифры в коде, как это сделать см. "Разбор кода"
Так же лучше взять не очень высокие электролиты, так как их можно "положить" на плату как можно увидеть на фото ниже.
Микроконтроллер прошивается после распайки всех компонентов на плату, для этого предусмотрены контакты: MISO, SCK, MOSI

Принцип работы:

Питание "лампы" 12V. Вся логика работы завязана на МК atmega8а. Питание для микроконтроллера и индикатора 3.3V, подается через стабилизатор напряжения AMS1117 3.3V.
С помощью энкодера задается время экспонирования, затем по нажатию нижней кнопки запускается процесс засветки при этом управление через энкодер отключается. При истечении времени засветка прекращается. Верхняя кнопки - сброс. Сброс реализован просто замыканием контакта reset на землю.

Процесс разработки:

Вклеиваем ленту в рамку для фотографий:

Прототип я собирал на базе atmega8515 и все кнопки обрабатывались внешними прерываниями, но с переходом на младшую модель пришлось отказаться от одного прерывания, т.к. у atmega8 их 2 против 3 у 8515.

Проверка прототипа на обычной ленте:

С процессом разработки все стандартно: травим плату, сверлим отверстия, распаиваем компоненты начиная с SMD и заканчивая экраном и энкодером. Дополнительно на энкодер припеваем конденсаторы 104 (100nF) для того, что бы избежать дребезга контактов при срабатывании кнопок.

Разбор кода:

Проект можно скачать с github . Проект написан на C с использованием CVAVR.
Итак, если нужный индикатор найти не удалось необходимо изменить значения в данном массиве:

// Цифры для kem-5461ar unsigned char numbers = { //PB7...PB0 //FBGCDpDEA 0b11010111, //0 0b01010000, //1 0b01100111, //2 0b01110101, //3 0b11110000, //4 0b10110101, //5 0b10110111, //6 0b01010001, //7 0b11110111, //8 0b11110101, //9 0b00100000 //- };

Указанный массив представляет собой маску для порта B. Как можно понять из комментария к коду, здесь биты расположены от пина7 порта B до пина 0 порта B (//PB7...PB0). Так же в комментарии указано, какой пин какой сегмент зажигает (//FBGCDpDEA): 7-F, 6-B и т.д. Включение сегмента осуществляется подачей 5v на ногу. На примере "0" видно, что не горят сегменты G и Dp (точка). Порт B конфигурируем как выход:

// Port B initialization DDRB=(1<

За переключение разрядов отвечают биты 0-3 порта C. Конфигурируем порты следующим образом:

// Port C initialization DDRC=(0<

Создаем маску для включения разряда:

// Разряды. unsigned char digit = { 0b11111101, // 1 разряд слева. 0b11111011, // 2 разряд слева. 0b11110111, // 3 разряд слева. 0b11111110 // 4 разряд слева. };

Теперь что бы отображать все 4 числа на индикаторе нужно просто каждый цикл передавать на порт C один из элементов массива digit, например: PORTC = digit;, где step разряд, который нужно зажечь, а на порт B подать элемент нужный элемент массива numbers: PORTB = numbers, где digitByNumbers число от 0 до 10 - цифра, 11 - знак дефиса.

У микроконтроллера atmega8a есть возможность обрабатывать два внешних прерывания. Для этого нужно подключиться к ногам PD2, PD3. Внешние прерывания используются для работы с энкодером. На PD2 подключен контакт энкодера отвечающий за поворот. Срабатывание этого прерывания означает что энкодер был повернут. Что бы определить в какую сторону был повернут энкодер считываем значение с другого контакта. высокий или низкий уровень на этом контакте говорит о направлении вращения:

// External Interrupt 0 service routine interrupt void ext_int0_isr(void) { // Считываем значения порта D4 и если уровень высокий, // отнимаем единицу, если низкий, прибавляем единицу. if(PIND.4) { if(digitByNumbers < 9) { digitByNumbers++; } } else { if(digitByNumbers > 0) { digitByNumbers--; } } }

Второе прерывание отвечает за кнопку на энкодере и двигает разряды позволяя задавать 4-х значные числа. Переменная digitNumber в данном случае номер разряда:

// External Interrupt 1 service routine interrupt void ext_int1_isr(void) { if(digitNumber == 0) { digitNumber = 3; } else { digitNumber--; } }

Последние, что нужно сделать, включить внешние прерывания прерывания и разрешить их #asm("sei") . Включаем прерывания устанавливая в регистры GICR, MCUCR, GIFR следующие значения:

// External Interrupt(s) initialization // INT0: On // INT0 Mode: Rising Edge // INT1: On // INT1 Mode: Falling Edge GICR|=(1<

И наконец прерывание по таймеру. Таймер включается при нажатии на кнопку старт. Т.к. для обработки кнопки старт внешних прерываний не хватило, проверяем постоянно уровень на ноге микроконтроллера и в случае его изменения включаем таймер.

Особенность индикации данного устройства состоит в том, что используется отдельный регистр сдвига(74HC4094 ) для каждого семисегментного индикатора. Последовательный выход из первого регистра может быть подключен к входу второго, и так далее. Чтобы заполнить все индикаторы нужно послать особую комбинацию последовательных данных.

Преимущество такого подхода в том, что не требуется обновлять сегменты все время, на самом деле надо просто заполнить данные в регистрах и все. Это приводит к тому что дисплей начинает ярче светиться, устраняется эффект мерцания и освобождаются ресурсы микроконтроллера, которые могут быть доступны для другой, более важной работы. Кроме того, только три линии данных нужны чтобы контролировать этот дисплей, что очень полезно, если мы не имеем достаточно портов ввода/вывода. Обратная сторона такого подхода заключается в том, что сегменты потребляют больше тока, чем в мультиплексном режиме. На схеме вы также можете увидеть пьезозуммер, стабилизатор напряжения (220В -> 5В) и реле.

Сегменты связаны хаотично и это потому, что печатную плату проще таким образом развести. Вы можете подключить сегменты так, как вам нравится, но в "таблицу сегментов" в исходном коде должны быть внесены соответствующие изменения.

Управление устройством:
- Две кнопки используются для установки времени обратного отсчета с 10 секунд шагом;
- Третья кнопка (старт/стоп) для запуска и остановки;
- Когда отсчет завершается таймер выключает нагрузку и включает звуковой сигнал;
- Первый две кнопки отключены во время процедуры обратного отсчета;
- Последнее установленное время сохраняется в EEPROM. EEPROM будет хранить настройки после выключения питания и при включении питания таймер будет отображать ранее сохраненное время;
- Микроконтроллер будет уходит в режим сна после двух минут бездействия, а потребляемый ток снижается до менее чем 5 мА;
- Нажав на кнопку старт/стоп, он будет просыпаться.

Установка фьюз битов микроконтроллера

Архив для статьи "Таймер для засветки фоторезиста на Attiny2313"
Описание: Исходный код(Bascom), файл прошивки микроконтроллера, проект Proteus, печатные платы Eagle
Размер файла: 298.48 KB Количество загрузок: 1 068

Это устройство появилось на свет "по быстрому" после нескольких загубленных заготовок плат с фоторезистом. Устройство очень простое - это таймер, позволяющий включать ультрафиолетовые лампы на время от 5 секунд до 9 минут 55 секунд (у меня типичное время засветки с четырьмя лампами Vito 8W составляет полторы минуты). Еще не экспериментировал с маской, но надеюсь и ей времени хватит.
Работа с таймером начинается с нажатия кнопки SET (вход в режим установки). Далее кнопками +/- устанавливаем желаемое время. Если более 5 секунд ничего не нажимать, устройство воспринимает это как окончание ввода и сохраняет в энергонезависимую память установленное время. При этом на экране отображается соответствующий знак. Далее устройство переходит в режим ожидания, отображая установленное время в формате "минут.секунд".
При нажатии кнопки START происходит активация реле и включаются лампы. Начинается обратный отсчет времени. Процесс можно наблюдать на экране. По завершению установленного отрезка времени таймер автоматически обесточивает лампы и отображает на экране прочерки - знак успешного завершения цикла. Из этого состояния он выводится нажатием любой кнопки.
В архиве прилагаю плату и прошивку для контроллера. Индикатор обычный, светодиодный с общим катодом. Плата потребляет в дежурном режиме около 15мА, при включенном реле около 60мА (зависит от применяемого реле).
Для запитки ламп можно применить стандартные дроссели с пускателями, но я применил платы от экономных ламп малой мощности. Даже если купить новые "экономки" получается дешевле, чем купить дроссели. Да и места занимают они меньше и старт ламп происходит практически моментально.
Корпус сделал из обрезков мебельных ДСП, внутри в качестве отражателя применил обычную пищевую фольгу. В качестве креплений для ламп использовал держатели для пластиковых труб. Плата электроники питается от маломощного трансформатора (из китайского радиоприемника).