Kronometer. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

 Komen artikel

Reka bentuk yang ditawarkan kepada perhatian pembaca ialah peranti berketepatan tinggi untuk mengukur masa, dengan kata lain, kronometer yang dibuat dalam dimensi jam tangan dengan bekalan kuasa autonomi. Ia mengandungi sebilangan kecil komponen yang tersedia secara umum. Papan litar bercetak dibuat di rumah.

Untuk dimuatkan ke dalam dimensi jam tangan, komponen kronometer diletakkan pada dua papan litar bercetak. Di papan bawah, rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 1, terdapat cip jam masa nyata ketepatan DS3231M+ (DD1) dan mikropengawal ATtiny2313A-SU (DD2). Pengawal mikro di jam dari pengayun RC dalaman, yang membebaskan pinnya PA0 dan Pa1 untuk komunikasi dengan cip jam melalui antara muka I²C.

nasi. 1. Cip jam tangan ketepatan

Port B mikropengawal mengawal elemen nombor yang dipaparkan oleh penunjuk LED, dan anod digit penunjuk dan butang kawalan disambungkan ke pin port D. Kronometer dikuasakan oleh satu sel litium CR2032 dengan voltan 3 V. Litar mikro DD1 menerima voltan bekalan utama daripada pin PD0 mikropengawal, dan voltan sandaran (V_b) - melalui diod Schottky VD1 daripada sel litium. Ini memastikan bahawa litar mikro DD1 bertukar kepada mod dengan penggunaan arus rendah apabila mikropengawal DD2 beroperasi dalam mod tidur.

Perintang R4 melindungi output PD0 daripada kemungkinan litar pintas ke wayar biasa apabila anda menekan butang yang disambungkan kepadanya, terletak pada papan lain.

Lukisan papan litar bercetak bawah ditunjukkan dalam Rajah. 2. Ia direka untuk pemasangan elemen pelekap permukaan - perintang dan kapasitor saiz standard 1206, litar mikro dalam pakej SOIC. Papan mempunyai kenalan untuk menyambungkan mikropengawal dengan pengaturcara.

nasi. 2. Lukisan PCB bawah

Gambar rajah papan atas ditunjukkan dalam Rajah. 3. Ia mengandungi penunjuk LED empat digit HG1, bateri G1 dan butang SB1-SB3. Lukisan papan ditunjukkan dalam Rajah. 4. Perintang di atasnya adalah saiz standard 0805. Bateri diletakkan di dalam pemegang CH224-2032.

nasi. 3. Gambar rajah papan atas

nasi. 4. Lukisan papan

Papan diperbuat daripada kerajang gentian kaca setebal 1 mm pada kedua-dua belah. Selepas pembuatan, adalah perlu untuk memeriksa dengan teliti konduktor bercetak untuk kerosakan dan litar pintas. Pelompat antara papan dipateri ke papan bawah selepas bahagian dipasang. Memandangkan ketumpatan pemasangan yang tinggi dan lebar kecil konduktor, sebelum menyambungkan papan antara satu sama lain, anda pasti sekali lagi memastikan bahawa tiada patah atau litar pintas padanya. Pad penebat yang diperbuat daripada kadbod nipis dan tebal mesti dimasukkan di antara papan.

Selepas menghidupkan kuasa, program menukar mikropengawal kepada mod penggunaan mikro dan mematikan kuasa utama kepada cip jam. Dengan ketiadaan kuasa utama, litar mikro ini juga masuk ke mod ekonomi. Pengawal mikro "bangun" kerana permintaan gangguan luaran. Dengan mengganggu INT0 daripada butang SB1, masa semasa dipaparkan pada penunjuk; dengan mengganggu INT1 daripada butang SB2, masa ditetapkan. Dalam mod tetapan masa, menekan butang SB1 menukar kandungan daftar jam, dan menekan butang SB2 menukar kandungan daftar minit. Perubahan hanya mungkin ke arah peningkatan.

Keluar daripada mod tetapan masa dengan menekan butang SB3. Semasa keluar, program menetapkan semula daftar detik cip jam. Untuk mengendalikan butang ini, program dalam mod tetapan masa menukar talian PD0 daripada output kepada input dan kembali.

Program ini mengawal penunjuk HG1 menggunakan pemasa lapan bit T0. Atas permintaan untuk gangguan daripada pemasa, maklumat dipaparkan pada penunjuk, dan pada masa yang sama masa operasi penunjuk dikira. Tempoh maksimum operasi berterusannya ditetapkan oleh pemalar TimeDisp dan secara lalai ialah 4,7 s. Kira detik masa operasi penunjuk (memaparkan masa semasa) bermula dari saat anda menekan butang SB1.

Untuk memudahkan anda menyemak kemajuan jam, serpihan boleh diaktifkan dalam program yang membolehkan anda menghidupkan dan mematikan penunjuk dengan butang SB1. Untuk melakukan ini, hanya nyahtanda (alih keluar koma bernoktah di kedudukan pertama) baris pada permulaan fail sumber program Chronometer1 .asm

;#define Tiada_had_masa_untuk_dispiay

Selepas menyemak jam, baris ini mesti diulas semula, kerana secara tidak sengaja menghidupkan penunjuk untuk masa yang lama membawa kepada pelepasan cepat bateri. Dua versi fail but program dilampirkan pada artikel. Apabila mencipta satu (Chronometer1.hex), baris yang ditentukan telah diulas dan apabila mencipta satu lagi (Chronometer1NoUmit.hex), baris itu berkuat kuasa.

Kelipan kolon pemisah dilaksanakan dalam perisian. Terdapat juga peruntukan untuk memadamkan sifar tidak ketara dalam digit berpuluh-puluh jam. Dalam mod tetapan masa, tiada had pada tempoh penunjuk, kolon dimatikan.

Antara muka I²C beroperasi pada frekuensi 100 kHz, pelaksanaan perisiannya diambil daripada buku oleh V. Trumpert “AVR-RISC microcontrollers” (Kyiv: MK-Press, 2006). Jadual penukaran digit penunjuk dan jadual kod digit terletak dalam memori program mikropengawal.

Cip DS3231M+ menyediakan pembetulan untuk hanyutan frekuensi resonator kuarza apabila ia semakin tua. Pembetulan disimpan dalam Daftar Offset Penuaan cip. Program kronometer tidak menyediakan pembetulan sedemikian, dan 0 ditulis pada daftar yang disebutkan (SIGN malar=0). Anda boleh menukar pemalar ini jika perlu. Jika jam itu pantas, ia harus diberikan nilai positif (bit yang paling ketara ialah sifar), jika ia ketinggalan, ia harus diberikan nilai negatif (bit yang paling ketara ialah satu). Unit junior

Pemalar nyahcas mengubah frekuensi pengayun kuarza jam dengan lebih kurang 0,1 ppm. Selepas menukar pemalar, anda harus menterjemah semula program dan memuatkan fail HEX yang terhasil ke dalam mikropengawal.

Konfigurasi mikropengawal ATtiny2313A-sU mesti sepadan dengan jadual. Bait konfigurasi lanjutan kekal tidak berubah.

Rajah

Kronometer yang dihasilkan, dengan penunjuk dihidupkan dan voltan bekalan 3 V, menggunakan arus purata 5 mA, dalam mod "tidur" - 1 μA. Pembetulan suhu frekuensi penjana dilakukan setiap 64 s, tempoh proses pengukuran suhu ialah 125...200 ms, penggunaan semasa pada masa ini ialah 575 μA. Sepanjang setahun, 492750 pengukuran suhu dan pembetulan kekerapan dilakukan, yang menggunakan kira-kira 16 mAh elektrik. Dengan kapasiti bateri 200 mAh, ia cukup untuk mengendalikan kronometer sekurang-kurangnya dua tahun.

Selepas pemasangan, kronometer mesti disambungkan kepada pengaturcara, dimuatkan ke dalam program mikropengawal dan dikonfigurasikan. Selepas mematikan pengaturcara dan menyambungkan bateri, anda boleh menekan butang SB1, penunjuk akan memaparkan "_0:00" dengan kolon berkelip. Dengan menekan butang SB2, masukkan mod tetapan masa. Kemudian tekan butang SB1 untuk menetapkan jam semasa, dan tekan butang SB2 untuk menetapkan minit semasa. Keluar daripada mod tetapan masa dengan menekan butang SB3. Dalam kes ini, daftar detik dalaman cip DD1 akan ditetapkan semula, yang membolehkan anda menyegerakkan kronometer dengan jam kawalan atau isyarat masa yang tepat. Dengan menekan butang SB1 sekali lagi, anda akan melihat masa yang ditetapkan pada penunjuk.

Untuk menyemak ketepatan kronometer, anda perlu bersabar sekurang-kurangnya sebulan. Pada masa ini, bacaannya tidak boleh mengambil masa lebih daripada 3 saat. Jika tidak, anda boleh menukar nilai dalam Daftar Offset Penuaan. Bagaimana untuk melakukan ini diterangkan di atas.

Ketepatan kronometer juga boleh disemak menggunakan meter frekuensi yang tepat; output frekuensi 32768 Hz dalam litar mikro adalah perisian diaktifkan. Untuk mengukur frekuensi, perintang 32768 kOhm mesti disambungkan buat sementara waktu antara pin "17 Hz" dan "10" pada papan mikropengawal, dan meter frekuensi mesti disambungkan antara pin "32768 Hz" dan "16". Semasa ujian, dua sel bersaiz AA boleh digunakan untuk menghidupkan kronometer. Anda juga harus mengukur penggunaan semasa dalam mod pengendalian yang berbeza dan menyemak operasi pembetulan frekuensi suhu; semasa operasi biasa, mikroammeter yang disambungkan secara bersiri dengan sumber kuasa akan menunjukkan lonjakan arus yang digunakan dengan tempoh 64 saat.

Program mikropengawal boleh dimuat turun dari ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/08/chrono.zip.

Pengarang: N. Salimov

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib pilihan lebah 13.02.2020 Para saintis di Universiti Göttingen, Würzburg (Jerman) dan Sussex (UK) mengkaji tingkah laku lebah madu dan mendapati bahawa mereka lebih suka ladang strawberi, walaupun mereka mekar di sebelah ladang biji sesawi. Hanya apabila rogol biji minyak berkembang sepenuhnya, terdapat lebih sedikit lebah madu pada strawberi. Lebah liar pula konsisten memilih ladang strawberi. Para saintis dari kumpulan agrobiodiversiti dan agroekologi berfungsi di Universiti Göttingen telah mencipta koloni lebah madu kecil di sebelah 11 ladang strawberi di kawasan Göttingen dan Kassel. Para penyelidik kemudian merakam dan menyalin tarian lebah. Lebah madu menari untuk menyampaikan arah dan jarak sumber makanan menarik yang telah mereka lawati. Apabila digabungkan dengan peta satelit landskap, adalah mungkin untuk menentukan jenis penggunaan tanah yang mereka gemari. Pasukan itu juga mengkaji tumbuhan mana yang menggunakan lebah sebagai sumber debunga dan mengira ketumpatan lebah madu dan lebah liar di ladang yang dikaji.

Berita menarik lain:

▪ Sistem Penyejukan Noctua dengan Teknologi Pembatalan Bunyi Aktif

▪ Peranti untuk menghentikan pendarahan dengan cepat

▪ Chipset Baharu untuk Penguat Audio Kelas D

▪ bateri kertas

▪ Teknologi untuk mencipta model kereta 3D daripada BMW

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Mengukur teknologi. Pemilihan artikel

▪ artikel oleh Luc de Clapier Vauvenargues. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Lagu Soviet manakah yang telah diterjemahkan ke dalam berpuluh-puluh bahasa dunia? Jawapan terperinci

▪ pasal Hydrotechnician. Deskripsi kerja

▪ artikel Penggunaan sistem akustik 6AC-2 dengan peranti penguat bukan standard. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Bagaimana untuk memateri aluminium. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024