Например TDA7294

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >

Два устройства на основе счетчиков

Автор: Сергей Безруков (aka Ser60), sergeilb60@mail.ru
Опубликовано 03.06.2014.
Создано при помощи КотоРед.

Идеи создания устройств, о которых здесь пойдет речь, были высказаны членами моей семьи. Ими-же были составлены для меня тех-задания. Оба устройства реально используются, поэтому я и решил поделиться их описанием с собратьями по паяльнику.

Первое устройство было предложено сыном. Он в прошлом активно занимался плаванием и до сих пор регулярно ходит в бассейн. Чтобы поддерживать себя в форме, ему необходимо знать сколько кругов он проплыл за время посещения бассейна. В условиях спортивных тренировок обычно для этой цели имеются ассистенты, опускающие под воду таблички с номером круга. Однако, сейчас сын чаще плавает без ассистентов и круги приходится считать самому. Для этого ему и потребовался счетчик на 3 десятичных разряда, способный работать под водой.

Устройство управляется одной кнопкой, служащей как для включения и выключения, так и для сброса показаний и, собственно, счета. В прорези задней стенки корпуса вставляется резиновая лента и все устройство крепится ей на ладони руки, так что кнопка оказывается в зоне достижимости большим пальцем. Прибор собран в корпусе 1551PFLBK фирмы Hammond и имеет размеры 40×40×16 мм. Питание производится от литиевой батареи CR2032, средний потребляемый во время работы ток около 8 мкА.

Для включения счетчика следует кратковременно нажать на кнопку. При этом на экране появится 0. Каждое последующее кратковременное (но не менее 0.5 сек, что сделано для исключения случайных нажатий) нажатие кнопки приводит к увеличению показаний на 1. Если нажать кнопку на время 3 сек, то показания счетчика обнулятся. Если после обнуления кнопку продолжать удерживать в течении последующих 2 сек, то это приведет к выключению дисплея и всего устройства. Токопотребление в выключенном состоянии находится в субмикроамперном диапазоне.

Счетчик собран на основе микроконтроллера семейства RL78/G13 фирмы Renesas в корпусе QFN32. Такой корпус легко устанавливается между выводами ЖКИ на плате. Держатель батареи приклеен эпоксидным клеем к задней стенке корпуса. Этим-же клеем промазан периметр кнопки (модель 3ETL9-09-5 фирмы MEC Switches), способной работать под водой. Отверстие под ЖКИ в корпусе закрыто с внутренней стороны кусочком тонкого пластика от упаковки и промазано по периметру водостойким клеем.

Плата крепится болтами-саморезами к стойкам корпуса. После установки платы ЖКИ дополнительно прижимает пластиковую пленку с внутренней стороны к корпусу, что предотвращает отклеивание пленки и проникновение воды в корпус. ЖКИ был найден в запасниках и модель его мне неизвестна, но подойдет любой сегментный ЖКИ со статическим режимом работы, рабочим напряжением 3В и, конечно, подходящий по размерам. В моем ЖКИ вывод 12 – общий. Резистор R3 необходим, поскольку все выводы порта 6 МК имеют конфигурацию с открытым стоком. Для управления ЖКИ реализован программный драйвер, который инвертирует напряжения на выводах ЖКИ с периодом около 20 Гц.

Вторая конструкция была заказана моей лучшей половиной и предназначена для подсчета рядов и петель при вязании изделий крючком или спицами. Для этого в продаже имеются всякие механические счетчики, но ей нужно одновременно запоминать несколько величин. Прибор содержит 3 независимых 2-разрядных счетчика с возможностью прямого и обратного счета и обнуления. Каждый из счетчиков может быть независимо выключен если требуется индицировать менее трех величин. На фото ниже активированы 2 счетчика из трех.

Управление прибором производится четырьмя кнопками. Серая (см. фото) кнопка предназначена для включения/выключения и изменения направления счета. Включение прибора производится кратковременным нажатием на эту кнопку. При этом на дисплее индицируются показания счетчиков на момент последнего выключения. Нажатие на одну их синих кнопок приводит к увеличению показаний соответствующего счетчика на 1. Если счетчик был деактивирован (средний на фото выше), то нажатие на его кнопку приводит к его активизации, и индикации 0 в его месте на дисплее. Обнуление активированного счетчика производится нажатием на его синюю кнопку в течении 3-х секунд. Для уменьшения показания счетчика на 1 следует сначала нажать на серую кнопку и не отпуская ее нажать на соответствующую синюю кнопку счетчика. Если счетчик обнулен и активирован, уменьшение его показаний на 1 приводит к его деактивации и стиранию его показаний с дисплея. Выключение прибора производится нажатием на серую кнопку в течении 6 сек. При этом дисплей гасится и МК переходит в режим сна с субмикроамперным потреблением и пробуждением по прерыванию от нажатия на серую кнопку. В режиме сна RAM микроконтроллера продолжает получать питание от батареи, и все переменные в RAM, в частности значения счетчиков, сохраняются.

В устройстве применен 6-разрядный ЖКИ OD-6010 фирмы Orient Display. При активации среднего счетчика на дисплее высвечивается левый и правый ряды точек для визуального разделения его показаний (см. фото ниже). ЖКИ работает в режиме мультиплекса 1:4 и для его управления задействован аппаратный драйвер в МК семейства RL78/L12 фирмы Renesas. Я уже рассказывал об этом драйвере [1]. Конденсаторы C6 и C8-C10 используются в блоке токового насоса формирования уровней напряжений для ЖКИ. На настоящий момент это лучший из драйверов мне известных. Среднее токопотребление схемы при индикации всех цифр на дисплее и опросе кнопок с периодом 25 мсек - всего 1.5 мкА.

 

МК на плате установлен под ЖКИ, а сама плата смонтирована в корпусе G025 от Kemo Electronic на стойках высотой 5мм. Стойки приклеены к внутренней части корпуса эпоксидным клеем. Программы, исходные тексты которых прилагаются, отлажены в среде IAR Embedded Workbench. Программирование и внутрисхемная отладка обоих МК производились штатным программатором/отладчиком Е1. Оба использованных в статье МК поддерживаются и менее дорогим программатором [2].

Литература

  1. О микромощных МК с ЖКИ драйвером и датчике Si7021
  2. Недорогой программатор/отладчик для микроконтроллеров RL78

 


Файлы:
Тексты программ


Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

36 6 1
0 1 0