挂钟温度计。方案、说明

挂钟温度计。无线电电子电气工程百科全书

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引起读者注意的挂钟温度计是根据最简单的方案制成的，并且不包含昂贵的元件。在由单个 LED 组装而成的大型指示器上，当前时间（以小时和分钟为单位）会定期替换为街道和室内的温度值。

挂钟温度计
图。 1

手表温度计原理图如图所示。 1. 它们基于 AT89C2051-12PU (DD1) 微控制器。微控制器的时钟频率由 ZQ1 石英谐振器设置为 3,6864 MHz。它是根据以赫兹为单位的值除以 12 无余数的条件选择的。这对于时钟的精确运行是必要的——在所使用的微控制器中，机器周期的持续时间等于时钟频率的十二个周期。行程的微调由调谐电容器C4进行。它可以在通过 1 pF 电容器连接到 ZQ 1 石英谐振器的输出之一的频率计上执行。

挂钟温度计
图。 2

时钟温度计指示器由四个七元素熟悉度（数字）组成。每个元件包含三个并联的 LED。举个例子，如图所示。图 2 显示了数十小时 LED 的位置和连接（最左边）。微控制器直接控制通过电阻器R8-R14提供给每个类别的同名元件的LED的阴极的电压。动态指示是在晶体管 VT1 -VT4 上的开关的帮助下组织的，接通微控制器的信号，指示器 LED 的公共阳极放电。两个 LED（HL43 和 HL44）分隔指示器上的小时和分钟数字，以 1 秒为周期闪烁，指示时钟的进度。

当 SA2 开关打开时钟时，指示器显示时间 00:00。其精确值通过按钮 SB1 和 SB2 设置。第一次按下SB2后，十小时数字开始闪烁。按 SB1 可更改其中显示的数字。接下来按 SB2 按钮交替进行设置小时单位、十位和分钟单位。当按住SB1时，变量值以每秒大约两个单位的速度增加，当达到该位的最大数量时，它返回到零。设置分钟单位后，按 SB2 按钮启动时钟。

微控制器通过由软件组织的 1-Wire 接口与两个数字温度传感器 DS18B20 进行通信 - 安装在街道 BK1 上并放置在房间 BK2 中。如果对室温不感兴趣，则可以通过 SA2 开关关闭 BK1 传感器。

经过10秒的时间显示后，单片机程序向BK1传感器发送命令来测量温度，并在2秒内将其值以整数摄氏度显示在指示器的右两位数字中，

最左边的数字中带有字母 U（街道）。然后使用 BK2 传感器执行相同的过程，其读数附有字母 P（房间）。在这两种情况下，测量的温度范围均为 -55 至 +99 °C。其负值在指标左数第二个数字中用减号标记。

如果没有 BK1 传感器或 BK2 关闭，微控制器程序会确定这一点并跳过测量温度并将其显示在指示器上的相应程序。请注意，在工作开始时，程序会将传感器在所述设备中正确操作所需的一些参数值输入传感器的非易失性存储器中。因此，在首次连接传感器后（例如更换传感器时），需要关闭然后再打开手表温度计的电源。

挂钟温度计
图。 3

手表温度计的印刷电路板如图3所示。 1、由玻璃纤维单面层压而成。其上的所有元件均安装在印刷导体的一侧。这使得使用该板作为表壳的后盖成为可能。外壳本身由有机玻璃粘合而成。带 LED 的板位于其透明前壁，它们之间有一个由彩色（红色或绿色）薄膜制成的滤光器。图中所示类型的蓝色 LED 可以用任何颜色的其他 LED 代替，但要增加亮度，以免增加手表温度计消耗的电流。温度传感器BKXNUMX应放置在一个小外壳内，以保护其免受阳光照射，并固定在窗外，距离墙壁约一米。

微控制器程序（文件 prog.asm）是用 MCS-51 系列微控制器的汇编语言编写的，并使用 Windows 8051 IDE (acebus.com/download/win8051.zip) 转换为启动文件 prog.hex。可以使用任何能够使用 AT89 系列微控制器的编程器来完成微控制器编程。

提供给连接器 X1 的外部电源的恒定电压可以在 7 ... 24 V 范围内。我使用手机充电器。如果发生外部电源故障，时钟会切换到备用电池 GB1，该电池由五到六个 AA 尺寸的原电池组成。所用 LED 的低电流消耗（几毫安）使得在切换到备用电源时可以拒绝关闭指示灯。

微控制器程序可以从 ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/10/prog.zip 下载。

作者：A.萨姆斯

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