微控制器上的通用设备：时钟、温度计、恒温器、闹钟、远程控制系统。 无线电电子电气工程百科全书

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设备 “万能设备” （通用设备）包含多种设备的功能，通过自动化生活空间使人们的生活更轻松。 由于该设备正在快速改进，它有自己的USB引导加载程序，因此要更新固件，您只需连接 通用设备 到电脑上，打开自编程模式，运行PC上的固件更新程序。 同时，不存在“永远”阻止设备的危险，就像更新手机固件时有时会出现的情况一样。

1、设备特点简述

通用设备 具有以下功能：

• 以“hh - mm - ss”格式显示时间（时间自动与设备通过 USB 接口连接的计算机同步）。
• 5 个闹钟，能够连接外部声音更大的信号设备（例如喇叭）。 所有报警设置均可存储在内置非易失性存储器中，该存储器具有高达 1000000 次写入/擦除周期。
• 2 个温度计 (-55С ... +125С)，带 8 通道恒温器（恒温器不是自主的）。
• 使用遥控器 (RC) 或计算机控制 8 个负载（灯具、吊灯、泵、电动机和其他电器）。

此外，该设备通过USB接口连接到计算机，除了上面写的功能外，还可以使用以下功能：

• 设置闹钟（时间、星期几、信号源、通话时长）。
• 监视器上显示两个温度计的当前温度。 其中。 您可以查看自程序启动以来温度变化的图表。
• 负载管理。 设置每个通道的自动开关时间，控制恒温功能。
• 同时，使用遥控器可以控制以下功能：
  • 管理 Windows 功能。
  • 鼠标控制。
  • 虚拟按键。
  • 控制 Winamp 播放器。
• 能够在所有窗口顶部显示大消息，例如在 Winamp 中切换曲目时。 因此，您可以在距显示器超过 5 米的地方看到当前轨迹。
• 这些选项可用于在系统托盘（时钟附近）中显示程序并自动加载程序（随着 Windows 启动）。

米。 2.1.设备示意图（点击放大）

该设备的基础是 ATmega16 微控制器，它的工作频率为 16 MHz。 它的电源可以来自 USB 端口或外部电源（通过跳线 J9 选择电源）。

该设备有 2 个显示器：字符 16x2 和段（2 个 4 段）。 分段设计用于显示时间和温度。 象征性——为了方便管理一些设备功能，但完全不需要设置。

芯片IC6是一个ROM AT24C64，用于保存报警设置、温度传感器的ROM地址和一些其他设置。

TSOP1738（最好安装TSOP1736） - 来自遥控器的IR信号接收器。

USB - 用于将设备连接到计算机的连接器。

BUZZER - 闹钟的信号装置。 必须使用内置生成器。

IR-Led - 红外 LED。 在闹钟设置中，您可以选择它作为闹钟。 它是干什么用的？ 例如，如果房间里有几个人，但只有你需要在早上醒来，那么你可以组装一个简单的红外线信号接收器，当红外线出现时会振动，并将它贴在你的手上，然后在早上设备将激活红外发射器，您的设备将振动，唤醒您。

4个移位寄存器74HC595。 设计用于控制 LED、分段显示和负载。

8 个 LED (LED1 - LED8) - 它们的用途，请参阅程序说明。

ULN2003 是达灵顿版本。 该微电路设计用于控制负载，因此每个输出（第 500 个除外）都可以连接到高达 XNUMXmA 的负载。

IRFZ44N（我不小心在图上放了另一个）——一个场效应晶体管，控制第八个负载。

IC5 是一个 5V 线性稳压器。 我强烈建议用开关稳压器（例如，R-78xx）替换它，这样设备的效率会大大提高。

以 *.sch 格式下载方案（通过 EAGLE 打开）

Sprint Layout 5 格式的 PCB。

米。 2.2.印刷电路板

以 *.lay 格式下载电路板 （要查看组件的值，请将鼠标悬停在您感兴趣的组件上）。

作为分段显示器，我选择了 KW4-563ASA，因为它非常明亮且价格约为 1 美元。 并作为连接外部温度传感器的连接器 - 音频插孔。

这里发生了什么：

米。 2.3. 设备照片

1. 大段指示器。 它交替显示时间和温度（左边是外部温度计，右边是内部温度计）。
2. 指标。 两个外部指示灯（1 号和 8 号）始终亮​​起，以便在黑暗中更容易了解哪个指示灯是哪个。 No. 2 - 启用从遥控器接收命令。 第三——遥控器的命令是针对计算机的。 #3 保留。 第 4 步 - 从 ROM 读取。 第 5 步 - 从 ROM 录制。 当设备响应 PC 的请求时，#6 会亮起。
3. 字符 LCD 对比度控制。
4. 闹钟信号装置。
5. 液晶显示器（LCD）。
6. 设备控制按钮。
7. 外部温度传感器 DS18B20 的连接器。
8. 复位按钮。 它用于刷新并简单地重新启动设备。
9.  内置温度传感器DS18B20。
10. 用于连接计算机的 USB 连接器。
11. 红外线 LED。 在闹钟设置中，您可以选择它作为闹钟。
12. 遥控信号接收器。
13. 外部电源健康指示灯。
14. 跳线选择电源。 当中、左触点闭合时，由USB端口供电，中、右触点由外部电源单元供电。 PSU可以是交流或直流电压8-20V。
15. 连接外部电源。
16. 连接负载。 如图所示，右侧是连接8个负载的触点。 四个 VCC 引脚是公共的并连接在一起。 其余触点（O1 - O8）是打开/关闭负载的按键。 例如，如果您想连接喇叭，则需要将“+”连接到 VCC，将“-”连接到其中一个输出 (O1-O8)。

很长一段时间，我去购物和集市寻找最合适的遥控器，不同的商店有不同的遥控器，但我去过的所有商店都有一个遥控器。 购买这款遥控器对您来说并不难，因为它很常见，成本不超过 3 美元。 这是他的照片：

米。 3.1。 遥控

遥控器有 35 个按钮。 红色（Pon）打开/关闭命令接收模式。 如果设备上的第二个 LED 未亮起，设备将仅响应 Pon 按钮（底部为红色）。 如果第二个 LED 亮起，但第三个 LED 未亮起，则命令将由设备处理。 绿色按钮打开/关闭计算机接收命令的模式（打开时，第三个 LED 亮起）。

4.设备管理

本小节将告诉您如何控制设备（您需要确保第二个 LED 亮起且第三个 LED 不亮）。

遥控按钮功能

设备控制模式下，有5个按钮用于控制：

• BTN_MUTE - 关闭警报信号。
• BTN_0 … BTN9 - 启用/禁用相应的负载。
• BTN_TXT - 确认菜单项选择。
• BTN_ChUp - 下一个菜单项。
• BTN_ChDown - 上一个菜单项。
• BTN_VolInc - 下一个菜单项。
• BTN_VolDec - 上一个菜单项。
• Pon - 禁用从遥控器接收命令。
• Pst - 启用/禁用计算机接收命令。

设备菜单尚未开发，但将在未来的固件版本中开发。 现在只有2个点和几个子点。

米。 4.1。 设备菜单

在第一个菜单项（警报）中，您可以查看警报呼叫的时间表（共有 5 个）。 如果在分段中“报警器 1" - “报警器 5" 按 BTN_TXT 然后闹钟将打开或关闭。 在分段中 “加载时间” и “节省时间” 您可以从 ROM 保存或加载警报设置。

在第二个菜单项中，您可以格式化ROM芯片。 注意：格式化后，一定要断开外部温度传感器并按RESET按钮，之后设备将确定内部温度传感器的地址，并且显示屏上会出现“Reset Device”消息，按RESET按钮，连接外部温度传感器并再次按 RESET 按钮。

此外，设备左下角有 4 个按钮，用于在菜单项之间移动。

5.与计算机通讯。 使用程序“UD Control 连接

“万能设备” 具有连接到计算机的能力。 专门为使用该设备创建了一个程序。 “UD控制”，本手册将描述如何使用该程序的 1.0.2.2 版本。 该程序在Windows Home Edition和更高版本的操作系统（包括Windows 7和Windows Vista）上运行。

要安装该程序，请运行 UDC_Setup.exe 文件并指定文件夹（默认为 C:\Program Files\Universal Device\UD Control）。 之后，将设备连接到PC，Windows将查找新硬件并询问驱动程序，指定驱动程序所在的文件夹（c:\Program Files\Universal Device\UD Control\windows-driver\）。 驱动安装成功后，运行程序 “UD控制” 从桌面。 如果程序左下角提示“设备未连接”，请检查USB线连接的可靠性以及驱动程序的安装是否正确；同时建议重新启动电脑。

UD 控制

程序 UD 控制 由该项目的作者（即我）创建。 为方便起见，它有几个选项卡可以快速导航。 程序设置存储在系统注册表中。

第一次运行程序时，可能会显示错误警告，只需单击确定并重新启动程序即可。

本文将介绍如何使用该程序的 1.0.2.2 版本。

设置

米。 5.1。 设置选项卡

轮询频率。 程序轮询设备的延迟。 建议值为 50 毫秒。

显示大信息。 在 Winamp 中切换曲目或选择受控程序时，监视器上会出现一条包含两行的大消息。

更新设备固件。 设备固件，如果启动程序时出现有关程序当前版本与当前固件版本不兼容的消息，请单击此按钮并按照程序的进一步说明进行操作。 因此，设备固件将更新为当前版本程序支持的最新固件。

位于第三帧的功能，我想，大家都很清楚。

闹钟

米。 5.2. 警报选项卡

定时。 呼叫信号的持续时间。

重复. 信号和暂停长度。

源。 您可以选择内置蜂鸣器、红外 LED 或警报连接的八个输出中的任意一个作为信号设备。

设置闹钟参数，然后点击“录制”，通话日程将传输到设备；如果勾选“写入ROM”旁边的复选框，则日程将保存在设备的ROM（非易失性存储器）中。

体温

米。 5.3. 温度选项卡

在此选项卡上，您可以看到两个温度传感器的温度，左侧 - 外部，右侧 - 内部。 下面是温度图。 图表每分钟更新一次，下面的数字增加 1。

如果将光标移至温度标记，将出现一个窗口，其中写入程序启动的时间和日期、所选温度传感器的最低和最高温度以及记录的时间和日期。

传感器的名称（现在是内部和外部的）可以更改。 为此，单击温度标记，将弹出一个带有输入表单的窗口，在其中输入新名称，然后单击“确定”。

负载管理

米。 5.3. 载荷选项卡

不仅可以通过遥控器控制负载，还可以通过计算机控制负载（连接计算机时也可以通过遥控器控制负载）。

顶部有用于控制负载的按钮；如果按钮旁边有绿色标记，则输出处于活动状态，红色标记则处于非活动状态。 要打开/关闭负载，您只需按相应的按钮即可。 每个负载的按钮都可以重命名；为此，单击相应的按钮，首先按住左“Shift”，将出现与重命名温度标记时相同的窗口。

自动负载管理

PC程序能够独立管理负载，即自动模式。 对于每个负载，您可以设置自己的控制方法；程序有4种算法：

• 手动 - 使用遥控器或程序按钮进行正常控制。
• 按时间——根据用户指定的时间值进行负载管理。
• 按内部温度 - 根据用户设置的内部温度传感器的温度值进行负载管理。
• 按外部温度 - 根据用户指定的内部温度传感器的温度值控制负载。

还需要设置控制条件，程序中有六个条件：

1. 在值 1 和值 2 内 - 当当前温度或时间在值 1 和值 2 之间时，负载打开。通过临时方法，可以使用，例如，当您需要在一定时间打开电器时。一定时间，然后将其关闭。 例如，值 1 = 7:30:00，值 2 = 7:35:00，使用电热水壶作为负载，在这种情况下，它会自行打开，加热水，并在您静止时关闭睡眠。
2. 超出值 1 和值 2 - 与第一种情况类似，只有负载在值 1 和值 2 之外打开。
3. 高于值 1。
4. 低于值 1。
5. 高于值 1 时打开，低于值 2 时关闭。
6. 在值 1 以下打开，在值 2 以上关闭 - 如果您的电加热器没有恒温器功能，您可以使用以下命令添加此功能 通用设备。 将此加热器连接为负载之一。 选择控制方式“按内部温度”，值1 = 25，值2 = 30。然后单击“保存”。 现在，当房间温度低于25℃时，加热器将打开并将房间温度加热至30℃，之后加热器将关闭。 而这一切都是自动完成的，不需要你的参与，你只需要设置想要的算法，并且 通用设备 自己照顾！

警告！ 为了控制比 500mA 更强大的负载，您需要在三端双向可控硅开关、晶闸管或电磁继电器上组装一个键。

下面是继电器图：

*.lay 中用于继电器 943-1C-xD 的 PCB

米。 5.4. 带两个继电器的板

遥控器 (RC)

米。 5.5. “远程”选项卡

遥控器可以控制许多计算机功能。 右侧是包含已接受命令的列表，稍低一点是最后接受的命令，即使它不适用于计算机！
遥控器可以控制以下功能：

• MS Windows 命令 - 打开、关闭、打开 CD-ROM 等。
• 操纵鼠标 - 移动光标，按下按钮。 您可以选择移动速度和加速度。 为了方便起见，可以模拟双击鼠标按钮。
• 键盘 - 使用操纵杆按下键盘按键。
• Winamp - 管理最受欢迎的玩家。

还有另一个非常好的功能。 UD 控制 - 显示大信息。
对于每个项目都有一个板，您需要在其中设置按钮的值。
为了选择我们要从遥控器控制的内容，您需要按遥控器上的 BTN_MENU 按钮。 之后，屏幕上会出现一条大消息：

之后，您需要按遥控器上的数字按钮来选择应用程序：

1. Windows

2. 老鼠

3. 键盘

4. Winamp的

之后，将出现相同的消息，只是在底行中会显示“Winamp selected”。
现在，当您单击 Winamp 打开按钮时，Winamp 将打开。 如果按下遥控器上的按钮，根据程序中的表格发送播放命令，则会出现一条大消息，如果它不适合为其分配的区域，则会滚动（像一条爬行线）：

消息正在滚动

下载包含安装存档 UD Control 1.0.2.2 的文件。

在 *.chm 中下载包含设备使用帮助的存档。

完成

我将支持该项目，因此 UD 控制程序，因此设备的固件将得到改进，所有更新都将在网站 unidev.ho.ua/ 上提供。

对于刷过的单片机（以后可以直接从程序刷入设备），以及所有与设备相关的问题（包括购买成品设备），请联系邮箱： univdevice {狗} ya.ru （将“{dog}”替换为@）。

注意力！ 项目作者接受单片机设备开发订单，开发问题请联系devices2000 {dog} ya.ru。

作者：布拉日尼科夫·米哈伊尔； 出版：cxem.net

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