PIC16F84 上的简单闹钟。方案、说明

PIC16F84上的简单闹钟。无线电电子电气工程百科全书

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不久前，电子手表是基于所谓的K176系列时钟芯片以及K145（K145IK1901）和KR1016（KR1016VI1）系列专用芯片构建的。它们的主要缺点是改进的可能性有限（任何更改都需要硬件改进）。基于微控制器组装的手表脱颖而出。电路大大简化，无需对硬件进行任何改动即可进行“升级”。甚至设置时钟速率也可以纯粹由软件完成。下面发表的文章中描述的正是这些手表。

所提出的带有四位 LED 指示器的闹钟是在微控制器 (MC) 的基础上制作的，并以 24 小时格式显示时间，在数十小时的放电中具有微不足道的零消隐。有分钟和秒的显示模式，每小时开始时发出短促（持续1秒）的蜂鸣声（如有必要，可以关闭此功能），可以关闭两个闹钟，以及软件设置时间校正系数，手表的准确度取决于该系数。系数值和报警设置记录在 MK 的非易失性存储器 (EEPROM) 中。闹钟的状态和“每小时”信号由 LED 指示。

该装置的原理图如图1所示。 16. 其基础是 PIC84F1 (DD1) 微控制器，其工作频率由带有外部谐振器 ZQ4 的振荡器设置为 5 MHz。 MC 复位输入 (MCLR) 直接连接到 +XNUMXV 电源轨。

PIC16F84上的简单闹钟

五位端口A，所有线路均配置为输出，控制HL1 LED并切换HG1指示灯的数字。端口 B (RB4-RB7) 的四个最高有效位配置为输入和接收来自 SB1-SB4 按钮的控制信号，这些按钮连接到没有“上拉”电阻的引脚，因为 MK 中有这样的电阻。端口 B 的位 RB0 和 RB1 用于将与显示数字相对应的七元素代码加载到寄存器 DD2 中。 RB2放电是3H信号或报警的输出（取决于程序的版本），可以直接连接到压电发射器（ZP-1、ZP-3等），连接到3H 放大器或致动器，例如，在警报发生时将打开收音机、电视或其他设备的继电器。

LED HL1 和 HL2 分别指示“每小时”信号和闹钟的状态：如果“每小时”信号打开，则 HL1 亮起；如果至少打开一个闹钟，或者如果打开，则 HL2 亮起。两者都已打开。

该设备使用 Kingbright 的专用时钟 LED 指示器，包含四个带有共阳极的七元素数字和两个表示中间数字之间秒数的点。由于ag元素的结论对所有数字都是通用的，因此只能在动态模式下控制该指标。对于这种设计，指示器非常适合：P1C16F84 MK 上的通用 I/O 线数量不允许静态指示，而如果是动态指示，则需要将另一个指示器的输出组合起来棋盘上不同数字的相同元素。

电阻器 R3-R10 限制通过 LED 指示灯的电流。引入移位寄存器DD2是为了保存MK输出——它在动态指示期间将串行代码转换为并行代码。

电容C4滤除MK电源电路中的纹波。板上没有安装它的位置；它从印刷导线的一侧直接焊接到 MK 插座的端子上。

MK的控制程序是用Microchip的标准MPASM汇编器编写的，并在同一公司的MPLAB环境中编译的。在 1024 个 MK 程序存储器中，大约有 XNUMX 个已被使用，因此还有改进的资源。

上电后，控制程序立即初始化：端口位配置为输入和输出，定时器操作模式设置为0，从非易失性存储器中读取报警设置和时间校正因子。

该程序的主要任务 - 形成持续时间为 1 s 的精确时间间隔 - 使用定时器 0 的中断来解决。其预修复器连接到 MK 晶体振荡器并调整为 16 的分频系数。每次中断处理时，从0h到OFh都会被写入定时器00寄存器（这还有一个时间校正因子，在程序源代码中称为TIME_SET），所以定时器溢出不是256，而是例如， 250 个时钟周期（TIME_SET=5）。

在这种情况下，当使用 4 MHz 晶振时，定时器 0 中断发生的频率为 1 Hz / 000/000 = 250 Hz。初始化后，程序进入循环等待这些中断并对它们进行计数。当中断次数达到16时，当前时间增加一秒。

定时器 0 中断还提供动态指示。在处理过程中，MK 在引脚 RA0-RA3 处设置零电平，从而熄灭指示器。进一步地，与要显示的字符相对应的七元代码通过MK引脚RB2和RB0加载到DD1寄存器中。然后，在 RAO-RA3 引脚之一上设置高逻辑电平，从而点亮熟悉的空间之一。所有这一切每秒发生 250 次，并且由于视觉惯性，用户会立即看到所有放电打开。

加载到 DD2 寄存器的代码的高位用于控制指示灯的第二个点，该点以 1 Hz 的频率闪烁。因此，借助定时器 0 的中断，可以同时解决两个任务。另外，在中断程序中，MK检查输出数字的左位是否为无意义的零，如果是，则MK加载二进制数11111111，而不是O位的七元代码进入寄存器（具有共阳极的指示器，因此一个对应于消隐段）。

键盘每秒轮询约 10 次，但在第一次按下某些按钮及其组合后，程序不会响应 1 秒内的重复按下（例如，如果按住按钮）。这对于方便管理时钟是必要的。

PIC16F84上的简单闹钟

当警报响起时，RB2 输出上会出现间歇性 1H 信号，持续 3 分钟，或者根据程序版本，出现高电平（更准确地说，是重复率为 1 Hz 的脉冲）。 LED HL1 和 HL2 闪烁。一分钟后，将调用一个特殊的子程序，恢复 LED 的正确发光状态。

该设备由按钮 SB1-SB4 控制，每个按钮都结合了多种功能（参见图 2 所示的助记图）。时钟以三种模式运行：基本（显示当前时间）、具有时间校正因子和设置闹钟模式。

在主模式下，HG1指示器显示小时和分钟，而秒点则以1赫兹的频率闪烁。当前时间通过按钮 SB1（小时）和 SB2（分钟）设置：每按一次，读数就会增加一，如果在按 SB4 的同时完成此操作，读数就会减少。当分钟数字达到零值时，不会发生到小时数字的转换。

如果按住 SB4 按钮三秒钟，指示器将显示当前时间的分和秒，而不是小时和分钟。

按住 SB3 的同时按 SB4 按钮可打开和关闭“每小时”信号（HL1 LED 分别亮起或熄灭）。

要切换到闹钟设置模式，请按 SB3 按钮。第一个警报的指示出现在指示器上，第二个点持续发光。小时和分钟由相同的按钮 SB1 和 SB2 设置（在这种情况下，仅增加读数）。按 SB4 按钮关闭警报，指示器上仅保留破折号（G 元件亮起）。下次打开警报时，指示器上会出现相同的按钮，并且零（而不是之前的值）会写入警报寄存器。如果再次按下SB3按钮，指示灯上将出现第二次警报的指示，但第二个点将熄灭。两个警报的设置方式相同。

第三次按SB3按钮使时钟进入带有时间校正系数的操作模式：指示器上显示符号“EE X”，其中EE表示EEPROM，X是十六进制形式的系数的当前值；第二个点继续闪烁。使用 SB1 按钮可以增加系数值，使用 SB2 按钮可以减小从 Oh 到 Fh 范围内的系数值。在定时器溢出例程中，设定的数字将被写入定时器0。

当第四次按下 SB3 按钮时，闹钟设置和系数值将写入 EEPROM：第一个闹钟 - 在地址 02h-05h（分别为分钟、几十分钟、小时和几十小时），第二个 - 在地址 06h-09h（按相同顺序），系数 - 在 01 h。

该装置安装在按照图3所示的图纸制作的印刷电路板上。 XNUMX（虚线显示连接板另一侧印刷导线的跳线）。

PIC16F84上的简单闹钟

无需对电路和 MK 程序进行任何更改，您就可以使用 PIC16C84 - PIC16F84 的一次性可编程模拟产品。图中所示的指示器可以用任何其他带有共阳极的四位数字指示器代替（最好将放电的同名元件的结论连接在指示器内部）。允许使用四个个位数指示器，在这种情况下，两个单独的 LED 可以用作第二点，通过阴极连接到电阻器 R10 的右侧（根据图表）输出（如有必要，通过按键打开）晶体管）。电阻器、电容器、LED、按钮 - 任何小型的。

已经为手表开发了三个版本的控制程序。版本 1.10 是主要版本（其 HEX 文件在表中给出）。当警报响起时，RB2 输出处会出现频率为 1 Hz 的信号（曲折）。它可用于控制各种执行器和 3H 信号发生器：从最简单的两个或三个逻辑元件到复杂的数字声音合成系统 [1, 2]。该版本中的动态指示始终有效。

（点击放大）

在版本 1.11 中，指示也连续工作，但当警报响起且生成“每小时”信号时，RB2 输出上会出现重复率为 1 Hz 的脉冲串（振荡频率充满）突发对应于定时器的中断频率（0 - 250 Hz）。该信号可以直接施加到发射极或 3H 放大器的输入端。

1.20 版与 1.11 版的区别仅在于动态指示默认关闭（而所有其他时钟功能均在正常模式下工作）。按 SB4 按钮即可开始工作，10 秒后自动关闭。当您按下按钮并且闹钟响起时，该间隔的倒计时再次开始。如果警报在指示关闭时响起，则不会打开：您需要按 SB4 按钮两次才能关闭警报并打开指示。如果手表由原电池或蓄电池组成的电池供电，建议使用此程序：关闭显示屏可以节省电池电量。

对 MK 进行编程时，发生器的类型在配置字 - XT、上电定时器 - 开、看门狗定时器和代码保护 - 关中指示。此外，必须在非易失性数据存储器的单元 01 h 中输入从 Oh 到 Fh 的数字（时间校正系数），并在地址 02h-09h 处输入报警设置。

如果软件对时钟精度的设置很粗糙（很有可能），则应安装图中虚线所示的调谐电容器C3（印刷电路板上有一个位置）。

程序版本 1.11 和 1.20 的 HEX 文件以及所有版本的源文本

文学

Long A. 如何将 wav 文件中的音频数据写入 ROM 并“播放”它们。 - 广播，2001 年，第 4 期，第 25 页27-5；第 23 页，第 24 页。 XNUMX、XNUMX。
Part A. 单芯片声音模块。 - 广播，2002 年，第 11 期，p。 40、41。
Prozhirko Yu。带无线电接收器的电子闹钟。 - 广播，2001 年，第 7 期，第 16 页17、8；第 17 页，第 18 页。 XNUMX、XNUMX。

作者：A. Vakulenko，秋明

查看其他文章 部分时钟、定时器、继电器、负载开关.

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