Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

ErgoClock 3 - kolejny budzik z ideą: prosto, niezawodnie i ergonomicznie

jankomuzykant 01 Cze 2012 22:48 9294 14
  • ErgoClock 3 - kolejny budzik z ideą: prosto, niezawodnie i ergonomicznie

    ErgoClock 3 jest moją kolejną, trzecią już odsłoną zegara – sterownika zbudowanego w duchu: prosty, niezawodny i wygodny w obsłudze. Urządzenie w założeniach ma spełniać funkcję domowego zegara z możliwością budzenia sygnałem dźwiękowym bądź muzyką z podłączonego urządzenia audio. Jest to trzecia wersja, biorąca z doświadczeń i przemyśleń kilkunastu lat (pierwsza powstała w 1995 roku, druga w 2008).

    Zegar wyróżnia się następującymi cechami:

    - Interfejs ograniczony jest jedynie do dwóch przycisków i enkodera.
    - Nastawianie czasów możliwe jest w obie strony (w przód i w tył) i przebiega bardzo szybko.
    - Dźwięk budzika, dobrany tak, by nawet po latach nie irytować i trwa nieograniczony czas. Dzięki temu nikt go nie prześpi.
    - Domyślnie alarmy odraczane są na pięć minut. Zmniejsza to ryzyko zaspania.
    - Unikalną, a wygodną funkcją jest ''drzemka'', czyli aktywacja alarmu po pół godzinie (czas ten można zmienić). Nie ma potrzeby ustawiania konkretnej godziny włączania alarmu, wystarczy chwilę przytrzymać wciśnięty przycisk sterowania alarmem, by po trzydziestu minutach alarm się aktywował.
    - Zegar umożliwia sterowanie zewnętrznym urządzeniem i posiada funkcję ''zasypianie''. Po piętnastu minutach (czas ten można zmienić) urządzenie wyłączy się bezgłośnie. Również tę funkcję aktywizuje się po przytrzymaniu wciśniętego przycisku sterowania urządzeniem i jest niezależna od nastawionych alarmów.
    - Zegar można regulować programowo, dzięki czemu jego dokładność może być wysoka.

    Cechą wyróżniającą ErgoClock 3 jest nietypowy krój znaków wyświetlanych, który wyróżnia to rozwiązanie wśród innych. Na początku kształty kilku cyfr mogą wydawać się nieczytelne, lecz wrażenie to szybko mija. Poniżej znajduje się rysunek wyświetlanych znaków.

    ErgoClock 3 - kolejny budzik z ideą: prosto, niezawodnie i ergonomicznie

    ___ w środku ________________

    Układ elektroniczny jest dość prosty, a cena części potrzebnych do jego zbudowania jest niska, dzięki czemu zegar jest możliwy do zbudowania także przez początkujących elektroników. Sercem układu jest mikrokontroler Atmel 89S52 z popularnej rodziny 51. Poza tym na schemacie znajdziemy układ wzmacniaczy ULN2003 i nieco elementów biernych.

    ErgoClock 3 - kolejny budzik z ideą: prosto, niezawodnie i ergonomicznie

    Na schemacie widzimy moduły zasilaczy: zegara (7806) i urządzeń zewnętrznych takich jak odtwarzacze mp3 itp. zasilane z jednego ogniwa (LM317). Ten drugi wymagany jest tylko wtedy, gdy napięcie 1,5V będzie nam potrzebne. Rozwiązanie zasilania umożliwia detekcję braku napięcia sieciowego i przejście w tryb oszczędzania energii podczas zasilania rezerwowego z baterii o napięciu 3–4,5V. Układ detekcji braku zasilania można wyłączyć podłączając siódmą końcówkę mikroprocesora wprost do zasilania.

    Podczas pracy w trybie oszczędzania energii zegar, na czas wyświetlania czasu bieżącego, wygasza wyświetlacz, raz na sekundę ukazując dane przez krótką chwilę.

    Wyświetlacze ze wspólną anodą winny być nowymi konstrukcjami o wysokiej efektywności ze względu na niewielki prąd sterujący. Układ sterowania wyświetlaczem jest statyczny. Jest to rozwiązanie nietypowe, mające jednak przewagę w braku efektu stroboskopowego (migania wyświetlacza) i uproszczeniu konstrukcji. Wadą takiego sterowania jest zwiększona ilość rezystorów, jednak w naszym wypadku nie będzie to mieć żadnego znaczenia.

    ___ przyłącza ________________

    - Do wejść EN+ i EN- należy podłączyć enkoder.
    - Do wejść BUZ i MP3 należy podłączyć przyciski odpowiedzialne za sterowanie alarmami.
    - Wejście LAM steruje opcjonalną lampką dołączoną do wyjścia LAMO, zupełnie niezależnej logicznie od zegara. Lampka może być zasilana wprost z wyjścia LAMO, bądź przez przekaźnik. Należy uważać, by nie przekroczyć wartości prądu równej 500mA.
    - Wejście LEE określa, czy urządzenie zewnętrzne dołączone do wyjścia MP3O będzie sterowane impulsem (wyłącznik otwarty), czy poziomem (wyłącznik zamknięty). Sterowania impulsem wymagają urządzenia pozostające w trybie standby, a sygnał dołącza się równolegle do przycisku pauzy, standby, start itp. Dotyczy to urządzeń takich jak odtwarzacze mp3, cyfrowe radioodbiorniki. Sterowania poziomem wymagają urządzenia, którym należy włączyć bądź wyłączyć zasilanie, np. analogowe radioodbiorniki, magnetofony itp.
    - Wejścia FR1 i FR2 nie spełniają obecnie żadnej funkcji.
    - Wyjście BUZO umożliwia podłączenie przetwornika piezzoceramicznego bądź głośnika.

    Rezystory znajdujące się na wyjściu układu ULN2003 należy dobrać, by nie przekroczyć prądów dopuszczalnych elementów dołączonych (i nie większych niż 500mA). Przetwornik piezzoceramiczny może wymagać równoległego dołączenia rezystora o wartości około 100Ω i kondensatora o pojemności kilkuset nF.

    ___ budujemy ________________

    Układ można zbudować wykorzystując płytkę uniwersalną, jednak znacznie łatwiej będzie skorzystać gotowego projektu, który znajduje się w załączniku. Znajdziemy tam dane w formatach: Gerber, Autotrax i PDF, które akceptują firmy produkujące obwody drukowane. Nie polecam używania podstawek pod układy scalone z uwagi na ich zawodność i niewielki sens stosowania w tym projekcie. Poniżej znajduje się rysunek montażowy.

    ErgoClock 3 - kolejny budzik z ideą: prosto, niezawodnie i ergonomicznie

    Układ modelowy został złożony z moim projektem odtwarzacza CFplayer (można go znaleźć na elektrodzie) w zaadaptowanej fabrycznej obudowie po modemie. Na zdjęciu na górze widzimy kolejno podświetlane przyciski: włączenia lampki LAM (biały led, świeci zawsze umożliwiając łatwe znalezienie w nocy), losowego skoku odtwarzacza muzyki (niebieski led – świeci, gdy odtwarzacz jest aktywny; ten przycisk oraz led związany jest z CFplayerem, a nie z tym projektem), alarmu muzyki MP3 (zielony led MP3) i alarmu dźwiękowego BUZ (czerwony led BUZ). Na dole znajduje się potencjometr głośności odtwarzacza CFplayer i enkoder. Lampka LED mieści się na spodzie. Zróżnicowane kolory oświetlenia przycisków umożliwiają szybką orientację co do stanu urządzenia.

    Program (plik o rozszerzeniu hex) wraz ze źródłem, gdyby ktoś był nim zainteresowany (plik o rozszerzeniu a51) znajduje się w załączniku

    ___ obsługa ________________

    Po włączeniu zegara na wyświetlaczu pojawia się symbol -- i układ czeka na ustawienie aktualnego czasu. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis YES, a ustawiony czas zostaje zapisany. Następnie ukazuje się liczba 00. Możemy teraz ustawić korekcję chodu zegara: w zależności od tego, czy spóźni, czy spieszy, enkoderem ustawiamy korekcję dodatnią bądź ujemną w zakresie 56 sekund na dobę. Również po chwili na wyświetlaczu pojawia się napis YES i korekta zostaje zapisana. Zegar przechodzi do trybu wyświetlania czasu.

    Ustawienie aktualnego czasu oraz korekcji możliwe jest tylko po włączeniu zegara. Aby ponownie ustawić czas, zegar należy na chwilę odłączyć od zasilania.
    Korekcja czasu odbywa się raz na dobę, o północy.
    Podczas oczekiwania na ustawienie czasu zegar raz na minutę emituje dźwięk.
    Zapisywanie ustawianych wartości potwierdzane jest krótkim dźwiękiem.


    ___ ustawianie alarmów ________________

    Po naciśnięciu przycisku BUZ dioda BUZ zaczyna szybko pulsować, a na wyświetlaczu pojawia się czas włączenia alarmu dźwiękowego. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis YES, ustawiony czas zostaje zapisany, a dioda BUZ zaczyna się świecić światłem ciągłym.

    Ponowne naciśnięcie przycisku BUZ odwołuje alarm. Dioda BUZ gaśnie, a na wyświetlaczu pojawia się napis no

    Po naciśnięciu przycisku MP3 dioda MP3 zaczyna szybko pulsować, a na wyświetlaczu pojawia się czas włączenia urządzenia zewnętrznego. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis YES, ustawiony czas zostaje zapisany, a dioda MP3 zaczyna się świecić światłem ciągłym.

    Ponowne naciśnięcie przycisku MP3 odwołuje włączenie urządzenia zewnętrznego. Dioda MP3 gaśnie, a na wyświetlaczu pojawia się napis no

    Zatwierdzanie alarmów i ich odwoływanie potwierdzane jest krótkim dźwiękiem.

    ___ praca alarmów ________________

    Podczas trwania alarmu dźwiękowego bądź włączenia urządzenia zewnętrznego dioda aktywności trwającego alarmu pulsuje ze średnią szybkością. Naciśnięcie przycisku BUZ lub MP3 odracza alarm na 5 minut, co potwierdzane jest wyświetleniem napisu Sno i zmianą pulsowania diody na wolny. Kolejne wciśnięcie przycisku BUZ lub MP3 wyłącza alarm, co potwierdzane jest wyświetleniem napisu End i wyłączeniem pulsowania diody.

    Odraczanie i wyłączanie alarmów potwierdzane jest krótkim dźwiękiem.

    ___ „drzemka” i „zasypianie” ________________

    Przytrzymanie przez chwilę wciśniętego przycisku BUZ uruchamia funkcję drzemka. Dioda BUZ zaczyna szybko pulsować, a na wyświetlaczu pojawia się liczba 30 oznaczająca ilość minut, po którym włączy się alarm dźwiękowy. Czas ten możemy zmienić w zakresie jednej godziny. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis Sno, ustawiony czas zostaje zapisany, a dioda BUZ zaczyna pulsować powoli.

    Przytrzymanie przez chwilę wciśniętego przycisku MP3 włącza urządzenie zewnętrzne oraz funkcję zasypianie. Dioda MP3 zaczyna szybko pulsować, a na wyświetlaczu pojawia się liczba 15 oznaczająca ilość minut, po którym urządzenie zewnętrzne włączy się. Czas ten możemy zmienić w zakresie jednej godziny. Chwilę po tym, kiedy przestajemy poruszać enkoderem, na wyświetlaczu pojawia się napis SLE, ustawiony czas zostaje zapisany, a dioda MP3 zaczyna pulsować powoli.

    Wciśnięcie przycisku BUZ lub MP3 podczas trwania drzemki lub zasypiania wyłączy owe funkcje, przy czym wyłączenie drzemki potwierdzone jest wyświetleniem napisu End, natomiast zakończenie zasypiania nie potwierdza się w jakikolwiek sposób poza wyłączeniem urządzenia zewnętrznego.

    Włączanie i wyłączanie funkcji drzemki i zasypiania, poza wymienionym wyjątkiem, potwierdzane jest krótkim dźwiękiem.

    PS. Proszę o nie dyskutowanie na temat braku sensowności stosowania wyświetlania statycznego. Jest tak, bo taki miałem kaprys i to wszystko.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    jankomuzykant
    Poziom 13  
    Offline 
    Specjalizuje się w: automatyka przemysłowa
    jankomuzykant napisał 167 postów o ocenie 531, pomógł 2 razy. Mieszka w mieście Kraków. Jest z nami od 2007 roku.
  • IGE-XAO
  • #2
    eurotips
    Poziom 36  
    jankomuzykant napisał:
    ...
    PS. Proszę o nie dyskutowanie na temat braku sensowności stosowania wyświetlania statycznego. Jest tak, bo taki miałem kaprys i to wszystko.


    Nie zawsze jest możliwość sterowania statycznego, szczególnie gdy stosujemy mikroprocesor i brakuje portów. Nieśmiertelny ICL7107 również tak jest sterowany.
    Takie sterowanie mniej męczy wzrok.
  • #3
    superhiro2
    Poziom 15  
    jankomuzykant napisał:

    Nie polecam używania podstawek pod układy scalone z uwagi na ich zawodność i niewielki sens stosowania w tym projekcie.


    Tak... A potem ludzie którzy się pytają czy napewno spalili ten układ (nie którzy np. ja wszystko lutują transformatorówkami). Naprawdę... koszt podstawki precyzyjnej to około 1,5 zł i od razu mówię, że jak cię nie stac żeby kupic precyzyjną o 0,5zł droższą to wgl. nie kupuj.
  • IGE-XAO
  • #4
    leonow32

    Poziom 30  
    superhiro2 napisał:
    jankomuzykant napisał:

    Nie polecam używania podstawek pod układy scalone z uwagi na ich zawodność i niewielki sens stosowania w tym projekcie.


    Tak... A potem ludzie którzy się pytają czy napewno spalili ten układ (nie którzy np. ja wszystko lutują transformatorówkami). Naprawdę... koszt podstawki precyzyjnej to około 1,5 zł i od razu mówię, że jak cię nie stac żeby kupic precyzyjną o 0,5zł droższą to wgl. nie kupuj.

    Podstawki z założenia są przeznaczone do tego, aby jakiś układ dało się szybko wymienić. W szczególności - pamięci EPROM z oprogramowaniem w starych urządzeniach. Jak ktoś lutuje transformatorem i pali scalaki to czas najwyższy kupić porządną lutownicę, a nie ładować podstawki wszędzie gdzie popadnie i gadać bzdury o niskich kosztach. Przylutuj transformatorem drobnonóżkowy VQFP albo QFN, powodzenia.
  • #5
    SylwekK
    Poziom 30  
    Ogólnie bardzo ładnie to wygląda ale czepił bym się jednak tych cyferek. Mnie osobiście nie podoba się takie malutkie "0" czy "1", czwórkę mógłbym przeboleć, szóstka i dziewiątka to w zasadzie standard w starych cyfrówkach na jakich zaczynałem. W dobie dowolnego zaprogramowania cyferki poprawił bym to jednak.
  • #6
    Gibol
    Poziom 17  
    Te cyfry wyglądają jakby urządzenie było zepsute, osobiście nie widzę powodu do zastosowania takiego "ficzera", tylko by mnie denerwował, nie ważne ile czasu by minęło.
  • #7
    jankomuzykant
    Poziom 13  
    Cały urok tych cyferek polega na tym, że nie powielają wzorca po raz miliardowy i to naprawdę wygląda intrygująco. Ale dla konserwatystów zrobiłem osobny wsad (jest w załączniku poniżej).

    Sprawę sterowania statycznego napomknąłem się ze względu na dziwną dyskusję negującą jej sens przy poprzednim projekcie. Oczywiście ma ona swoje zalety i wady, i nie warto ponownie do tego wracać.

    Będę się upierał przy braku podstawek. Procesor nie kosztuje chyba pięciu złotych, a poza tym trzeba być wyjątkowo zdolnym, żeby go zepsuć. Po prostu jest to nieeleganckie i niepotrzebne w projektach, gdzie nic się nie zmienia, a upgrade przeprowadza się bez wyciągania układu z płytki.
  • #8
    superhiro2
    Poziom 15  
    Cytat:
    Procesor nie kosztuje chyba pięciu złotych...


    No właśnie, procesor nie kosztuję 5 zł tylko 8zł.
    DIP 40
    SMD
  • #9
    jankomuzykant
    Poziom 13  
    superhiro2 napisał:
    No właśnie, procesor nie kosztuję 5 zł tylko 8zł.

    W pewnym sklepie internetowym, nie powiem jakim, kosztuje 4,20, a w przypadku hurtu nawet 2,71. A w pewnym sklepie fizycznym w Krakowie ostatnio były za 5,20 o ile pamiętam.
  • #10
    Miałkot
    Poziom 10  
    leonow32 napisał:

    Jak ktoś lutuje transformatorem i pali scalaki...
    ...Przylutuj transformatorem drobnonóżkowy VQFP albo QFN, powodzenia.


    Skąd taki pogląd, że transformatorem można palić scalaki?
    Wszystko jest kwestią umiejętności i wprawy.
    Od 20 lat posługuję się wyłącznie lutownicą transformatorową - nie wyobrażam sobie innej (a prowadzę serwis i produkcję) i jeszcze nigdy nie zdarzyło mi się zniszczyć jakiegokolwiek scalaka.
    Lutownicą transformatorową o mocy 100W wlutowałem ponad trzysta ATmeg16 w obudowie TQFP44, niezliczone ilości innych kości i jakoś mi się nie paliły. :D
  • #11
    mariuz
    Poziom 31  
    Co do ludzi marudzących na kształt cyferek: 6 i 9 mają standardowy kształt. Przykładem niech będzie dekoder 4511.
  • #12
    Gigantor
    Poziom 18  
    jankomuzykant napisał:
    Będę się upierał przy braku podstawek. Procesor nie kosztuje chyba pięciu złotych, a poza tym trzeba być wyjątkowo zdolnym, żeby go zepsuć. Po prostu jest to nieeleganckie i niepotrzebne w projektach, gdzie nic się nie zmienia, a upgrade przeprowadza się bez wyciągania układu z płytki.


    Niedawno, przy prezentacji projektu zarzucono mi, że szastam podstawkami na lewo i prawo, wtedy jednak argumentem było, że podstawki się psują i powodują problemy. Nie zastanawiałem się zbytnio nigdy nad sensem nie dawania podstawki, nie zamierzam także z Tobą polemizować. Jednak podam swoje argumenty "za stosowaniem", może moje rozumowanie jest błędne.
    - podstawka pomaga przy testowaniu układu - można na polutowanej płytce posprawdzać napięcia zasilające, poprawić błędy, po czym wsadzić IC i uruchomić układ,
    - podstawki umożliwiają szybki recycling układów - czasami, gdy buduje prototyp na płytce stykowej, brakuje mi niektórych egzotycznych elementów, niedostępnych stacjonarnie; biorę wtedy stare urządzonko, wyjmuję układ i działam,
    - zdarzało mi się uszkodzić parę uC - przypadkowo stawiony bit RSTDSBL, wtyczka wyciągnięta przypadkowo w trakcie programowania, 2 atmegi przestały odpowiadać od razu po zaprogramowaniu - stąd, jeśli można uC lądują w podstawkach
    - dla pojedynczych sztuk, niska cena podstawki jest dobrym argumentem, szczególnie, przy jej zaletach (przynajmniej dla mnie), pomijalna w kosztach całego układu.

    Pozdrawiam!
  • #13
    TO-mik
    Poziom 12  
    Ja osobiście używam poprzedniej wersji ergo clocka już od wielu lat i uważam go za jedną z lepszych konstrukcji tego typu w ogóle (pierwsze zegary budowałem na MC1204 i MC1206) i chyba przyszedł czas na nową wersję (muszę tylko gdzieś poszukać enkodera) .Wszystkie projekty Jankomuzykanta są przemyślane tak całkowicie do końca w najdrobniejszych szczegółach takie jest moje zdanie. Czy w nowej wersji jest też ten fajny efekt wygaszania przy zmianie minuty i pulsowania dwukropka ?
  • #14
    jankomuzykant
    Poziom 13  
    TO-mik napisał:
    Czy w nowej wersji jest też ten fajny efekt wygaszania przy zmianie minuty i pulsowania dwukropka ?

    Dzięki za miłe słowo. Dwukropek pracuje nadal podobnie, wygaszanie pomiędzy minutami... jakoś zapomniałem o tym :)
    Ale może dopiszę odpowiedni fragment w programie.
  • #15
    TO-mik
    Poziom 12  
    jankomuzykant napisał:

    Ale może dopiszę odpowiedni fragment w programie.

    To ja poproszę ,biorę lutownicę (transformatorową ) i do roboty ;)