Вариант платы для часов на ATmega8

[Валерий]

Вариант платы для часов на ATmega8

Об этих часах сказано уже очень много и кто их только не делал.



Но мне всегда не нравилось, что плата получается очень большая, а хотелось бы иметь такой её размер, чтобы корпус сделать как можно меньше. Посидев и немного порисовав я сделал плату по размерам сопоставимую с индикаторами.



Сразу хочу сказать, что сделать такую плату при помощи ЛУТ не удастся, ширина и расстояние между отдельными дорожками 0.2 - 0.3 миллиметра, повторить можно при помощи плёночного фоторезиста. Вот шаблон для платы.



На плате использовались детали обычного размера. Отдельно хочу сказать о джамперах. Один из них переключает схему из режима индикаторов с общим анодом в режим с общим катодом. Другой закорачивает детектор напряжения, это сделано на случай питания без аварийной батареи. Кстати, я вообще не вижу смысла в её применении, имею некоторый опыт. Обычно происходит так: поставил батарею аварийного питания и благополучно забыл о ней. Так проходит довольно много времени, батарея разряжается и в нужный момент не работает. так, что я её обычно не применяю. Но если вам того хочется, то достаточно перекинуть джампер и собрать блок питания с использованием аварийной батареи. В качестве источника звука будильника применён пьезоизлучатель со встроенным зуммером, прерывистость его сигнала обеспечивает мультивибратор. Иногда в продаже появляются пьезоизлучатели с зуммером прерывистого сигнала, в случае его применения собирать мультивибратор не надо, достаточно будет перемычкой подать питание от 14 вывода микроконтроллера на плюс излучателя. В данном случае применены индикаторы с общим анодом DR08-11SRWA, именно под них сделана плата индикатора. Я применил три сдвоенных индикатора, а для получения пяти разрядов просто отрезал половину от сдвоенного индикатора.
Вот так выглядит собранная плата.



Кварц на частоту 32.768 Герц удобно расположился под микроконтроллером.



А это обратная сторона плат.



Платы крепятся одна к другой через втулки высотой 4 миллиметра.



Вся конструкция получилась очень компактной.



Её толщина всего 26 миллиметров.



И ещё добавлю, что я не использовал конденсаторы подключаемые к кварцу, вместо этого с прошил фьюз CKOPT, он подключает встроенные конденсаторы, а я экономлю место на плате.



Тут можно скачать рисунок платы и фотошаблон, а так же прошивки в вариантах с общим анодом и общим катодом.

Посмотреть вложение Плата часов на ATmega8.rar

Посмотреть вложение Шаблон для платы на ATmega8.rar

Посмотреть вложение Прошивки.rar

А вот для чего я всё это делал, пока останется в тайне!

 

[dipq]

реально такие можно пустить на мод. просто здорово

 

[Светодиод]

как всегда- замечательная работа от Валерия!!!!:tehnari_ru_953:

 

[DDREDD]

А вот для чего я всё это делал, пока останется в тайне!

Интрига вроде просто часы а после этой фразы ........ хммммм жду с интересом.

 

[DDREDD]

Ну что же вот и я дошел к этой теме в первую очередь перечертил печатки от Валерия в Sprint-Layout (по причине того что хочу сделать платы с использование металлизации) ну может и пригодится кому ещё.

Посмотреть вложение часы.zip
Валерий сразу вопрос, а как все таки организовать питание часов с использованием автономного питания? А то у нас любители свет по выключать на 5-10мин день через день и как то надоест постоянно часы подводить.

 

[Wow4an]

в первую очередь перечертил печатки от Валерия в Sprint-Layout ну может и пригодится кому ещё.

Конечно пригодится! Спасибо за труд!

Сразу хочу сказать, что сделать такую плату при помощи ЛУТ не удастся, ширина и расстояние между отдельными дорожками 0.2 - 0.3 миллиметра, повторить можно при помощи плёночного фоторезиста.

Ну это Вы зря.... я уже делал подрбные вещи с помощью ЛУТ, даже потом маркером не пришлось подводить (хотя я им никогда не подвожу)

 

[Long Cat]

как все таки организовать питание часов с использованием автономного питания?

Подключить батарейки через диодную развязку (используя диод Шоттки). По хорошему, нужно при этом переделать прошивку-чтобы индиктор не светил все время при работе от батареи, а термодатчики и ядро процессора останавливались.

 

[Long Cat]

CKOPT, он подключает встроенные конденсаторы, а я экономлю место на плате.

Неверно в корне. Конденсаторы нужны всегда.

XTAL1 and XTAL2 are input and output, respectively, of an inverting amplifier which can be con-
figured for use as an On-chip Oscillator, as shown in Figure 11. Either a quartz crystal or a
ceramic resonator may be used. The CKOPT Fuse selects between two different Oscillator
amplifier modes. When CKOPT is programmed, the Oscillator output will oscillate a full rail-to-
rail swing on the output. This mode is suitable when operating in a very noisy environment or
when the output from XTAL2 drives a second clock buffer. This mode has a wide frequency
range. When CKOPT is unprogrammed, the Oscillator has a smaller output swing. This reduces
power consumption considerably. This mode has a limited frequency range and it cannot be
used to drive other clock buffers.

 

[Валерий]

Неверно в корне. Конденсаторы нужны всегда.

Однако другой источник рекомендует делать именно так.

При выставлении бита СКОРТ к часовому кварцу подключаются два внутренних конденсатора микроконтроллера, что исключает необходимость применения внешних конденсаторов.

Я следовал этому совету и не ошибся. Все сделанные часы работают прекрасно и не нуждаются в частой корректировке времени. Не всегда можно доверять и полностью полагаться на техническую документацию производителя, даже такие монстры как фирма AMD до сих пор точно не может подсчитать количество транзисторов в собственном процессоре!
http://www.tehnari.ru/f86/t60811/
Так, что не бойтесь экспериментировать, друг мой!

 

[Long Cat]

AMD до сих пор точно не может подсчитать количество транзисторов в собственном процессоре

Форменная журналистская глупость.

Не всегда можно доверять и полностью полагаться на техническую документацию производителя

не бойтесь экспериментировать

Эксперименты над сложными системами без должного обоснования заканчиваются авариями типа Чернобыльской.

 

[Валерий]

Эксперименты над сложными системами без должного обоснования заканчиваются авариями типа Чернобыльской.

Абсолютная несопоставимость в данном случае. Но факт остаётся фактом: часы работают, и работают точно.
А вот что говорится об использовании этого фьюза:

CKOPT — бит, определяющий режим работы встроенного генератора тактовой частоты для работы с кварцевыми резонаторами. Реально изменяет коэффициент усиления встроенного инвертора в схеме генератора и значит выходное напряжение на ножке XTAL2. Ошибочная установка может приводить к неустойчивому запуску кварцевого генератора, вплоть до возбуждения его не на той гармонике, что надо (из-за этого бита кварц запускался или только при питании МК напряжением не выше 3,6В, или только после прикосновения к выводу XTAL1 пинцетом)

Так что максимально, что будет возможным при неправильном программировании этого фьюза, так это неустойчивая работа резонатора. И уж никак не катастрофа в масштабах Чернобыля.
А вот ещё полезная информация:

CKOPT- этот конфигурационный бит выбирает один из двух режимов усилителя генератора. Если CKOPT запрограммирован, то амплитуда колебаний выходного сигнала генератора будет ограничена уровнями питания. Данный режим рекомендуется использовать при высоком уровне окружающих шумов или при использовании выхода XTAL2 в качестве источника синхронизации внешней схемы. Данный режим характеризуется широким частотным диапазоном. Если CKOPT – незапрограммирован, то амплитуда выходных колебаний генератора снижается. Использование данного режима позволяет существенно снизить потребляемую мощность, но при этом ограничен частотный диапазон и нельзя XTAL2 использовать для внешней синхронизации. При использовании резонаторов максимальная частота равна 8 МГц, если CKOPT – незапрограммирован, и 16 МГц, если CKOPT- запрограммирован.

Вот еще табличка, которая может быть полезная:

Из неё следует, что применение конденсаторов на частотах ниже 0.9 мегагерца не является обязательным условием.

 

[DDREDD]

Подключить батарейки через диодную развязку (используя диод Шоттки)

А как это будет выглядеть? просто добавить в цепь питания До батарейки диоды чтобы батарейка не разряжалась через обмотки тр-ра по отсуствии питания? или как? если можно схемку - тогда врублюсь точно (хоть от руки)

 

[Валерий]

Вот полная схема часов с батарейкой резервного питания.



Переделывать прошивку не надо, там уже всё это есть.

 

[DDREDD]

Вот полная схема часов с батарейкой резервного питания.

Блин во я баран ) не посмотрел на схему внимательно. Спасибо так все понятно
Я сейчас пересмотрел печатку - я так понимаю что сейчас на печатке полностью отсутствует цепь стабилизации и питание на плату уже должно подаваться стабилизированные 5В, так?

 

[Валерий]

Да, именно так. Я планирую установить стабилизатор в самом блоке питания. Так же планировал установить в блок питания батарею резервного питания и цепочку, которая вырабатывает сигнал для микропроцессора о пропадании сетевого питания. Единственный минус такой компоновки -трёхпроводная линия от часов к блоку питания, это обусловлено тем, что придётся протянуть ещё один провод от 28 ножки процессора.
Вообще, как я узнал на собственном опыте, применение резервного источника оправдано только там, где сетевое напряжение пропадает регулярно. В обыденной жизни происходит обычно так: напряжение пропало, но к тому моменту батарея резервного питания полностью разряжена. Просто забывается, что надо её систематически проверять и заменять.

 

[DDREDD]

применение резервного источника оправдано только там, где сетевое напряжение пропадает регулярно.

Так вот у меня как раз такой случай

что придётся протянуть ещё один провод от 28 ножки процессора.

то есть отсуствие питания на 28 ноге переводит микросхему, ну скажем в энергосберегающий режим, так?

 

[Валерий]

Да, так. Но не питания, а замыкания на "землю", именно это делает датчик. При открывании транзистора Q1 происходит замыкание 28 вывода на "землю". На моей плате установлен джампер, его положение в одном случае переводит часы в режим постоянной индикации, а в другом положении подключается провод от датчика наличия сетевого питания.

 

[DDREDD]

от датчика наличия сетевого питания.

Это вот эта цепочка, Да?

А транзистор можно тоже Кт361 использовать да?

 

[Валерий]

Это вот эта цепочка, Да?

Да, это та самая цепочка.

А транзистор можно тоже Кт361 использовать да?

Нет, подойдёт любой n-p-n проводимости.

 

[DDREDD]

Да, это та самая цепочка.
Нет, подойдёт любой n-p-n проводимости.

в общем просто параметрический стабилизатор на 5В. Так теперь все ясно.