Цифровые ЖК-часы с датой и термометром с автономным питанием. Схема

Предлагаем вам еще один вариант экономичных часов. Это часы с ЖК-дисплеем с очень низким энергопотреблением, рассчитанные на питание от аккумулятора. Помимо времени, они также показывают дату, день недели и температуру.

При отображении даты учитывается високосный год и также осуществляется автоматический переход между летним и зимним временем.

Описание

Эти многофункциональные ЖК-часы управляются микроконтроллером Atmel AVR ATmega16A. Для отображения используется большой 40-контактный 7-сегментный 4-разрядный высококонтрастный ЖК-дисплей, например такой который приведен в статье «Маломощные ЖК-часы».

ЖК-дисплей имеет статическое управление (без мультиплексирования) и по этой причине требуется большее количество портов. Вот почему в качестве микроконтроллера был выбран 40-контактный AVR ATmega16A.

Четвертый разряд индикатора (крайний слева) для подключения использует только 4 вывода микроконтроллера. Это упрощенная схема подключения, поскольку этот разряд отображает только цифры 1, 2 и 3.

Для достижения низкого энергопотребления в схеме часов используется низкочастотный кварц с частотой 32,768 кГц. Сигнал с выхода кварцевого генератора поступает на таймер/счетчик T2, который работает в асинхронном режиме.

Микроконтроллер синхронизируется внутренним RC-генератором, работающим на частоте 1 МГц. Если прерывания нет, микроконтроллер находится в спящем режиме энергосбережения, поэтому работает только кварцевый генератор, а не RC-генератор.

Термометр, встроенный в часы измеряет температуру в диапазоне от -9 до +150° C, с разрешением в 1° C. В качестве датчика температуры была выбрана схема MCP9700A . По сравнению с популярной микросхемой LM35, она имеет преимущество в более низком потреблении. Ток потребления MCP9700A составляет всего около 5 мкА, что является большим преимуществом при использовании автономного питания.

Часы питаются от трех элементов питания по 1,5 В. Это может быть, например, элементы «AA», «AAA» или CR2032. Также можно использовать три NiMH или NiCd элемента (1,2 В) или один Li-Ion или Li-Pol элемент (3,6 В или 3,7 В). Максимальное напряжение составляет 5,5 В, а минимальное 2,7 В.

Общий ток потребления часов, включая датчик температуры, составляет примерно 20 мкА при 3 В и 30 мкА при 4,5 В. С обычными угольно-цинковыми батарейками формата AA (одноразовыми) типичной емкостью 1000 мАч ожидаемое время работы часов составляет около 4-5 лет.

Управление часами

Часы управляются двумя кнопками: «Mode» и «+». У часов есть 4 типа отображения, которые выбираются с помощью кнопки «Mode»:

1. • Отображение времени
2. • Поочередное отображение времени и температуры
3. • Поочередное отображение времени и даты
4. • Последовательное отображение всех четырех данных: время, день недели, дата и температура.

Настройка

Нажмите и удерживайте кнопку «Mode», чтобы войти в настройки. Далее вы можете установить все данные в следующем порядке: часы, десятки минут, единицы минут, секунды, день недели, число, месяц, год и так называемое автоматическое время. Переход между ними осуществляется также с помощью кнопки «Mode». Изменения каждого значения производится нажатием кнопки «+».

Автоматический переключатель времени (Au) позволяет включить или выключить автоматический переход на летнее время и обратно. «Au1» означает «включено», «Au0» означает «выключено».

Скачать прошивку (2,7 KiB, скачано: 320)