Суточный таймер на ATmega8

Этот таймер позволяет задать до 100 разных временных интервалов в сутки для одной нагрузки. Принципиальная схема показана на рисунке 1. В основе схемы прибора микросхема DS1307, представляющая собой часы реального времени. Данная микросхема «общается с внешним миром» посредством стандартной шины I2С. Она тактируется от отдельного резонатора Q1. Точность хода часов устанавливается конденсатором С4. Здесь задача контроллера состоит не в отсчете времени, а в организации взаимодействия IC3 с жидкокристаллическим дисплеем и кнопками управления. А так же, в хранении данных о состояниях микросхемы IC3, в которых нужно включать или выключать нагрузку.

Рисунок 1

Контроллер работает от встроенного генератора частотой 1MHz, поэтому внешний кварцевый резонатор не требуется. Нет и особых требований к стабильности частоты так как отсчет времени зависит не от контроллера, а от IC3.

Схема питается от электросети через трансформатор Т1. Предусмотрен резервный источник питания - батарея G1 напряжением 9V. Она позволяет сохранить установку времени и все настройки таймера в случае отключения электроэнергии. Коммутация источников осуществляется двумя диодами VIC2 и VIC3.

Контроллер IC2 и интегральные часы IC3, а так же, жидкокристаллический дисплей Н1 питаются от источника напряжением 5V, полученным от стабилизатора IC1. Контрастность дисплея регулируется подстроечным резистором R2. Дисплей двухстрочный.

Для управления нагрузкой используется реле К1 типа BS115S-A12VDC с обмоткой на напряжение 12V. Контакты реле допускают коммутацию нагрузки, питающейся от сети 220V мощностью до 2400W.

Детали. Интегральный стабилизатор 78L05 можно заменить любым маломощным стабилизатором напряжения на 5V. Дисплей WH1602A можно заменить любым аналогичным жидкокристаллическим дисплеем с двумя строками и не менее 16 символов в строке. Сейчас есть очень много таких дисплеев, совпадающих по цоколевке и обеспечению.

Монтаж схемы выполнен на макетной печатной плате промышленного изготовления. Собственная плата не разрабатывалась.

Для интегральных часов DS1307 нужен малогабаритный часовой кварцевый резонатор на частоту 32768Hz. Его нужно паять прямо на выводы 1 и 2 микросхемы без использования каких-то промежуточных печатных дорожек. Почти так же, между выводами 2 и 4 нужно распаять подстроенный конденсатор С4. Микросхема DS1307 имеет вывод 3 для подключения резервного источника питания. В этой схеме уже имеется собственный резервный источник питания (G1), поэтому микросхема замыканием вывода 3 на общий минус переключена на режим работы без резервного источника.

Выход таймера можно организовать и другим способом. Здесь использовано электромагнитное реле с обмоткой на 12V. Вместо него можно использовать автомобильное реле для включения сигнала или от схемы блокировки автосигнализации. Можно применить реле «КУЦ» от старых отечественных телевизоров либо какое-то другое реле. Реле использовано потому что его контакты абсолютно линейны, как любой механический выключатель, и, в отличие от различных тиристорных схем, не оказывают никакого действия на форму протекающего через них тока. Если это важно, — нужно использовать реле, если нет, наверное будет лучше сделать схему на оптосимисторе достаточной мощности, включив его светодиод в коллекторную цепь VT1 через токоограничительный резистор (сопротивление R1 при этом можно увеличить до нескольких kOm, а транзистор можно заменить менее мощным, например, КТ315).

Управление таймером осуществляется четырьмя кнопками S1 (), S3 (*), S4 (#). Для входа в меню нужно нажать кнопку S3 (*). В меню есть три пункта «TIMER» (таймер), «CLOCK» (часы), «RESET» (сброс установок таймера). Перемещаться в пределах меню можно кнопками S1 ()- а кнопка S4 (#) в этом случае служит для выхода из меню. Впрочем, если вы вошли в меню и ничего не делаете, то, подождав немного таймер сам выйдет из меню в обычное состояние.

Меню «TIMER» служит для задания промежутков времени в течение суток, когда нагрузка должна быть включена и когда выключена. В этом меню в верхней строке дисплея будет указан номер таймера (например «Т-1»), а далее время включения нагрузки и время выключения нагрузки. Установку производят так: кнопками S1 () перемещают курсор в нужное место. Кнопкой S3 (*) можно изменять состояние разряда, выделенного курсором. Кнопкой S4 (#) можно ввести в память новую установку и выйти из меню (сохранение в память происходит с некоторой задержкой)

Текущее состояние нагрузки индицируется символом в нижней строке справа, - если это «о» то нагрузка выключена, а если «•» -включена.

Меню «CLOCK» служит для установки текущего времени. Войдя в это меню кнопками S1 () переводят курсор на цифру, которую нужно изменить, и изменяют её при помощи кнопки S3 (*). Затем, сделав необходимые изменения, кнопкой S4 (#) вносят эти изменения в память и выходят из меню (сохранение в память происходит с некоторой задержкой).

Меню «RESET» служит для обнуления всех состояний таймера сразу. Чтобы все обнулить нужно войдя в это меню нажать кнопку
S3 (*). Затем, чтобы выйти - S4 (#). Если нужно выйти ничего не обнуляя, не нажимая S3 (*) нажмите S4 (#).