Простой кухонный таймер на ATtiny2313

Опытные хозяйки всё отмеряют на глаз и чувствуют время «внутренними» часами, но люди склонны впадать в задумчивость и отвлекаться на другие дела. Очень часто так случается, что и у опытных хозяек с любовью подготовленные к выпечке пироги превращаются в несъедобный углерод. Результат - испорченное настроение, зря потраченное время и срыв намеченных планов. Избежать подобной ситуации поможет простой кухонный таймер на широко распространённом микроконтроллере ATtiny2313 компании Atmel.

При разработке таймера ставилась задача использования минимального количества деталей, простоты управления, простоты повторения устройства, возможности питания таймера как от трёх батареек АА (LR6) по 1,5 В, так и от внешнего адаптера.

Возможности и основные характеристики таймера:

1. Время установки таймера от 1 до 90 мин.
2. Звуковая сигнализация включения и выключения таймера.
3. Звуковая сигнализация окончания установленного времени.
4. Принудительное выключение таймера до истечения установленного времени.
5. Самостоятельное выключение таймера по истечении 10 с после его включения в случае, если после включения таймера время выдержки не было установлено или не запущен отсчёт времени.
6. Питание устройства как от трёх батареек, так и от внешнего адаптера напряжением от 7 до 10 В.
7. Ток потребления таймера в выключенном состоянии в несколько раз меньше тока саморазряда пальчиковых батареек.

Алгоритм работы таймера

Таймер включается нажатием кнопки энкодера. На индикаторе высвечивается минимально возможное время выдержки, равное 1 мин. Вращением ручки энкодера вправо происходит увеличение времени выдержки, а при вращении ручки энкодера влево - уменьшение времени, начиная с 90 мин. Таймер выключится самостоятельно, если в течение 10 с после установки времени не была нажата кнопка запуска. Для запуска отсчёта времени необходимо снова нажать кнопку энкодера. При этом таймер начинает отсчёт установленного времени, а на индикаторе единиц минут с периодом в 1 с будет мигать децимальная точка, индицирующая режим обратного отсчёта. По истечении установленного времени на индикаторе таймера высветится цифра 0 и прозвучат 5 тональных сигналов. После этого цифра 0 погаснет, а децимальная точка будет мигать ещё 10 с. По истечении и этого времени, в напоминание, снова прозвучат 5 тональных сигналов, и таймер выключится. Остановить работу таймера можно принудительно в любой момент, нажав кнопку энкодера.

Схема, конструкция и детали таймера

Принципиальная схема кухонного таймера показана на рис.1. «Мозгом» устройства является микроконтроллер (МК) IC1 типа ATtiny2313 фирмы ATMEL в корпусе DIP20. Микроконтроллер ATtiny2313 тактируется от внутреннего генератора частотой 8 МГц с выключенным предделителем на 8.

Рисунок 1

Для управления таймером применён инкрементный энкодер с кнопкой фирмы Bourns типа РЕС12-4220F-S0024.В качестве индикатора установленного времени применён сдвоенный 7-сегментный индикатор красного свечения с общим катодом (ОК) фирмы SENIOR SEC5244WS.

Предусмотрена также возможность установки в этом таймере индикаторов с общим анодом (ОА) без изменения принципиальной схемы и платы. Для этого необходимо при программировании МК использовать другую прошивку, разработанную автором специально под индикаторы с ОА, В качестве звукового извещателя используется зуммер (Magnetic Buzzer) типа КХ-1205 фирмы King-state. В таймере использованы SMD-резисторы и конденсаторы типоразмера 0508.

Таймер собран на односторонней печатной плате из фольгированного текстолита размерами 48x56 мм с использованием нескольких перемычек, которые размещены со стороны установки деталей. Чертёж печатной платы таймера под ЛУТ показан на рис.2.

Рисунок 2

Для питания таймера от внешнего адаптера применён линейный интегральный стабилизатор 78L05 в корпусе SOP-8. Схема дополнительной платы для внешнего адаптера показана на рис.З, а чертёж печатной платы под ЛУТ - на рис.4. Её размеры 48x66 мм. Батарейный отсек для трёх гальванических элементов изготовлен из фольгированного текстолита. Причём его обратная сторона - это дополнительная плата внешнего адаптера питания. Если в питании устройства от сети нет необходимости, то собирать дополнительную плату не нужно, а вместо нее следует установить плату из фольгированного стеклотекстолита того же размера.

Рисунок 3

Рисунок 4

При сборке платы таймера в первую очередь необходимо установить соответствующие перемычки. После прошивки микроконтроллера собранный из исправных деталей таймер в настройке не нуждается. В связи с присутствием в воздухе во время приготовления пищи паров воды и жира, рекомендую платы таймера после сборки промыть спиртом и покрыть акриловым лаком.