Таймер 1 с. - 99 мин. на ATtiny261

Таймер предназначен для точного отсчета заданных временных интервалов в диапазоне 1 секунда...99 минут. В то же время он имеет возможность ввода времени обратного отсчета в формате минут и секунд. Разрешение в диапазоне от 1 секунды до 9 минут 59 секунд составляет 1 секунда, а в диапазоне 10…99 минут увеличивается до 10 секунд. Встроенное реле и простое, интуитивно понятное управление делают систему пригодной для реализации задач в несложных системах автоматизации.

Принципиальная схема таймера представлена на рисунке 1. Он пригоден для питания постоянным напряжением в диапазоне 8…12 В. Выпрямительный диод D1 защищает его от подключения неправильной полярности. Напряжение питания стабилизируется линейным стабилизатором U1. Таймер управляется микроконтроллером ATtiny261, синхронизированным с внутренним тактовым сигналом. Рабочее состояние отображается на тройном 7-сегментном дисплее с общим анодом. Катоды трехразрядного светодиодного индикатора подключены через токоограничивающие резисторы R5…R12 к портам PA0-PA7 микроконтроллера.

Рисунок 1. Принципиальная схема таймера

Транзисторы T1…T3, управляемые с выводов PB2…PB4 микроконтроллера, играют роль силовых ключей управления дисплеем. Для входа в настройки и управления таймером установлены кнопки с маркировкой S1…S3, которые подключены к входам PB0, PB1 и PB6. Активный уровень — замыкание на землю. В качестве исполнительной системы использовалось реле типа RM84P12 (катушка постоянного тока 12 В, контакты 8 А/230 В переменного тока). С целью расширения функциональности таймера на разъемы с маркировкой «NC» и «NО» были выведены нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты реле.

Таймер должен быть собран на двух печатных платах, схемы сборки которых представлены на рисунке 2. Сборка системы типовая и не должна вызывать затруднений. После сборки обе платы следует соединить с помощью углового штыревого разъема. Безупречно собранный таймер, с использованием запрограммированного микроконтроллера и функциональных компонентов, заработает сразу после включения напряжения питания. При управлении нагрузкой значительной мощности следует обращать внимание на контакты реле и дорожки печатной платы. Для повышения их нагрузочной способности можно дополнительно залудить оголенные дорожки или, что еще лучше, вдоль припаять к ним медный провод.

Рисунок 2. Макет печатной платы схема таймера

Работа с таймером проста и интуитивно понятна. Кнопки S1 и S2 используются для увеличения и уменьшения значения, а кнопка S3 используется для запуска обратного отсчета. Каждое нажатие S2 будет увеличивать, а нажатие S1 уменьшать значение. Чтобы изменить значение быстрее, без необходимости многократно нажимать кнопку, удерживайте кнопку дольше. На трехразрядном дисплее в диапазоне от 1 секунды до 9 минут 59 секунд разрешение установки составляет 1 секунду, а выше этого диапазона увеличивается до 10 секунд. Установленное значение сохраняется в энергонезависимой памяти, поэтому при повторном включении системы его не нужно вводить повторно.

Мерцание точки рядом с единицей измерения сигнализирует о работе таймера. После запуска обратного отсчета можно в любой момент остановить таймер, нажав кнопку S3. В этом режиме цифры на дисплее будут мигать. Повторное короткое нажатие кнопки S3 перезапустит обратный отсчет, а длительное удерживание кнопки S3 приведет к возврату устройства к исходному значению. При использовании таймера имейте в виду, что измерение времени может быть неточно, особенно при работе в диапазоне минут.