Super nauwkeurige wandklok Afwijking maximaal 0, - PDF
Super nauwkeurige wandklok Afwijking maximaal 0,
Download "Super nauwkeurige wandklok Afwijking maximaal 0,000202943"
1 Supr nauwkuri wanklok Awijkin maximaal 0,0000 C.V. Niras (Inia) Ht lanrijkst onrl in it projt is n IC van ht typ DS van Maxim. Volns arikant n uitrst nauwkuri ral-tim klok mt I C-intra n ïntrr tmpratuurompnsr kristalosillator (TCXO) n kristal. Maxim stlt ook at intrati van kristalrsonator in ht IC nauwkurihi op lan trmijn vrtrt, wat n maximal awijkin van sonn in n jaar aranrt, ij n tmpratuurrik van 0 tot 0 ºC. D hip is voorzin van n attrij-aansluitin, zoat klok ook lijt oorlopn ij ht uitvalln van voinsspannin. D shaklin D DS ma an wl supr nauwkuri zijn, hij kan nit wrkn zonr hulp van n paar xtrn omponntn. In ht shma in iuur is t zin at w n PICFA-miroontrollr Funtis PICFA sturin Maxim DSSN RTC-hip, inh ro -smnt LED-isplays Max. awijkin sonn pr jaar Optionl IR-astansinin Voin: V/00 ma (ntspanninsaaptr) C-rono shikaar DsinSpark PCB-ils shikaar (IC) ruikn als intra voor RTC (IC) n voor ht aansturn van n aantal -smnt LED-isplays (i w vrrop zulln sprkn). D miroontrollr ht n I C-poort, waaroor hij makklijk t koppln is mt DS. D miroontrollr wrkt mt n klokrqunti van 0 MHz, i wort opwkt mt hulp van kristal X n tw onnsatorn C n C. Dit is vastl in oniurati-instllinn van miroontrollr. D poortpnnn RA0...RA, RA n RC van PIC shakln iniviul LED-isplays aan n uit via rivrs/nivau-aanpassrs T... T. Op lk lijn is n NPN/PNP-transistorpaar ruikt. Tn rst passn i ht nivau aan van V aan kant van PIC naar V aan kant van ht isplay. Tn tw multiplxn z stroom van V-voinslijn naar mnshapplijk anos van isplays. mr 0
2 Wanklok T R R R T R R.0V BT C +V 0n C 0n VBAT VCC IC KHZ RST INT/SQW SCL SDA DSSN GND LM0CT IC k R k R k R k R C 0n 0 VDD MCLR/VPP RC/CCP IC RB RB0/INT RB RB/PGM RC/SCK/SCL RB RC/SDI/SDA RB RC/TX/CK RB/PGC RC/RX/DT RB/PGD PICFA -I/SP RC0 RC/TOSI/CCP RC/SDO RA/AN/SS RA0/AN0 RA/T0CKI RA/AN RA/AN RA/AN VSS OSC OSC VSS X k R0 k R R R R R R R T T T T T T R R R R R R R R R R R R K ( K) K C C C C C 0MHz C R 0u V 0n 0n 0u V p p R R R R R R T T T T T T +V R R R R R R0 R R R R R0 R T 0k T0 0k T 0k T 0k T 0k T 0k BC BC BC BC BC BC K - ( K) D voinsspannin voor PIC wort oor n -V-spanninsrlaar (IC) stailisr. D isplays worn vo mt n onstailisr spannin van V. Daaroor kunnn w rotr isplays aansturn. Als w mrr LED s in sri shakln, is spanninsval pr smnt rotr, ijvoorl, V. D pnnn RB...RB, PORTB n RC0 sturn iniviul LED-smntn aan via shakltransistors T...T. En onstailisr voin (ntspanninsaaptr) van V/00 ma is volon voor n o lihtoprnst van isplays. Als akup-attrij voor RTC (BT) wort n CR00 lithiuml ruikt. Bij ht prototyp van klok hn w n stroomvrruik van 0 ma mtn ij ht isplaylt. D ruikrsintra voor z nvoui /-uurs klok staat uit zs -smnt LED-isplays n tw rukknoppn voor inin. Ht shma van ht isplaylt is wrvn in iuur. En strk punt van z klok zijn vir ntimtr rot, hlrro -smnt LED-isplays. D klok kan us makklijk vana n link astan worn alzn. D isplays worn mt khz multiplxt, maar mil stroom is root Fiuur. Shma van ht miroontrollrlt. K wort vronn mt mnshapplijk anos van -smntisplays, K mt paralll shakl smntn. mr 0
3 T D * * * C 0n R 0R K ( K) IC R R R 0R R * * k * = optional TSOP C 0n D LD LD LD LD LD LD p p p p p p Fiuur. Shma van ht isplaylt. LD n LD worn onrstovn montr. D sotwar stuurt z zó aan at tussn urn n minutn n tussn minutn n sonn ul puntn t zin zijn. LD...LD = SA-SRW K S ( K) S - no voor n link lihtoprnst. D iniviul smntn (a...) van isplays LD... LD n imal puntn (p) van isplays LD...LD zijn mt lkaar vronn n zijn aanslotn op pnnn van K. Displays LD n LD worn onrstovn op print plaatst (lt op imal puntn!). Zo ontstaat n soort van ul punt (:) tussn urn n minutn, n tussn minutn n sonn. D print-layout zort aarvoor. D LED-isplays worn via mnshapplijk anos (CA) multiplxt. Dz aansluitinn zijn shikaar op K n worn vronn mt K op miroontrollr-print. D rukknoppn S n S zorn voor inin van klok. Ook i zijn aanslotn op K op isplay-print n worn vronn mt K op miroontrollr-print. D hlrhi van ht isplay kan oor ruikr worn instl n in PIC worn op- slan. Dz unti wort inshakl mt vla DisplayOn in o. D isplay-print vat ook no n twklurn-led (D). Di wort ruikt als AM- (ron) o PM- (roo) iniati als klok wrkt in -uurs mous. Inraroo astansinin: sotwar-aanpassinn D TSOP (IC) op isplay-print is n inraroo-ontvanr-ic voor -khz-sinaln van n RC (o ompatil) IR-astansinin. LED D n ijhorn rivr-shaklin vormn n inrarooznr. Oorspronklijk was r n inraroo- zn -unti ïmplmntr, us D n omrinn omponntn kunnn ook worn wlatn. Maar ij ht roin van it klokprojt is n aantal vranrinn maakt in rono: mr 0
4 Wanklok Kristal vrvann oor n 0 MHz-xmplaar, zoat PIC RC-protooluntis kan uitvorn zonr prolmn mt staan o. RC-protoollt ïmplmntr in intrrupt-routin. D miroontrollr lst nu tostan van poortpn RC n ontrolrt o li RC-ommano s innnkomn. In hoolus: Hrknnin van arssn n ommano s in ontvann RC-ata. Als ht ontvann ommano o is (ars n all anr ommano s an n worn nr) rart ht proramma also rukknop S rsp. S is inrukt. Watho-untionalitit ïmplmntr. Mt IR-ontvanst is klok op astan t inn mt n (RC-ompatil) astansinin. Z at nit tn kinrn! Ral Tim Clok (RTC) typ DS D DS is n sriël RTC, stuur oor n tmpratuurompnsr -khz-kristalosillator (TCXO), n lvrt n stail, nauwkuri rrntiklok. D tmpratuursnsor, osillator n sturinsloia vormn TCXO. D sturinsloia lst output van tmpratuursnsor op hip n maakt ruik van n tal om noi apaitit t paln. Vrr wort n vrourinsorrti in ht AGE-ristr plaatst. Tnslott worn an apaititskuzristrs invul. D AGE-unti wort nit ruikt in it projt; ht vrourinsristr is nit noi om spiir nauwkurihi t haln. Op asis van ht kloksinaal lvrt RTC sonn-, minutn-, urn-, a-, atum-, maan- n jaar-in- ormati, allmaal shikaar via I C-us. D hip hout VCC-spannin in atn om spanninsuitval t ttrn n automatish om t shakln naar akup-voin als at noi is. Als voin voor ht rst wort inshakl, initialisrt PIC RTC, zoat z n lokol van Hz nrrt op INT/ SQW-pn oor 0x00 naar ht sturinsristr van RTC t shrijvn. Dit sinaal is vronn mt xtrn intrrupt-lijn (INT) van miroontrollr. Daaroor wort INTF-vla van PIC ij lk hoo-naar-laa ovran zt. Dat is voor PIC ht sinaal om tijristrs van RTC uit t lzn. Uit it -Hz-sinaal kan ook n knipprn ul punt worn stuur oor status van RB0/INT uit t lzn. Opouw D harwar van klok staat uit tw lshaklinn: miroontrollr/rivr n isplay. Voor i ln is n apart print ontworpn. D omponntnopstllin is t zin in iuur. Mt uitzonrin van RTC staat hl shaklin uit ourwts omponntn mt aansluitran, us als r zorvuli wort wrkt, zou opouw n prolmn mon vn. En paar vl voorkomn outn i Elktor-mwrkrs in hun hx jaar pulirn ovr lktronia kr hn hoor: () vrwissln van NPN- () n PNP- (BC) transistorn; () vrkr waarn voor -pf-onnsatorn. K op miroontrollr-print wort koppl mt K op isplay-print via n -poli SIL-pinhar n ijpassn mal onntor. Htzl lt voor K op miroontrollr-print n K op isplay-print. Dankzij z vrininn kan isplay-print ovnop miroontrollr-print worn montr. mr 0
5 Onrlnlijst Voor miroontrollr-printkaart n isplaykaart Wrstann (%, 0,W) R = Ω R..R,R = Ω R..R,R,R,R,R,R,R,R = 0 Ω R..R,R..R = k R0,R,R,R,R,R = 0 k R,R,R,R0,R,R = 0 Ω R = Ω R,R = 0 Ω (optionl) R = k (optionl) Connsatorn C,C = p kramish C..C,C,C = 0 n C,C = 0 µ/ V raiaal Hallirs D = IR-LED (optionl) D = twklurn-led (ijv. Kinriht L-WEGW) IC = LM0CT IC = TSOP (Vishay Smionutor) IC = DSSN (Maxim Intrat Prouts) IC = PICFA-I/SP (prorammr, nr. -) LD..LD = -smnt isplay, ommon ano (Kinriht SA-SRWA) T..T,T..T = T = (optionl) T..T = BC Fiuur. Ht miroontrollr- n ht isplaylt zittn lk op n apart print. Bi zijn ontworpn mt DsinSpark PCB. D printn zijn wrvn op 0 % van war roott. D isplay-print is shikt voor Kinriht, inh ( mm) SA-SRWA -smnt isplays. Divrsn BT = V Lithium-knoopl CR00 mt attrijhour. K = -poli printkroonstn, stk,0 mm K/K, K/K = -pns SIL-onntor n -har S,S = rukknop voor printmonta (ijv. Alps SKHHALA0) X = kristal 0 MHz Miroontrollr-print: - Display-print: - Binin D shaklin ht maar tw rukknoppn voor inin. Druk son op S om shaklin in tijinstllinsmous t rnn. Als n ijr knipprt, tknt it at ht oor ruikr kan worn aanpast. D iniviul iits kunnn worn sltr oor kort op S t rukkn: sonn --> minutn --> urn --> /-uur kuz --> Exit. Druk op S om ht sltr ijr t vrhon. Als ht hoost waar ht rikt, aat ht tru naar nul. Alln sonn-iits wrkn anrs: i worn oor ht inrukkn van S op nul zt. Als ht aantal sonn rotr was an 0, worn ook minutn mt één vrhoo. Druk op S als klok nit in tijinstllinsmous staat om tmpratuur in ºC t latn zin. Voor r kou kamrs is r ook n mintkn shikaar. D tmpratuursnsor ht n nauwkurihi van ± ºC n n rsoluti van 0, ºC. Conlusi Dz shaklin vormt n nvoui wanklok mt rot ( m) isplays. Extra untis, zoals n wkunti n n synhronisati mt n PC via n inraro link zijn molijk als optis. Ht shma, ht printontwrp n Grr-ils (maakt mt DsinSpark PCB) zijn ratis t ownloan van . Dat lt ook voor in C shrvn rono voor PIC. Dit projt is vooral riht op mnsn i raa hun in uitriinn tovon, zoals rr nom hlrhisrlin voor ht isplay. Laat ontwrpr n anr ïntrssrn op wtn wlk rsultatn u ht rikt. Intrnt Links  () mr 0