Современная электроника №9/2025

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 48 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 9 / 2025 что время включения будильника № 2 записано в память. Время будильников можно перепрограммировать. Например, в режиме «часы2» при первомнажатии на кнопку S3 для уста- новки нужного значения выбирается разряд «единицыминут» (точка h вклю- чена у индикатора HG5). Значение раз- ряда устанавливается кнопкой S2. При следующем нажатии на S3 выбирается разряд «десяткиминут» (индикаторHG4) и т.д. После установки значения разряда «десятки часов» (индикатор HG1) и при нажатии на S3 разрешается счёт време- ни, точка в данном разряде гаснет. Пусть галетный переключатель SA1 на плате клавиатуры установлен в положение «1». Тогда кнопки S1…S5 подключены к часам № 1. Рассмотрим работу устройства в целом. Основой часов № 1 служит микроконтроллер DD2, рабочая частота которого задаёт- ся генератором с внешним резонато- ром ZQ1 на 10МГц. Пьезоэлектрический излучатель ВА1 включается с выво- да 15 регистра DD1. Сигнал с выхода 7 микроконтроллера через резистор R19 периодически (с периодом 1 с включа- ет сегмент g индикатора HG3 в режимах «часы1» , «часы2» . Для опроса клавиа- туры задействован вывод 8 микрокон- троллера DD2. Резисторы 20, R21 – токо- ограничительные для световых полос HL1 и HL2. Канал управления нагруз- кой № 1 собран на твердотельном реле DA1. Нагрузка подключается к соедини- телюХ2. Реле DA1 включается с вывода 2 микроконтроллера. Канал управления нагрузкой № 2 собран на твердотель- ном реле DA2, которое включается с вывода 3 микроконтроллера. Дина- мическая индикация собрана на реги- стре DD1; транзисторах VT1…VT5; циф- ровых семисегментных индикаторах HG1…HG6. Коды для включения инди- каторовHG1…HG6 прифункционирова- нии динамической индикации поступа- ют на порт P1 микроконтроллера DD2. Цифровая часть принципиальной схемы устройства гальванически развязана от сети. Питающее напряжение поступает на плату с соединителя Х1. Конденсато- рыС2…С4 фильтруют пульсации в цепи питания +5 В. Программное обеспечение микрокон- троллера DD2 полностью обеспечивает реализацию алгоритма работы элек- тронных часов. Основная задача «часо- вой части» программы – формирование точных временны́х интервалов длитель- ностью 1 с – решена с помощью преры- ваний от таймера TF0 и счётчиков на регистрах R4 и R5. Таймер TF0 формиру- ет запрос на прерывание через каждые 80 мкс. Счётчики на данных регистрах подсчитывают количество прерыва- ний, и как только количество прерыва- ний станет равно определённому чис- лу, устанавливается флаг, по которому в основной программе инкрементиру- ется ячейка памятимикроконтроллера, где хранятся единицы секунд. При выше- указанных параметрах таймера и счёт- чика реальное время устройства отста- ёт за один час на 1 с. Для компенсации этой ошибки корректировка текущего времени происходит каждый час. Счёт- чик времени на регистре R4 формиру- ет временны́е интервалы, необходимые для отображения разрядов в динамиче- ской индикации устройства. Сразу после подачи питания на выводе 1 микрокон- троллера DD1 через RC-цепь (резистор R5, конденсатор С1) формируется сигнал системного аппаратного сброса микро- контроллера DD2. Дальше идёт инициа- лизация программы, в которой задаются параметрыработыдинамической инди- кации. Далее идёт счёт текущего време- ни и разрешается работа устройства по приведённому выше алгоритму. Коротко о программе. Программа состоит из трёх основных частей: про- цедуры инициализации, основной программы, работающей в замкнутом цикле, и подпрограммыобработки пре- рывания от таймера TF0. В основной про- грамме происходит счёт текущего вре- мени, коррекция текущего времени, установка времени включения будиль- ников, сравнение текущего времени с временами будильников, включение световых и звуковых сигналов. В памя- ти данных микроконтроллера с адреса 2ВНпо 48Н организован буфер отображе- ния для динамической индикации. По своему функциональному назначению адресное пространство данного буфера Рис. 2. Принципиальная схема платы клавиатуры