OROLOGIO DIGITALE CON DISPLAY A LED
Valter Narcisi – San Benedetto del Tronto (AP)
http://www.narcisivalter.it/progetti/orologio‐digitale‐a‐LED.html
OOORRROOOLLLOOOGGGIIIOOO DDDIIIGGGIIITTTAAALLLEEE CCCOOONNN DDDIIISSSPPPLLLAAAYYY AAA LLLEEEDDD
(with PIC 16F886)
Realizzazione di un preciso orologio digitale (formato HH:MM) utilizzando il microcontrollore Microchip PIC 16F886
MANUALE TECNICO E ISTRUZIONI
1 2 3 4 5 6 7 8
A
B
C
D
87654321
D
C
B
A
Author:
Project:
Size: DWG no. Rev.: Scale: Sheet:
Year:
Note:
Valter Narcisi ‐ San Benedetto del Tronto (AP) ‐ [email protected]
Orologio Digitale a LED 2016
A2 1 1 1:1 1 of 1
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DL1 DL2 DL3 DL4
DL5
DL6
DL7
DL8
DL9
DL10
DL11
DL12
DL25 DL26 DL27 DL28
DL13DL14DL15DL16DL17
DL18
DL19
DL20
DL21
DL22
DL23
DL24
DL29 DL30 DL31 DL32
DL33
DL34
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DL53 DL54 DL55 DL56
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DL46
DL47
DL48
DL49
DL50
DL51
DL52
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DL61
DL62
DL63
DL64
DL65
DL66
DL67
DL68
DL81 DL82 DL83 DL84
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DL74
DL75
DL76
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DL78
DL79
DL80
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DL89
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DL96
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DL102
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4k7R29
4k7R28
4k7R27
4k7
R19470
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ab
cd
ef
g
87654321
R1410k
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Q12BC337
Q11BC337
Q10BC337
654321
a
c
ef
GND
87654321
M1Segments
654321
M2Multiplexer / Dots
+12v
MMMHHH
Dots
RB4 25
RB5 26
RB627
GN
D8
+520
RE3/MCLR1 RB2 23
RA13
RA35
RB3 24
RB0/INT21
RA610 RA57
RB1 22
RA02
RA46
RA79
GN
D19
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RC1 12
RC2 13
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RC4 15
RC5 16RA24
RC6 17
RB728
RC7 18
U1PIC16F886
BZD3
FDH999
b
d
g
+12v
+12v
R110k
S1+Ore
S2‐Ore
S3+Min
S4‐Min
S512/24
S6Scan H
S7Scan S
S8Test
Rs11
Q4
Q6
Q12
9
12
CextQ5
RextQ7
3
15
54
13
2
7
614
Q10
Reset
Q8
Q13Q14
10
1
Q9
8
16VCC
GND
U2CD4060XTAL
32768
R2100k
R34M7
C222pF
C16‐30pF
Hz
+5vC60.1
C70.1
2 Hz
1 Hz
R410k
R510k
R610k
R710k
R810k
R910k
R1010k
R1110k
COM
IN OUT
U478L05
C50.1
+M3
D11N4001
+C3
100uF/25v
+C447uF/16v
+M4
D21N4001
R13*3k3
+5v
+5v
+5v
654321
M5ICSP
R1210k
+5v
Microcontroller
32758 Hz
9V Battery
Alim. 12V
+12v
Rst
5
3
Data
CK
2
1
Q
Q
4 6Set
U3ACD4013
Rst
9
11
Data
CK
12
13
Q
Q
108Set
U3BCD4013
Pin 14 U3
MAIN section DISPLAY section
Q1BC337
R13* ‐ Remove the resistor if the battery isalkaline and NOT RECHARGEABLE
R15
4k7
R16
4k7
R17
4k7
R18
4k7
D5
FDH9
99
D4FDH999
R34
4k7
R354k7
R364k7
R374k7Q14
BC237Q15BC237
Q16BC237
Q17BC237
J1Reset
SCHEMA ELETTRICO COMPLETO - FULL SCHEMATIC DIAGRAM
1 2 3 4
A
B
C
D
4321
D
C
B
A
Author:
Project:
Size: DWG no. Rev.: Scale: Sheet:
Year:
Note:
Valter Narcisi ‐ San Benedetto del Tronto (AP) ‐ [email protected]
Orologio Digitale a LED (Main section) 2016
A4 1 1 1:1 1 of 2
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ab
cd
ef
gGND
87654321
M1Segments
654321
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Dots
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+12v
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S8Test
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Q6
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614
Q10
Reset
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Q13Q14
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16VCC
GND
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R710k
R810k
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+5v
+5v
654321
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+5v
Microcontroller
32758 Hz
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R13* ‐ Remove the resistor if the battery isalkaline and NOT RECHARGEABLE
+12v
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Q
4 6Set
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Data
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13
Q
Q
108Set
U3BCD4013
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J1Reset
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B
C
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D
C
B
A Author:
Project:
Size: DWG no. Rev.: Scale: Sheet:
Year:
Note:
Valter Narcisi ‐ San Benedetto del Tronto (AP) ‐ [email protected]
Orologio Digitale a LED (Display section) 2016
A3 1 1 1:1 2 of 2
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DL1 DL2 DL3 DL4
DL5
DL6
DL7
DL8
DL9
DL10
DL11
DL12
DL25 DL26 DL27 DL28
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DL18
DL19
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DL21
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DL35
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DL37
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DL39
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DL48
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DL51
DL52
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DL62
DL63
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Q15BC237
Q16BC237
Q17BC237
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ELENCO COMPONENTI (Component List) MAIN section ------------------------------------------------------------------------ R1 10k Resistenza 1/4 W R2 100k Resistenza 1/4 W R3 4M7 Resistenza 1/4 W R4 ... R12 10k Resistenza 1/4 W R13* 3k3 Resistenza 1/4 W R14 10k Resistenza 1/4 W C1 6-30pF Trimmer capacitivo C2 22pF Condensatore ceramico C3 100uF/25v Condensatore elettrolitico C4 47uF/16v Condensatore elettrolitico C5 ... C7 0.1 Condensatore ceramico D1 - D2 1N4001 Diodo raddrizzatore D3 - D4 FDH999 Diodo segnali Q1 BC337 Transistor NPN 500mA U1 PIC16F886 Microcontrollore PIC U2 CD4060 Integrato C/MOS U3 CD4013 Integrato C/MOS U4 78L05 Stabilizzatore 5V / 100mA XTAL 32768 Hz Quarzo BZ Buzzer 12V Non-Autooscillante M1 Strip 8 vie 2.54 "Segments" M2 Strip 6 vie 2.54 "Multiplexer - Dots" M3 Strip 2 vie 2.54 "12V input" M4 Strip 2 vie 2.54 Battery" "M5 Strip 6 vie 2.54 "ICSP" (Solo per programmazione PIC) J1 Strip 2 vie 2.54 "Reset" S1 Micropulsante "+ORE" S2 Micropulsante "-ORE" S3 Micropulsante "+MIN" S4 Micropulsante "-MIN" S5 Micropulsante "12/24" S6 Micropulsante "Scan H" S7 Micropulsante "Scan S" S8 Micropulsante "Test"
DISPLAY section ------------------------------------------------------------------------ R15 ... R18 4k7 Resistenza 1/4 W R19 470 Resistenza 1/4 W R20 ... R26 180 Resistenza 1/4 W R27 ... R37 4k7 Resistenza 1/4 W DL1 ... DL116 LED Rosso 5 mm. D5 FDH999 Diodo segnali Q2 ... Q13 BC337 Transistor NPN 500mA Q14 ... Q17 BC237 Transistor NPN 100mA M1 Strip 8 vie 2.54 "Segments" M2 Strip 6 vie 2.54 "Multiplexer - Dots"
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OROLOGIO DIGITALE CON DISPLAY A LED
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MODALITA’ D’USO All'accensione, il display indica l'orario di default 12:30. Ho inserito nel circuito ben 8 pulsanti dedicati ciascuno ad un solo comando, per cui l'uso di questo orologio risulta estremamente semplice ed immediato.
+ORE / -ORE Ad ogni pressione di questi pulsanti, le cifre delle ORE si incrementano (+ORE) o decrementano (-ORE) di una unità. Se è stata programmata la modalità 24H (Sistema Orario ISO8601), arrivati alla cifra"23", la successiva pressione del pulsante +ORE visualizza "0" (mezzanotte). Se, al contrario, è stata programmata la modalità 12H, arrivati alla cifra"12", la successiva pressione del pulsante +ORE visualizza "1". La prima cifra a sinistra (decine di ORE), se uguale a zero, è automaticamente spenta. +MIN / -MIN Ad ogni pressione di questi pulsanti, le cifre dei MINUTI si incrementano (+MIN) o decrementano (-MIN) di una unità. Quando si arriva al valore "59", la successiva pressione del pulsante +MIN visualizza "00". Ad ogni pressione di questi due pulsanti, i secondi sono sempre azzerati.
12/24 La pressione di questo pulsante cambia la modalità di visualizzazione da 12 a 24 ore e viceversa (funzionamento toggle). Quando si passa dalla visualizzazione "24H" a quella "12H" l'orario è aggiornato automaticamente: ad esempio, se l'orologio visualizza le 20:30, passando dalla visualizzazione 24H a quella 12H, il nuovo valore che il display visualizza è 8:30. L'impostazione di questa modalità è memorizzata nella Eeprom del PICmicro e quindi rimane in memoria anche quando viene tolta l'alimentazione. Dopo la pressione di questo pulsante sono visualizzati per un secondo (circa) i messaggi “12H” oppure “24H”: la scirtta indica la modalità di visualizzazione scelta. Il Sistema Orario a 24 Ore è la notazione Standard Internazionale ISO 8601 (spesso definito anche "Militay Time") e, tra l’altro, è il sistema convenzionalmente utilizzato in campo medico per evitare ambiguità.
Scan H Premendo questo pulsante, l'orologio emette un breve segnale sonoro ad ogni nuova ora. Per disabilitare la scansione audio delle ore, premere nuovamente il pulsante (funzionamento toggle). Ad ogni pressione del pulsante, sul display appare la scritta “H on” oppure “HoFF”.
OROLOGIO DIGITALE CON DISPLAY A LED
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Scan S Premendo questo pulsante si fa in modo che l'orologio emetta un breve segnale acustico ad ogni secondo: simula il classico effetto "tic-tac" dell'orologio meccanico. Per disabilitare la scansione audio dei secondi, premere nuovamente il pulsante (funzionamento toggle). Ad ogni pressione del pulsante, sul display appare la scritta “S on” oppure “SoFF”.
Test Con la pressione di questo pulsante si effettua il TEST dei display: tutte le 4 cifre sono accese in sequenza così da verificare la completa integrità di tutti i LED. Durante il TEST, i puntini lampeggianti sono spenti.
NB - Durante la pressione di uno qualsiasi dei pulsanti, il conteggio dell'orologio non si ferma, ma continua anche se le cifre non vengono visualizzate. I secondi sono sempre azzerati ad ogni pressione dei pulsanti +MIN e -MIN.
OROLOGIO DIGITALE CON DISPLAY A LED
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LA BATTERIA DA 9V L'orologio è predisposto per il collegamento di una batteria ricaricabile da 9V al Ni-Cd: sconsiglio di utilizzare le Ni-MH in quanto esse necessitano di correnti di ricarica ben precise per salvaguardarne la durata e l'integrità anche se la resistenza R13 da 3300 ohm ha un valore tale che non dovrebbe creare nessun problema. La batteria entra in funzione solo durante un eventuale Black-Out: al contrario, durante il funzionamento normale dell'orologio, la batteria si ricarica (o mantiene la sua carica fino al prossimo eventuale Black-Out). Durante un Black-Out, il display si spegne ed il buzzer non emette alcun segnale: in questo modo si "allunga" la vita della batteria in tampone che ha il solo compito di continuare a far "lavorare" il microcontrollore senza perdere l'orario quando viene a mancare la corrente elettrica. Come batteria, potete utilizzarne anche una normale alcalina da 9V, non ricaricabile, ma in questo caso è necessario rimuovere la resistenza R13 da 3300 ohm. La corrente assorbita dal circuito, in mancanza di rete, è molto bassa (meno di 10 mA), per cui anche in caso di ripetuti Black-Out, la batteria dovrebbe avere una lunghissima autonomia.
IL BUZZER Il Buzzer BZ è stato inserito principalmente per un motivo: l'emissione di un breve beep al raggiungimento della nuova ora (beep orario) così come avviene, ad esempio, su alcuni orologi digitali. Il buzzer segnala anche la pressione di un pulsantino e, se programmato, emette un brevissimo beep ogni secondo (simulazione dell’orologio meccanico).
20-08-16
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