Простой таймер на PIC16F628A. Схема и описание

В микроконтроллерах есть полезная вещь – таймер. Таймер можно использовать как счётчик или с его помощью формировать импульсы заданной длины (ШИМ). С использованием таймера можно, например, построить часы или генератор.

В микроконтроллера 16 семейства есть 3 таймера: TRM0, TRM1 и TRM2. Каждый из них больше подходит для определённого типа работы. Рассмотрим эти таймеры подробнее:

8-битный таймер (считает от 0 до 255)
тактируется от системной частоты или от внешнего источника
считает по переднему или заднему фронту сигнала
8-битный предделитель
прерывание генерируется при переполнении (при переходе от 255 к 0)
таймер работает постоянно

Этот таймер можно использовать для генерации импульсов заданной длины или для подсчёта входящих импульсов.

OPTION_REG (OPTION в программе).

16-битный таймер (0..65535)
может тактироваться как от внешнего источника сигналов, так и от
дополнительного часового кварца
максимально предделитель - 1:8
таймер считает только передние фронты сигнала
таймер может использоваться модулем CCP
таймер можно отключать

Применения аналогичные TMR0.

Управление таймером осуществляется регистром T1CON .

8-битный таймер
тактируется только от системной частоты
предделитель 1:1 , 1:4 , 1:16
таймер можно отключать

Этот таймер имеет другой принцип работы. Таймер считает импульсы от нуля до заданного PR2 . После совпадения TRM2 и PR2 сигнал поступает на 4-битный постделитель и генерируется прерывание. Такая система позволяет генерировать частоты с минимальным шагом. Таймер может посылать сигналы на CCP в качестве базы тайминга ШИМа.

Управление таймером осуществляется регистром T2CON .

Пример

Перейдём к коду прошивки. В примере задействованы два счётчика TRM0 для счётчика входных импульсов и TRM1 для мигания 2-мя светодиодами.

Включим таймеры TRM0 для счётчика и TRM1 для мигания 2-мя светодиодами.

INTCON=0b11100000; // Настройка прерываний OPTION=0b00101000; // Настройка TMR0 T1CON =0b00110001; // Настройка TMR1 TMR1IE=1;

В основном коде программы только вывод значения счётчика на дисплей.

Void main() { low_init(); // инициализация МК InitLCD(); // инициализация дисплея TMR0=0; // обнуляем таймер TMR0 LED=0; // обнуляем переменную отвечающею за светодиоды while(1==1) { IntToLCD(0,0,TMR0); // вывести на дисплей содержимое таймера delay(1000); // задержка } }

Основное же действие разворачивается в обработчике прерываний.

Void interrupt isr(void) { if(T0IF) // при переполнение TMR0 { T0IF=0; // сбрасываем флаг о его переполнение } if(TMR1IF) // при переполнение TMR1 { LED++; // управление светодиодами if(LED>3) { LED=0; } PORTA=LED; TMR1IF=0; // сбрасываем флаг } }

В обработчике первого таймера TRM0: при его переполнение нечего полезного не происходит, только сбрасывается флаг переполнения. При переполнение второго таймера TRM1: светодиоды зажигаются по-новому (на них выводиться двоичный счётчик), и сбрасывается флаг переполнения второго таймера.

Ниже приведены фотография и видео работы таймеров из примера.

Этот вариант часов сделан таким образом, чтобы максимально упростить схему, снизить энергопотребление, и в итоге получить прибор, который легко помещается в кармане. Выбрав миниатюрные аккумуляторы для питания схемы, SMD - монтаж и миниатюрный динамик (например от нерабочего мобильного телефона), Вы можете получить конструкцию, размером чуть больше спичечного коробка.
Применение сверхъяркого индикатора позволяет снизить ток, потребляемый схемой. Снижение тока потребления также достигается в режиме "LoFF" - индикатор погашен, при этом включена только мигающая точка младшего разряда часов.

Индикация
Регулируемая яркость индикаторов позволяет выбрать наиболее комфортное отображение показаний (и опять же снизить энергопотребление).
В часах реализовано 9 режимов индикации. Переход по режимам осуществляется с помощью кнопок "плюс" и "минус". Перед выводом на индикацию самих показаний, на индикаторы выводится короткая подсказка названия режима. Длительность вывода подсказки - одна секунда. Применение кратковременных подсказок позволило достичь хорошей эргономичности часов. При переходах по режимам отображения (которых получилось достаточно много, для такого простого прибора, как обычные часы) не возникает путаницы, и всегда понятно, какие именно показания выведены на индикатор.

Коррекция показаний, выведенных на индикатор включается при нажатии на кнопку "Коррекция". При этом кратковременная подсказка выводится на 1/4 секунды, после чего корректируемое значение начинает мигать с частотой 2 Гц. Корректируются показания кнопками "плюс" и "минус". При длительном нажатии на кнопку, включается режим автоповтора, с заданной частотой. Частоты автоповтора нажатия кнопки составляют: для часов, месяцев и дня недели - 4 Гц; для минут, года и яркости индикатора - 10 Гц; для корректирующего значения - 100 Гц.
Все откорректированные значения, кроме часов, минут и секунд, записываются в EEPROM и восстанавливаются после выключения - включении питания. Секунды при коррекции обнуляются. Из всех режимов, кроме часы-минуты, минуты-секунды и LoFF организован автоматический возврат. Если в течение 10 секунд ни одна из кнопок не нажата, то часы переходят в режим отображения часов - минут.
Нажатием на кнопку "Вкл/Выкл буд." включается/выключается будильник. Включение будильника подтверждается коротким двухтональным звуком. При включенном будильнике светится точка в младшем разряде индикатора.
В режиме "Corr" на индикатор выведена корректирующая константа, начальное значение которой 5000 микросекунд в секунду. При отставании часов константу увеличиваем на величину отставания, вычисленное в микросекундах за одну секунду. Если часы спешат, то константу уменьшаем по тому же принципу.

Фото счётчика

"Реверсивный счётчик, который я предлагаю для повторения, собран на микроконтроллере PIC16F628A. Он имеет два входа управления «+1» и «-1», а также кнопку «Reset» (четвёртая кнопка зарезервирована и пока не используется). Мой предыдущий счётчик импульсов имел недоработку в нём была всего одна кнопка «+1» и при её длительном удержании счёт продолжался. Мой новый счётчик избавлен от этой недоделки. Как бы долго или коротко не была нажата кнопка входа, счёт продолжится только при её очередном нажатии. Максимальное количество поступивших импульсов 9999. При воздействии на вход «-1» счёт ведётся в обратном порядке до значения 0000. Показания счётчика сохраняются в памяти контроллера и при отключении питания. Сброс показаний счётчика и состояния памяти в 0 осуществляется при нажатии кнопки «Reset». Тех, кто решит повторить мою схему, пусть не пугает то, что при первом включении на индикаторе может высветиться непредсказуемая информация. При первом же нажатии на любую из кнопок всё станет на свои места и «мусора» больше не будет. Где и как можно использовать эту схему я пока ещё не придумал, но надеюсь, что она кому-нибудь принесёт пользу. И последнее если у кого-то под рукой не окажется нужного индикатора, а будет какой-нибудь другой (или даже 4 отдельных одинаковых индикатора), я готов помочь перерисовать печатку и переделать прошивку. Прикрепляю в архиве схему, плату и прошивки под индикаторы с общим анодом и общим катодом. Желаю всем удачи!"

Вместо индикатора GNQ-5641Ax-Bx можно применить любой другой индикатор с аналогичной распиновкой.

Схема, прошивки для индикаторов с общим анодом или катодом и печатная плата, скачать 66 кб.

Есть дополнение, которое позволяет сделать из устройства счётчик для намоточного станка. При этом, схема и печатная плата не изменяются. Отличие в назначении кнопок и в программе микронтроллера. Вход у счётчика один, кнопки "+" и "-" определяют направления счёта (инкремент и декремент). При инкременте горит правая точка, при декременте самая левая точка индикатора. Результат, а также направление счёта сохраняются в памяти МК. При включении питания настройки и счёт восстановливаются. Кнопкой "Reset" можно обнулить счёт. Скачать дополнение 20 кб.

Это очередная поделка из хлама - таймер для кухни, хотя и не обязательно для кухни. В ход пошли детали которые валялись без дела, в частности старые индикаторы АЛСки, резисторы выпаянные из старых плат и т.д. Основа устройства микроконтроллер PIC16F628A , один из самых распространенных и дешевых. Управление таймером осуществляется с помощью валкодера и одной кнопки. Диапазон выдержки времени от 1 до 99 минут. По окончанию цикла отсчета времени подается прерывистый звуковой сигнал. А архиве лежит две прошивки, первая просто таймер, а вторая с некоторыми наворотами, об этом ниже.

Также есть вариант под индикаторы с общим анодом. Обратите внимание, что и прошивки под каждую из схем - свои. Все отличия выделены на схеме красным цветом.

Вторая версия прошивки работает также как и первая, но имеет несколько дополнений. В режиме установки времени, если к валкодеру не прикасаться несколько секунд, на дисплее начинает бегать анимационная заставка. нажатие кнопки или вращение валкодера отключит анимацию и вновь отобразит режим установки времени. Во время отсчета времени, если осталась одна минута, на дисплее индицируются секунды от 60 до 00. Когда сработал звуковой сигнал, звучать он будет не бесконечно, а около 20 секунд. Далее дисплей начинает индицировать анимационную заставку (отличную от той, которая в режиме установки). А также, через каждую минуту будет напоминать коротким звуковым сигналом. Нажатием кнопки также, как и в первой прошивке таймер сбрасывается в режим установки времени. Когда до срабатывания таймера остается 3 секунды, таймер издает на каждую секунду короткий звуковой сигнал, т.е. 3...2...1 и далее срабатывает как обычно. Обе прошивки доступны и лежат в архиве вместе с рисунком печатной платы.

Звуковой сигнал реализован с помощью аппаратного ШИМ встроенного в микроконтроллер. Динамическая головка должна иметь сопротивление порядка 50 ом. Можно применить и низкоомные динамические головки (4 или 8 ом), но в данном случае лучше установить малогабаритный выходной трансформатор, т.к. через 4 омную головку будет протекать большой ток, который может вызвать перегрузку блока питания и спровоцировать сброс микроконтроллера.

Печатная плата, вариант Алексея Антонова

Спрашивал автора какую конфигурацию при прошивке, он ответил, что все есть уже в прошивке. Поэтому ничего не устанавливал, просто залил прошивку.
Я бы выложил скриншоты, но не знаю как. Может на почту Вам скинуть? Рассказать в:
Это очередная поделка из хлама - таймер для кухни, хотя и не обязательно для кухни. В ход пошли детали которые валялись без дела, в частности старые индикаторы АЛСки, резисторы выпаянные из старых плат и т.д. Основа устройства микроконтроллер PIC16F628A, один из самых распространенных и дешевых. Управление таймером осуществляется с помощью валкодера и одной кнопки. Диапазон выдержки времени от 1 до 99 минут. По окончанию цикла отсчета времени подается прерывистый звуковой сигнал. А архиве лежит две прошивки, первая просто таймер, а вторая с некоторыми наворотами, об этом ниже. Также есть вариант под индикаторы с общим анодом. Обратите внимание, что и прошивки под каждую из схем - свои. Все отличия выделены на схеме красным цветом.

После включения питания на индикаторах высвечивается заданное время, светодиод не горит. Вращая валкодер можно изменить установку времени от 1 до 99 минут. Когда время установлено, нажимаем кнопку - раздается короткий звуковой сигнал и таймер начинает отсчет времени, светодиод мигает, а время на индикаторе уменьшается каждую минуту. Когда время дошло до нуля, таймер издает прерывистые звуковые сигналы, светодиод светиться постоянно. Теперь нажатием кнопки снимается звуковой сигнал и девайс возвращается в исходное состояние - режим установки времени. Так работает первая версия прошивки. Вторая версия прошивки работает также как и первая, но имеет несколько дополнений. В режиме установки времени, если к валкодеру не прикасаться несколько секунд, на дисплее начинает бегать анимационная заставка. нажатие кнопки или вращение валкодера отключит анимацию и вновь отобразит режим установки времени. Во время отсчета времени, если осталась одна минута, на дисплее индицируются секунды от 60 до 00. Когда сработал звуковой сигнал, звучать он будет не бесконечно, а около 20 секунд. Далее дисплей начинает индицировать анимационную заставку (отличную от той, которая в режиме установки). А также, через каждую минуту будет напоминать коротким звуковым сигналом. Нажатием кнопки также, как и в первой прошивке таймер сбрасывается в режим установки времени. Когда до срабатывания таймера остается 3 секунды, таймер издает на каждую секунду короткий звуковой сигнал, т.е. 3...2...1 и далее срабатывает как обычно. Обе прошивки доступны и лежат в архиве вместе с рисунком печатной платы.

Автор: Mamed АРХИВ:Скачать Раздел:

Простой таймер на PIC16F628A. Схема и описание

Комментарии

Похожие статьи