[08-2015] Часы-календарь-термометр на PIC1 6F628A и ЖКИ М269

[poster333]

Часы-календарь-термометр на PIC1 6F628A и ЖКИ М269

А. АБАКУМОВ, Ю. КУЗИН, г. Тула

Авторы исследовали ЖКИ, снятый с неисправной платы промышленного электронного прибора, и применили его в часах собственной разработки.

В наше распоряжение попали несколько списанных электронных плат, входивших в состав импортных приборов, предназначенных для управления технологическими процессами. На платах имелись ЖКИ М269 фирмы Clover Display Ltd. Такие ЖКИ имеют значительную площади экрана, отображают большое число символов, надписей и мнемоник и всего четыре внешних вывода. Захотелось попробовать применить эти ЖКИ в радиолюбительской практике.

Поиск описания ЖКИ этого типа в Интернете ничего не дал, запрос на фирму-изготовитель привёл лишь к отписке о частной собственности на запрашиваемую информацию. Поэтому пришлось действовать самостоятельно. Выводы питания ЖКИ удалось найти, подав напряжение 3 В на соответствующие выводы микроконтроллера, установленного на той же плате. После этого прошёл начальный тест индикатора, и на его экране появилось изображение, показанное на рис. 1.

В центре экрана — пять знакомест 7х5 пкс для больших семиэлементных символов с десятичными запятыми (точками) и подчёркиванием. Внизу — девять аналогичных знакомест дтя символов среднего размера с подчеркиванием и только двумя запятыми. Справа — две строки по пять знакомест для маленьких символов.

Всё управление ЖКИ происходит по двум проводам, что навело на мысль о шине гС. Подтвердить это помог двухканальный запоминающий осцилло граф. С его помощью информация, по сылаемая микроконтроллером в индикатор, была расшифрована. Она состоит из шести кодовых слов W1—W6, приведённых в таблице. Каждое слово, согласно протоколу 12С начинается с условия "Старт" (S) и заканчивается условием "Стоп” (Р). Эта группа слов записывается в индикатор по несколько раз в секунду. При их отсутствии индикатор отображает ранее введённую информацию до отключения питания.

Анализ кодовых слов привёл к выводу, 4TOW1 отвечает за инициализацию и контрастность ЖКИ, W2 — за отображение пяти больших и семи малых символов, W3 — за отображение девяти средних и трёх малых символов. W4 и W5 — за включение и фазу мигания мнемонических символов, надписей, отображение десятичных запятых и подчёркивание больших и средних символов. Кодовое слово W6 несёт служебную информацию и на экране ЖКИ не отображается.

Методом проб и ошибок удалось выяснить соответствие байтов кодовых слов знакоместам экрана ЖКИ и содержимое знакогенератора индикатора. На рис. 2 для каждого из символьных знакомест указаны номера кодового слова (Wx) и байта в нём (By), Например,
передача числа 30м в девятом сайте кодового слова W2 приведет к появлр нию цифры 0 в крайнем правом знакоместе больших символов. Знакогенератор для цифр и букв латинского алфавита оказался таким же, как у индикаторов с контроллером HD44780. Русские буквы отсутствуют. Мнемонические символы и надписи (кроме слова "SETUP") использовать не планировалось.

Элементная база для разработанных часов, схема которых показана на рис. 3, была выбрана исходя из напряжения питания индикатора +3 В, наличия интерфейса 12С и доступности. Особенность устройства — работа микроконтроллера DD2 PIC16F628A от внутреннего тактового генератора без кварцевого резонатора Счёт времени ведёт микросхема часов реального времени (RTC) DD1 типа ISL1208IB8Z [1], температуру измеряет датчик ВК1 AD7414ARTZ-0 [2]. В процессе работы RTC формируют запросы прерывания микроконтроллера, следующие с частотой 1 Гц. По каждому запросу микроконтроллер считывает информации о времени и температуре, формирует и отправляет кодовую посылку на ЖКИ HG1, после чего "засыпает". Далее процесс бесконечно повторяется.

Литиевый элемент G1 — резервный источник питания для RTC. Он помещён в специальный держатель, выпаянный вместе с кварцевым резонатором на 32768 Гциз негодной материнской платы компьютера. Часы собраны на макетной плате и помещены в подходящую по размерам пластмассовую коробку.

Программа для микроконтроллера написана на языке microC for PIC 5.6.0. Работа с интерфейсом 12С рассмотрена в [3].

При первоначальном включении часов следует отрегулировать контрастность индикатора, выбрать число градусов коррекции температуры, далее установить начальные значения времени и календаря. Входят в режим "Установка" и выбирают изменяемый параметр кнопкой SB1, перебирают его возможные значения кнопкой SB2 или SB3.

Предусмотрены два режима устройства: часы с секундомером и календарём (рис. 4) и часы с термометром и календарём (рис. 5). Переход между режимами осуществляется нажатиями на любую из кнопок SB2 или SB3.

Для изготовления часов при соответствующей корректировке программы можно использовать почти любые микросхемы RTC и цифровые датчики температуры с напряжением питания 3 В, оснащённые шиной 12С. Наиболее интересны микросхемы RTC со встроенным кварцевым резонатором. Дополнив описанные чась датчиками влажности и атмосферного давления, можно превратить их в домашнюю метеостанцию.

ЛИТЕРАТУРА

1. ISL1208IB8Z l2C® Real Time Clock/ Calendar. — URL: http://www.intersil.com/
такт вилки ХР1, замкнутые контакты кнопки SB1,content/dam/intersil/documents/isl1 / isl1208 pdf (08.12.14)

2. AD7414ARTZ-0 ±0.5 °C Accurate 10-Bit Digi.al Temperature Sensors in SOT-23. — URL: http://www.analog.com/static/importe...ets/AD7414_74l 5.pdf (08.12.14).

3. Семёнов Б. Ю. Шина l!C в радиотехнических конструкциях. — М.; Солон-Р, 2002.