ТЕМА: Часы-таймер на LED

Ребята, может кто натыкался в сети или есть свои наработки. Нужна схема, совмещающая в себе часы и таймер, три кнопки (плюс, минус, старт/стоп/коррекция), ледовский семисегментник и коммутацию нагрузки. Можно со звуковым сигналом по окончанию. Что нашёл в сети не совсем подходит.
Алгоритм следующий. В "спящем режиме" девайс работает в роли часов. При нажатии на кнопку "пуск" девайс переходит в режим "таймера" с сохранённой уставкой от 0 до 99 мин 99 сек. Ещё раз нажимаем "пуск" таймер начал обратный отсчёт и выдал сигнал на коммутацию нагрузки. Досчитал до нуля, отключил нагрузку и после непродолжительного времени ушёл в "спящий режим". Всё.
Заранее благодарен откликнувшимся.

У меня есть похожий проект на ATMEGA8. Но там 4 кнопки (SET, PLUS, MINUS, START). Как тремя управлять я не представляю, ведь надо и настройки менять, и таймер запускать...

Как вариант, функцию кнопки SET может взять на себя кнопка Старт/стоп при нажатии и удержании её более, скажем, трёх секунд в режиме таймер выбран, но не активирован. Но это не принципиально.
Soir, можете выложить проект?

rossich пише: Но тот же таймер надо еще и настроить, а потом запустить.

В проекте так:
Удержание SET переключение между режимами часы-таймер.
Короткое нажатие на SET - выбор параметра для установки.
START - запуск/остановка таймера.

Soir, сформировал свою хотелку.

Выбор МК: не принципиально, если подойдёт Мега8, то пусть будет.
Органы управления: кнопка «Start/stop», кнопка «Set», кнопки «+» и «-».
Индикация: семисегментный LED индикатор, буззер со встроенным генератором.

Формат отображения в режиме «Часы» ХХ:ХХ, 24 часа.
Максимальная уставка в режиме «Таймер» 99 мин 59 сек.

При подаче питания устройство находится в режиме «Часы» с мигающим разделительным двоеточием.

1. Кнопки «+» и «-» не активны.
2. Кнопка «Set».

2.1 Удержание кнопки «Set» в нажатом состоянии более трёх секунд, переводит режим «Часы» в режим задания времени и на индикаторе мигают два левых разряда (часы). Кнопками «+» и «-» выставляется необходимое значение.
Кратковременное нажатие кнопки «Set» переводит устройство в режим задания минут (справа от двоеточия).
Следующее кратковременное нажатие выводит из режима установки времени.

2.2 Кратковременное нажатие кнопки «Set» в режиме «Часы» переводит устройство в режим программирования будильника. По аналогии с коррекцией времени.
Если установлены 00:00, то будильник отключен.
Сигнал будильника – пачки по три импульса через секунду, десять повторов (не принципиально).
Если возможно, сделать мигание уставки будильника на индикаторе с частотой 1 Гц во время звукового сигнала.

3. Кнопка «Start/stop».

3.1 Кратковременное нажатие в режиме «Часы» переводит устройство в режим «Таймер» и на индикаторе появляется уставка таймера.

3.1.1 Кратковременное нажатие кнопки «Set» переводит таймер в режим коррекции уставки – мигают два старших разряда (минуты), дальше алгоритм задания уставки по аналогии с алгоритмом задания времени и будильника.

3.1.2 Второе кратковременное нажатие кнопки «Start/stop» запускает таймер – обратный отсчёт на индикаторе и производит включение нагрузки в виде реле через биполярный транзистор.

3.1.3 Третье – приостанавливает (без сброса) отсчёт, если отсчёт не закончился, и возвращает к моменту старта, если отсчёт окончен и на индикаторе 00:00.

Сигнал окончания отсчёта таймера – пять секундных импульсов через секунду каждый.
Если возможно, сделать мигание 00:00 на индикаторе с частотой 1 Гц.

Если по истечению пяти минут после окончания отсчёта, кнопка «Start/stop» для повторного отсчёта нажата не была, то устройство автоматически переходит из режима «Таймер» в режим «Часы».
При выходе из режима «Таймер» уставка сохраняется в памяти.

При полном отключении питания, уставка таймера и текущее время в часах должно сохраняться.

На свободные пары выходов МК прошу добавить на каждую из них функцию «кнопка – выход»: нажал тактовую кнопку на одной ноге МК – с другой ноги МК на базу биполярного транзистора для коммутации реле подался высокий уровень, нажал ещё раз – реле отключилось.

Как-то нескромно получилось...
Заранее благодарен.

Где-то и такой вариант был...

rossich пише: А какая схема устройства? Если выложенный мною проект - то текущее время не может сохраниться по определению "при полном отключении питания". Если предпринять специальные меры в схеме и прошивке, то можно записать в память, только какой смысл, если после восстановления питания время все равно будет некорректным?

Soir, спасибо за отклик.
Сохранение текущих настроек очень даже желательно, потому как ситуации бывают разные и ЭЭ пропадает не то чтобы часто, но чаще, чем хотелось бы. Поэтому есть варианты схемотехнического решения в виде автономного источника питания МК типа "батарейка с диодом", вариант ионистора или на ИМС DS1307 с часовым кварцем и батарейкой на три вольта. Последний вариант, имхо, наилучший.

rossich пише: Настройки будут сохраняться, это по-любому. Но Вы написали:
rossich пише:
rossich пише: Выкладывайте выбранный Вами вариант схемотехнического решения, его и будем обсуждать.

Наконец-то закончились праздники
Soir, схему набросал. Посмотрите, пожалуйста.

Схема как схема, общая идея понятна. Но она не соответствует описанию, это во-первых. А во-вторых на все это выводов у МК недостаточно.
Поэтому перепишите описание, а потом посмотрим, что поменять в схеме, чтобы вложиться по выводам.

А в чём несоответствие? Где я наплутАл? Не пойму...

По ножкам МК. Их же 28 у меги8. Вроде как помещается... Как вариант, можно кнопки включения нагрузок Load1 и Load2 на плюс питания кинуть. Завтра днём перерисую.

Спасибо.

rossich пише: Например, в описании нет кнопок Load1 и Load2.
Описание должно четко соответствовать схеме.

rossich пише: В электронике недостаточно уметь считать до 28. Нужно еще учитывать функциональное назначение и возможности выводов МК.
А возможности такие: 5 выводов - питание разного рода. 1 вывод Reset, использовать не рекомендуется, разве что Вы продвинутый пользователь и имеете параллельный программатор (FUSE-доктор, как говорят в народе).
Поэтому счет такой: 28 - 5 - 1 = 22. Вот на это число и рассчитывайте.
У Вас сейчас на схеме: 12 выводов для индикатора, 3 вывода для реле, 1 вывод пищалка, 6 выводов для кнопок, 3 вывода для часов. Итого: 12 + 3 + 1 +6 + 3 = 25. Даже если использовать Reset - дефицит два вывода.

rossich пише: И что это даст?

Уважаемый Soir.

Первое. Полное ТЗ я изложил подробно в посте №7. Там в предпоследнем абзаце небольшое пожелание для оставшихся выводов. Если таковые будут. Не получается две кнопки Load и две нагрузки, то по возможности одну. Нет - значит нет.

Второе. А если МК шьётся отдельно через панельку, а потом вставляется в готовую плату? Это экономит выводы МК?

Третье. Предполагаю так сэкономить выводы. Если программно возможно. Ножки порта устанавливаются в неопределённое состояние. Если подаётся +5В, то это одна команда, если вывод садится на землю, то другая команда.

Есть ещё вариант сэкономить ножки МК - использовать сдвиговый регистр 74HC595

rossich пише: Еще раз перечитал. Даже поиском по странице воспользовался. Упоминаний о кнопках Load в посте №7 нет.
Догадываться, что Вы имели ввиду - не буду. Четкое соответствие описания схеме.
Кнопки две, реле три - как я должен понимать работу этих кнопок? В описании реле одно...
Пожалуйста, ознакомьтесь с моими правилами формирования ТЗ, чтобы у нас не возникало недоразумений.

rossich пише: Нет.
rossich пише: Вариантов, как сэкономить выводы есть несколько и проще, чем Вы предлагаете. Но чтобы на каком-то остановиться и предложить Вам, я должен видеть описание со всеми подробностями.

Правленое ТЗ:

Выбор МК: не принципиально, если подойдёт Мега8, то пусть будет.
Органы управления: кнопка «Start/stop», кнопка «Set», кнопки «+» и «-», кнопки "Load1" и "Load2"
Индикация: семисегментный "часовой" LED индикатор с ОА, буззер со встроенным генератором.
Нагрузки: электромеханические реле "Таймер", "Load1" и "Load2", включаются с выводов МК через биполярные транзисторы n-p-n структуры.

Формат отображения в режиме «Часы» ХХ:ХХ, 24 часа.
Максимальная уставка в режиме «Таймер» 99 мин 59 сек.

При подаче питания устройство находится в режиме «Часы» с мигающим разделительным двоеточием. Реле находятся в выключенном состоянии.

1. Кнопки «+» и «-» не активны.
2. Кнопка «Set».

2.1 Удержание кнопки «Set» в нажатом состоянии более трёх секунд, переводит режим «Часы» в режим задания времени и на индикаторе мигают два левых разряда (часы). Кнопками «+» и «-» выставляется необходимое значение.
Кратковременное нажатие кнопки «Set» переводит устройство в режим задания минут (справа от двоеточия).
Следующее кратковременное нажатие выводит из режима установки времени.

2.2 Кратковременное нажатие кнопки «Set» в режиме «Часы» переводит устройство в режим программирования будильника. По аналогии с коррекцией времени.
Если установлены 00:00, то будильник отключен.
Сигнал будильника – пачки по три импульса через секунду, десять повторов (не принципиально).
Если возможно, сделать мигание уставки будильника на индикаторе с частотой 1 Гц во время звукового сигнала.

3. Кнопка «Start/stop».

3.1 Кратковременное нажатие в режиме «Часы» переводит устройство в режим «Таймер» и на индикаторе появляется уставка таймера.

3.1.1 Кратковременное нажатие кнопки «Set» переводит таймер в режим коррекции уставки – мигают два старших разряда (минуты), дальше алгоритм задания уставки по аналогии с алгоритмом задания времени и будильника.

3.1.2 Второе кратковременное нажатие кнопки «Start/stop» запускает таймер – обратный отсчёт на индикаторе и производит включение нагрузки в виде реле через биполярный транзистор.

3.1.3 Третье – приостанавливает (без сброса) отсчёт, если отсчёт не закончился, и возвращает к моменту старта, если отсчёт окончен и на индикаторе 00:00.

Сигнал окончания отсчёта таймера – пять секундных импульсов через секунду каждый.
Если возможно, сделать мигание 00:00 на индикаторе с частотой 1 Гц.

Если по истечению пяти минут после окончания отсчёта, кнопка «Start/stop» для повторного отсчёта нажата не была, то устройство автоматически переходит из режима «Таймер» в режим «Часы».
При выходе из режима «Таймер» уставка сохраняется в памяти.

При полном отключении питания, уставка таймера и текущее время в часах должно сохраняться.

4. Кнопка "Load1"

4.1 Кратковременное нажатие кнопки "Load1" включает через БТ электромеханическое реле "Load1"

4.2 Повторное кратковременное нажатие отключает его.

Функция работает не зависимо от того, в каком режиме "Часы" или "Таймер" находится сейчас устройство и не зависит от перехода из одного режима в другой.

5. Кнопка "Load2"

5.1 Кратковременное нажатие кнопки "Load2" включает через БТ электромеханическое реле "Load2"

5.2 Повторное кратковременное нажатие отключает его.

Функция работает не зависимо от того, в каком режиме "Часы" или "Таймер" находится сейчас устройство и не зависит от перехода из одного режима в другой.

Вопрос по реле Load1/2. Они управляются только кнопками? Если да, то зачем их вообще связывать с микроконтроллером?

Soir пише: Да, - первым нажатие включается соответствующее реле, вторым отключается.
Soir пише: Идея проста. Одно устройство хочу врезать в крышку аквариума - под единую панельку загнать часы и будильник для себя любимого, таймер и кнопки Load1/2 будут включать/выключать освещение и фильтрационный насос. Второе сделаю на работу - часы под руками, таймер нужен периодически, на кнопки Load1/2 повешу вытяжку и освещение. Всё компактно и красиво.
Завязать на МК есть необходимость, потому как дребезг контактов тактовых кнопок осложняет процесс включения реле и его удержания без дополнительной обвязки - формирователь импульса и триггер или на той же 555 серии. Программная фильтрация перепада уровня с тактовой кнопки просто решает такую задачу. Вот и всё.

Набросал проект. Посмотрите, ничего ли не пропустил в схеме.
Прошивка пока не закончена, хотя в ней уже многое работает.

----
P.S.
Доработал прошивку. Нужно тестировать, мог что-то напутать.
Есть отличия от Вашего описания (зеленый цвет), есть и вопросы (красный).

Вот это да!

Soir, сколько часов у Вас в сутках?
Честно говоря, упустил этот момент.
Если отсчёт не окончен, то
- выход из паузы для окончания отсчёта осуществляется ещё одним кратковременным нажатием кнопки «Start/stop»
- сброса таймера и возврат к началу старта осуществляется удержанием кнопки «Start/stop» более трёх секунд.
Пусть будет также автоматически через те же пять минут.

rossich пише: Мне кажется неудобным 5 минут ждать, если таймер оказался не нужен.
Предлагаю сделать выход по удержанию нажатой кнопки Start более 3 сек. 5 минут остается, если не вышли вручную.
То есть. В режиме паузы удержание кнопки Start - сброс таймера. В режиме останова - выход в "Часы".
Или можно удержанием Set...

Soir пише: Кнопкой "Start/Stop" отличное решение.
Спасибо.

Сообщение отредактировал. Избегайте длинных и сложных цитат. Обратите внимание на п.7 раздела 5 Правил.
Soir

Итак, хвастаюсь
ПП сделал, МК прошил, собрал всё до кучи. Тестирую уже несколько часов, полёт нормальный.

Soir, обнаружил такую проблему. В п.3.1.3 касаемо части "Если в режиме "Отсчет завершен" или в режиме, когда таймер не запущен, кнопка «Start/stop» не нажималась и не производилась настройка таймера в течении 5-и минут, то устройство автоматически переходит из режима «Таймер» в режим «Часы»". Так вот автоматический переход в режим "Часы" по истечению пяти минут не происходит. Проверял несколько раз. Подправьте, пожалуйста. И если можно, сократите этот интервал до трёх минут.

Ещё одна просьба. Упустил при написании ТЗ. Когда таймер становится на паузу, по выходу МК (пин 25) не отключается нагрузка. Подправьте, пожалуйста: отсчёт идёт - нагрузка включена, отсчёт приостановлен - нагрузка отключена.

Заранее благодарен.

З.Ы.: я доволен, шо слон Огромное Вам спасибо.

Обнаружил ещё одно, не бросающееся в глаза сразу.
При нажатии кнопки "Старт/стоп" в режиме "Часы", мы переходим в режим "Таймер" - Ок!
Но переходим мы не в начало отсчёта временной уставки, а в то состояние, в котором таймер остался, когда из него выходили в прошлый раз. То есть, если на индикаторе мигали 0:00, то режим "Таймер" начнётся со светящихся нулей и нужно нажать ещё раз кнопку "Старт/стоп". А если по окончанию отсчёта я нажал кратковременно кнопку "Старт/стоп" и закончил работу таймера в прошлый раз возвратом в начало отсчёта (на индикаторе высветилась временная уставка), после чего вышел в режим "Часы", то всё нормально. Вот такой вот...

Изменения внес - проверьте.
Прошивку перезалил в сообщение №22.

Перешил МК на последнее обновление. Все неясности устранены. Ура!

Питается плата от транса с напряжением вторички 13,2В. Потребляемый ток в режиме "Часы" около 50мА. При подключении каждого реле добавляется по 40мА. Максимальное потребление при четырёх разрядах таймера и трёх включённых реле составило 165мА. 12-ти вольтовая кренка нагрелась градусов до пятидесяти.

Можно обойтись без стабилизации на 12В, если запитываться от транса со вторичкой 9В и поставить соответствующие перемычки.

Кому понравился проект и будет интересна ПП - пишите, выложу в Slayoute. Кому нет возможности/желания самому травить ПП, помогу сделать и переслать.

Огромная благодарность уважаемому Soir'у за труды и отзывчивость!