Orologio con LCD e PIC 18F4620 v. 2.02

Riepilogo caratteristiche

• Orologio datario 24h con lcd 4 righe per 20 caratteri.

• Riga 1: giorno, mese, e anno, Riga 2: giorno della settimana (es: Lun. per Lunedì), ore, minuti e secondi, Riga 3: eventuale festa o compleanno e nel menù di impostazione, vengono visualizzate come descrizione le varie modalità di sveglia. Riga 4: le tre sveglie con relativa modalità di impostazione oppure la scritta Snooze con la visualizzazione del tempo residuo.

• Ottima precisione garantita dall’oscillatore compensato in temperatura DS32KHz.

• Lingue supportate: Italiano, Inglese e Tedesco modificabili tramite pulsante

• 3 sveglie autonome impostabili: Una sola volta, Sempre, Week Lun-Ven, Week Lun-Sab con uscite digitali indipendenti per ogni singola sveglia, o uscita digitale unica comune a tutte le sveglie, oppure buzzer.

• Modalità snooze di 10 minuti ripetibile all’infinito.

• Passaggio ora legale estiva/invernale e viceversa automatico

• Memorizzazione e visualizzazione fino a 255 feste e/o compleanni fino a 3 eventi al giorno.

• Luminosità della retroilluminazione regolabile a piacere in 10 steps.

• Batteria 3V al litio per il backup dell’orologio/calendario DS1306

• Batteria 9V di backup per il funzionamento dell’orologio in assenza di rete, senza retroilluminazione lcd e lampeggio del led 1Hz a cadenza di 5 secondi.

Schema elettrico versione 2.02 (21/07/2012)

Questa versione implementa l'anti black-out ed ilcambio automatico ora legale estiva/invernale. Alcuni cenni sul circuito anti black-out.

Lo scopo è quello di alimentare correttamente l’orologio, informare il micro che è in corso un black-out ed avere una batteria di backup che consenta all’orologio di far funzionare le sveglie in caso di black-out.

Siamo giunti a questa conclusione:

E’ richiesto un alimentatore 12Vcc e, siccome non tutti gli alimentatori hanno un buon filtro, abbiamo inserito C1 da 1000uF con il suo condensatore anti-transitori da 0,1uF meglio se a disco (ceramico) oppure poliestere.

Il 7809 regolatore positivo, stabilizza la tensione a 9V, ma per via del diodo D1 questa tensione sale a 9,5~9,7V per due motivi, il primo serve a far funzionare l’”or” tra D2 e D3, poiché in presenza della tensione di rete, la tensione proveniente da D2 è superiore a quella proveniente da D3; secondo perché ci consente di ricaricare la batteria da 9V.

Per cui i diodi D2 e D3 fungono da interruttori per stabilire quale fonte di alimentazione alimenterà il 7805. In uscita dal 7805 è stato aggiunto un elettrolitico da 470uF 16V con il suo condensatore contro i transitori, con il fine di avere un’ottima tensione (+5V) ben stabilizzata.

I Diodi SB140 prodotti da Vishay sono della tipologia Schottky, a recupero veloce e con perdita di inserzione di circa 0,45V contro i 0,6~0,7V dei diodi al silicio tipo gli 1N4004.

La batteria consigliata è prodotta da Ansmann ed è da 250 o 300mA/h, siccome la batteria è collegata al circuito in modo permanente, abbiamo fissato la corrente di carica a circa 10mA.

Per cui il valore di Rx è 82 Ohm 1/2W

(Tensione sul negativo di D4 – Tensione di caduta diodo – Tensione batteria)/Rx

(9,7V-0,45V-8,4V)/82 = 0,85/82 = 10mA

In ultimo, il segnale che parte dal positivo di DZ1 da 5,1V serve per informare il micro che siamo passati dall’alimentazione di rete (inesauribile) alla batteria di backup a causa di un black-out. Per fare questo è stato collegato l’ingresso RE1 del micro ad un diodo zener da 5,1V (e relativa resistenza di caduta da 220 OHm) al negativo del diodo che protegge l’alimentazione di rete. Lo zener diventa necessario poiché l’ingresso digitale non supporta una tensione d’ingresso superiore a 5V.

Durante il black-out tutti i pulsanti vengono bloccati tranne PL1 e PL5 per la gestione delle sveglie e snooze.

Allo scoccare di ogni secondo, mentre il micro esegue altre funzioni, viene anche testata la presenza della tensione di alimentazione, se questa non è presente, siamo in fase di black-out  e funzionando a batteria occorre limitare al massimo i consumi; per cui un flag da zero passa a uno, viene disattivato il PWM che pilota la retroilluminazione dell’lcd ed il led di syncro 1Hz invece di lampeggiare ogni secondo, lampeggia ogni 5 secondi ad indicare che siamo in fase di black-out. Molti lcd anche in assenza della retroilluminazione riflettono i caratteri per cui se si è di giorno o in ambiente illuminato è possibile leggere l’ora.

Il flag sopra citato, se <>0 vuol dire che siamo in fase di backup, viene incrementato ogni secondo e quando vale 5 viene acceso il led 1Hz e viene reimpostato ad 1 per un nuovo ciclo.

 Al ritorno della tensione di rete, viene riattivato il PWM ed il ciclo normale.

 Prototipo dell'alimentatore anti black-out esterno poichè l'orologio è montato sul pcb della versione 2.0