И РАЗБУДИТ, И ВСЕ СООБЩИТ

Самодельщикам-радиолюбителям предлагается смастерить универсальный информационный процессор УИП-95. Предназначен он для использования в быту и на производстве, в общественных местах — магазинах, кафе, на вокзалах. Ведь на матричный светодиодный дисплей данной разработки поочередно выводится полезная информация о текущем времени, дне недели, температуре воздуха, а также деловой текст или реклама в режимах «БЕГУЩАЯ СТРОКА», «ДВЕ «ШТОРКИ», «ОДНА «ШТОРКА». Кроме того, УИП-95 имеет программируемый будильник с мелодиями. Причем в режиме «5 мелодий» обеспечивается отключение «боя» на субботу и воскресенье.

Предусмотрена возможность питания данного прибора не только от электросети (типовой отдельный блок, схема и описание не приводятся), но и от аккумулятора на 6 В. А при применении интегрального стабилизатора КРЕН5А (В) — и от бортовой сети автомобиля (12 В). Это, несомненно, расширяет возможности использования УИП-95.

Знакомство с работой принципиальной электрической схемы УИП-95 (см. рис.) лучше всего, видимо, начать с кварцевого генератора. Собран он на микросхеме DD9. Частоту генерации 32 768 Гц задает «часовой» кварц. Причем именно такое его включение при 5-вольтовом питании хорошо зарекомендовало себя на практике.

DD10 (К176ИЕ13) — БИС часов. «Специализация» выводов у данной микросхемы: 4 — сброс (обнуление) счетчиков, 7 — сигнал будильника (при совпадении показаний часов и будильника на этом выводе присутствует частота 128 Гц), 3 — суточный импульс. Переход рассматриваемой части микросхемы от высокого состояния к низкому осуществляется при показаниях часов «00 ч 00 мин». Однако следует отметить, что при принудительном переходе через указанный «рубикон» (во время манипуляции кнопками «час» и «мин») импульс на выводе 3 DD10 отсутствует. Появляется он только при самостоятельном переходе через рубеж «00 ч 00 мин». Что касается назначения выводов 1,2, 4, 8, то с них можно снять информацию о текущем времени и состоянии будильника в динамическом режиме.

Соединение DD10 с DD9 типовое, кроме подачи синхронизирующей частоты 1024 Гц. В приводимой схеме эта частота снимается не с DD9 (К176ИЕ12), а с вывода 5 счетчика DD2 (К561 ИЕ1 6). Ну а конденсатор С8 защищает часы от импульсных помех, наводимых в электросети бытовыми электроприборами (холодильником, пылесосом  т.д.).

DD12 подсчитывает импульсы, эквивалентные температуре окружающего воздуха. Причем DD10 и DD12 включаются поочередно (выходы не работающей в данный момент времени микросхемы переходят в высокоимпедансное состояние, т.е. попросту отключаются от шины счетчиков).

Микросхема DD12 такая же, как и в часах (К176ИЕ13). Но здесь, в DD12, использован только счетчик «минут». Так как считать он может только до числа 59, то замеры температуры воздуха выполняются лишь в пределах от 0°С до +59°С.

Съем показаний происходит через каждую минуту. Цепочка С11, R6 формирует импульс сброса счетчика DD12 на «ноль», а три элемента DD14 — более длинный импульс, открывающий ключ DD13.4. На трех остальных элементах DD13 собран генератор, в частотозадающую цепь которого включен терморезистор КМТ11 на 100 кОм. При повышении температуры окружающего воздуха последний уменьшает свое сопротивление. А это ведет к увеличению частоты генератора, выполненного на DD13.1 …DD13.3. Счетчик DD12 через открытый ключ DD13.4 подсчитает выданные импульсы генератора. Их количество и будет соответствовать измеренной температуре воздуха.

При наладке термометра на «стандартных» элементах, к сожалению, не удается получить требуемую точность. Поэтому приходится вводить термокомпенсационные резисторы СТ6-3Б, включая их в формирователь импульсов на микросхеме DD14. Следует заметить, что терморезисторы СТ6-3Б при нагреве увеличивают свое сопротивление (в отличие от КМТ11, у которых этот параметр уменьшается). В комплексе же схема теперь работает так, что время, в течение которого открыт ключ DD13.4, уже строже зависит от замеряемой температуры.

И еще одна особенность. Промышленность выпускает СТ6-3Б только в пределах 1 кОм…10 кОм, поэтому при калибровке термометра необходимо устанавливать несколько термокомпенсационных резисторов, соединенных последовательно.

Счетчик DD12 синхронизирован частотой 1024 Гц. Неиспользованные выводы 9,11 этой микросхемы соединены с общим проводом.

Дешифратор часов и термометра единый. Собран на постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) объемом (см. карту «прошивки») 2 кБайт. Это — микросхема БЭИ типа К573РФ5 (К573РФ2).

Память ПЗУ согласно замыслу разработки условно разделена на две страницы. В одной из них находится информация для часов, а в другой — для термометра. Переключение страниц памяти происходит посредством счетчика DD8 (К561ИЕ8). Причем при логическом «0» на выходе 19 (вход А10) ПЗУ включена первая страница памяти. Здесь находится информация для часов. Кроме того, логический «0» будет присутствовать и на входах элемента DD14.4 и на выводе 2 микросхемы DD12. Значит, будет работать микросхема DD10, а DD12 отключится от шины.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ УИП-95

Габариты изделия (без блока питания), мм — 340x180x20

Размер матричного дисплея (смонтирован на плате), мм — 240×55

Количество светодиодов АЛ307 в матрице, шт — 224

Напряжение питания /потребляемый тон, В/А — 5/0,5

Число текстовых программ, шт — 7

Варианты музыкального «боя», шт — 2

Количество мелодий в музыкальных программах, шт — 7 (5)

Время звучания одной мелодии, с — 16

Число повторов мелодии в будильнике — 2

Диапазон измеряемых температур, °С — 00÷59

Общий объем памяти всех ПЗУ, кБайт — 14

РЕЖИМЫ РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОЦЕССОРА

Следует заметить, что при отключении микросхемы от шины она (микросхема) сохраняет свою работоспособность, подсчитывая импульсы.

Само информационное табло представляет собой матрицу, состоящую из 224 светодиодов. У нее — 7 строк по 32 столбца. Причем для часов и термометра матрица условно разделена на 4 части (по 56 светодиодов в каждой). Вывод текущего времени на табло-дисплей имеет здесь стандартный вид с двумя разделительными мигающими точками. Частота их мигания — 1 Гц.

Показания термометра несколько отличаются от «стандарта». Это связано с тем, что в рекомендуемом нашем приборе использована микросхема К176ИЕ13. А ее устройство таково, что вначале на дисплей выводятся показания счетчика минут. Но ведь именно этот счетчик и использован для замера температуры. А минуты всегда занимают два разряда дисплея в правой части. Поэтому для различения на левые два разряда (имеется в виду условное разделение поля табло-дисплея) и пришлось выводить информацию о термометре.

Таким образом, при показании температуры окружающего воздуха первый разряд (левый крайний) высвечивает символы «°С», второй — знак «+», а третий и четвертый — реальную температуру. И хотя данный вид показаний на табло немного отличается от привычного («стандартного»), он остается понятным даже детям.

Шина данных ПЗУ ЭЭ11 «подпитана» через 7 резисторов (по 12 кОм каждый). Транзисторные ключи VT33…VT39 управляют анодами матрицы, подавая на соответствующие светодиоды питание от источника+5 В. От него же, кстати, питается и весь УИП-95 в целом.

А. СИМУТИН, Брянская обл.

(Продолжение в следующем номере журнала)