АВТОМАТ ПОДАЧИ ЗВОНКОВ

В большинстве наших школ звонки до сих пор включают по старинке — нажимает на кнопку дежурный или вахтер. Но ведь и этот процесс совсем не трудно автоматизировать. Предлагаемый прибор предназначен для этой цели и вполне может быть изготовлен в школьном радиокружке. Блок-схема прибора-автомата приведена на рисунке 1. Электронные цифровые часы подают в заданное время на исполнительное устройство управляющие сигналы. Исполнительное устройство включает и выключает программное устройство, которое, в свою очередь, в соответствии с расписанием звонков включает внутренний звуковой сигнализатор и внешний мощный школьный звонок, подавая на него сетевое напряжение -220 В.

Принципиальная схема электронных цифровых часов с исполнительным устройством приведена на рисунке 2 За их основу взята схема из радиоконструктора «Старт 7176», в которую добавлены несколько дополнительных кнопок управления. Часы собраны на большой интегральной микросхеме (БИС) К145ИК1901, которая может работать в режиме выдачи управляющих сигналов при совпадении текущего времени с заранее установленными значениями в двух независимых регистрах (режимы «Будильник 1» и «Будильник 2»). Для показа времени использован цифровой вакуумно-люминесцентный индикатор типа ИВЛ1- 7/5. Постоянное напряжение питания микросхемы — 27. В и переменное напряжение ~5 В для нити накала индикатора вырабатываются сетевым блоком питания, состоящим из трансформатора Т1, двухполупериодного выпрямителя на диодах VD1 и VD2 и параметрического стабилизаторэ, собранного из стабилитронов VD3 — VD5, резистора R1 и фильтрующих конденсаторов С6, С7.

В состав исполнительного устройства (2) входят транзисторы VT1 и VT2, электромагнитное реле К1, диод VD7 и резисторы R6 — R11 Работает оно следующим образом. При поступлении управляющего сигнала с вывода 27 микросхемы DD1 через ограничительный резистор R6 на базу транзистора VT1 он открывается и при этом срабатывает реле К1. Его контакты К1 1 замыкаются и подключают параллельно транзистору VT1 резистор R10, благодаря чему реле остается включенным и после отключения управляющего сигнала с вывода 27 микросхемы. Контакты К1 2 (рис.4) замыкаются и включают программное устройство. При поступлении управляющего сигнала с вывода 28 микросхемы на базу VT2 транзистор откроется и зашунтирует обмотку реле К1. Реле выключится и отключит программное устройство.

Подстроечным резистором R11 устанавливается ток, немного больший тока срабатывания реле при открытом транзисторе VT1. Резистор R10 подбирается таким, чтобы при закрытом транзисторе VT1 и замкнутых контактах К1.1 ток, проходящий через обмотку реле, был чуть больше тока отпускания реле.

Рис. 1. Блок-схема автомата подачи школьных звонков

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема электронных цифровых часов с исполнительным устройством для подачи звонков

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема звукового сигнализатора

Рис. 4. Принципиальная электрическая схема программного устройства

Принципиальная схема программного устройства приведена на рисунке 4. Основным узлом в нем является микропроцессорный контроллер DD2 фирмы Microchip типа PIC16F84A Микроконтроллер запрограммирован таким образом (программа управления микроконтроллером приведена ниже), что на его выходе RA2 (выв 1) периодически, в соответствии с расписанием звонков, появлялся сигнал высокого уровня. Этот сигнал включает электромагнитное реле К2. Реле К2 своими контактами К2 1. включает большой школьный звонок, а контактами К2 2 — звуковой сигнализатор, расположенный внутри автомата Внутренний звуковой сигнализатор используется в основном для настройки и проверки работы автомата.

Блок питания программного устройства состоит из понижающего трансформатора Т2, диодного моста VD8, фильтрующих конденсаторов С8-С10 и микросхемных стабилизаторов DA1, DA2. Микросхема DA1 стабилизирует постоянное напряжение 12 В, которое питает реле К2 и звуковой сигнализатор. Со стабилизатора DA2 напряжение +5В поступает на микроконтроллер DD2.

Программа, управляющая работой микроконтроллера.

(Язык — ассемблер MPASM фирмы Microchip)

АВТОМАТ ПОДАЧИ ЗВОНКОВ НА 7 УРОКОВ; КВАРЦ ЧАСТОТОЙ 32768 Гц

list p=16F84A #include <p16F84A inc>_

CONFIG 3FF0H

НАЗНАЧЕНИЕ АДРЕСОВ ЯЧЕЕК ДЛЯ ПЕРЕМЕННЫХ

st1 EQU ОхОС переменная цикла st2 EQU OxOD, переменная цикла st3 EQU 0x10, переменная цикла st4 EQU 0x12, переменная цикла.

ИНИЦИЛИЗАЦИЯ

ORG 0x000 ;вектор сброса процессора, начальный адрес cirf PORTA .очистили выходные защелки порта A clrf PORTB ;и порта В bsf STATUS,RP0 .включили банк 1 movlw b’00011001′ настроили порт А, линии RA0, RA3, RA4 на ввод, movwf TRIS А .остальные на вывод movlw b’00011111′ настроили порт В, линии RB5, RB6, RB7 на вывод, movwf TRISB остальные на ввод bcf OPTION_ REG, 7, включили подтягивающие резисторы bcf STATUS,RP0, включили банк 0.

ГЛАВНАЯ ПРОГРАММА

call beep, вызов подпрограммы звучания звонка call min45, вызов подпрограммы 45-минутной временной задержки call beep, звучание звонка call min10,10-минутная задержка call beep .звонок call min45, задержка 45 мин call beep ;звонок call mini 0, задержка 10 мин call beep .звонок call min45 .задержка 45 мин call beep .звонок call min 10 .задержка 10 мин call min5; и т д call beep call min45 call beep call min10 call beep call min45 call beep call min10 call beep call min45 call beep call min10 call beep call min45 call beep.

ПОДПРОГРАММЫ

подпрограмма пятиминутной задержки min5 movlw OxFF .устанавливаем начальное значение movwf st1 .переменной внешнего цикла cyclel movlw OxFO .устанавливаем начальное значение переменной movwf st2 ;первого вложенного цикла cycle2 movlw ОхОС устанавливаем начальное значение переменной movwf st3 .второго вложенного цикла cycle3 decfsz st3, f .декремент переменной st3=st3-1 goto cycle3 .если st3 не равна нулю, повторить декремент decfsz st2, f .декремент переменной st2=st2-1 goto cycle2 ,если st2 не равна нулю, повторить декремент decfsz st1, f ;декремент переменной st1=st1-1 goto cyclel ;если st1 не равна нулю, повторить декремент return .возврат из подпрограммы

.подпрограмма десятиминутной задержки mini 0 movlw 0x02 movwf st4 min10_1 call min5 decfsz st4, f goto min10_1 return .подпрограмма сорокапятиминутной задержки

min45 movlw 0x09 movwf st4 min45_1 call min5 decfsz st4, f got min45_1 return

подпрограмма включения звукового сигнала beep bsf PORTA, 1 установка 1 на выводе RA1 bsf PORTA,2 установка 1 на выводе RA2 movlw 0x05 movfw st3 ciclel movlw OxFF movwf st4 cicle2 decfsz st4,f goto cicle2 decfsz st3 goto ciclel bcf PORTA, 1 установка 0 на выводе RA1 bcf PORTA, установка 0 на выводе RA2 return end

Программа на машинном языке ассемблер разработана и откомпилирована (преобразована в машинные коды) при помощи интегрированной среды разработки MPLAB [1] и введена в микроконтроллер при помощи программатора Sl-Prog [3] и обслуживающей его программы PonyProg [3] Она может быть легко изменена под любое расписание

Конструкция прибора

Прибор смонтирован на пяти печатных платах, которые размещены в стальном корпусе с габаритными размерами 300x200x85 мм Крышка корпуса, служащая лицевой панелью прибора, изготовлена из листового дюралюминия толщиной 2 мм. В ней прорезано окно для цифрового индикатора. Плата часов вместе с индикатором прикреплена с внутренней стороны к лицевой панели Здесь же установлены плата с микроконтроллером и динамическая головка На лицевой панели под индикатором установлены пять кнопок. Кнопками SB4 «УСТАНОВКА ЧАСОВ» («Ч») и SB5 «УСТАНОВКА МИНУТ» («М») настраиваются показания индикатора в режимах текущего времени и моментов срабатывания программатора С помощью кнопок SB1 «ВКЛЮЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ» и SB2 «ВЫКЛЮЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ» автомат переключается в режим установки моментов времени включения и выключения программного устройства. Кнопка SB3 «ВРЕМЯ» (В) возвращает часы в режим показаний текущего времени. На передней панели также расположен тумблер SA1 «ОТКЛЮЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ», при помощи которого отключают программное устройство в выходные дни и на время каникул

На дне корпуса закреплены платы исполнительного устройства часов, блока питания и трансформаторы На задней стенке прибора размещены розетка ХР2 для подключения внешнего мощного звонка и предохранитель FU1 Общий вид прибора приведен на заставке

Ю.РОГОЖИН, г. Саранск