Temporizzatore Programmabile a 8 canali

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8-CHANNEL PROGRAMMABLE DIGITAL TIMER

(Timer Programmabile a 8 canali con microchip PIC16F886)


Temporizzatore a 8 canali

CARATTERISTICHE    [ TORNA ALL'INDICE ]

Il Timer Digitale Programmabile a 8 Canali è un temporizzatore in grado di attivare fino a 8 carichi (singolarmente). La selezione del canale/relè avviane tramite un display LCD.

Gli 8 tempi programmati rimangono in memoria anche quando si toglie l'alimentazione al Timer.

All'accensione, il Timer si predispone automaticamente sull'ultimo canale/relè attivato.

Elenco delle caratteristiche del Timer a 8 Canali:

  • Tensione in ingresso: 12 Vcc. (0,5-1A)
  • Gestione a Microcontrollore (Microchip PIC16F886).
  • Precisione al quarzo.
  • Conteggio tipo 'Count-Down' (conto alla rovescia).
  • Facile da utilizzare.
  • 3 pulsanti di comando:  START / RESUME    STOP / PAUSE  e   MODE/SELECT CH. .
  • 8 tempi programmabili (e indipendenti) da 1s a 99h 59m 59s. (risoluzione 1 sec.)
  • Memorizzazione e richiamo automatico all’accensione dei valori programmati dall'utente.
  • LED RGB per visualizzazione istantanea dei vari stati del Timer (Prog, Start, Pause e Ready).
  • Uscita relè: AC250V 3A su morsettiera a vite (SPST).
  • Visualizzazione su display LCD 2 x 16 caratteri.
  • Dimensioni scheda: 162 x 65 mm.(escluso il modulo LCD).
  • Impieghi per una vasta gamma di situazioni.

SCHEMA ELETTRICO    [ TORNA ALL'INDICE ]

Nella seguente figura è riportato lo schema elettrico del TIMER A 8 CANALI (cliccare sulla figura per ingrandirla).

Schematic diagram of 8-channel Timer

Il circuito è abbastanza semplice e ruota tutto intorno al microcontrollore della Microchip siglato PIC16F886 che gestisce i pulsanti di comando, il Modulo LCD e le 8 uscite per pilotare i relè.

Il Buzzer BZ segnala il fine conteggio ed emette anche dei brevissimi segnali alla pressione di ogni tasto.

La percentuale di errore del Timer a 8 Canali è molto bassa e dipende soprattutto dalla tolleranza e dalla qualità del quarzo e dalla qualità dei due condensatori C2 e C3.

Lo stabilizzatore U2 (78L05) potrebbe scaldare durante il funzionamento ma è un comportamento del tutto normale anche perché il chip possiede al suo interno diverse protezioni tra cui quella contro le alte temperature: per questo motivo, è preferibile comunque lasciare almeno 1 cm. tra il regolatore e la scheda.
Oltre al 78L05 (100mA) e al TS2950CT-50 (150mA), è possibile utilizzare il regolatore siglato L4931CZ50-AP (250mA), molto più potente e performante.

NOTA - Sul connettore siglato Reset può essere applicato un piccolo pulsante premendo il quale, il Timer si resetta e torna nello stato Ready. Può essere utile, ad esempio, per creare una sorta di "pulsante Panico" da premere quando non si sa bene cosa fare e si preferisce comunque fermare il Timer.

REALIZZAZIONE PRATICA    [ TORNA ALL'INDICE ]

Nelle immagini successive sono visibili il Board Layout (Disposizione dei componenti sul PCB), il Master Principale (a doppia faccia, con Bottom e Top layer) e le dimensioni della scheda (compreso il passo per i fori di fissaggio).

Disposizione componenti   Master - Bottom Layer   Master - Top Layer   Dimensioni PCB

Consiglio sempre di utilizzare uno zoccolo DIP24 per il microcontrollore: questo ne faciliterà la sostituzione in caso di guasto.

Component List

Come accennato, la precisione del Timer è garantita da un quarzo da 8.192 MHz ed è consigliabile utilizzarne uno di buona qualità in contenitore HC49s. Anche per i condensatori C2 e C3 è raccomandata una buona qualità (quindi sono sconsigliati i componenti di recupero!).

Nella seguente tabella sono elencati tutti i componenti utilizzati per realizzare il Timer Programmabile a 8 Canali.

Component List

Il connettore MX (ICSP) è utile solo per la programmazione on-board del microcontrollore: dopo aver programmato il PIC si consiglia di rimuovere questo connettore per evitare che accidentali cortocircuiti dei suoi piedini possano mettere fuori uso il micro.

COLLEGAMENTI SULLA MORSETTIERA    [ TORNA ALL'INDICE ]

Nelle immagini seguenti sono illustrati i classici collegamento sulle morsettiere di uscita del Timer: a sinistra è schematizzato il collegamento per carichi in bassa tensione (ad esempio, 12V) mentre a destra c'è l'esempio di collegamento di carichi ad alta tensione (es. 110Vca o 220Vca).

12V wiring example     AT wiring example

Quando si usa il collegamento a bassa tensione con carichi da 12V è necessario alimentare il circuito con un alimentatore che sia in grado di generare corrente sia per la scheda che per i carichi collegati alla scheda stessa.

L'assorbimento medio del circuito (a riposo) si aggira sui 25-30 mA ma con un relè attivato si arriva fino a 45-50 mA di assorbimento massimo. In ogni caso si consiglia di alimentare il Timer con un alimentatore da 12V in grado di erogare almeno 0,5A.

Per quanto riguarda la potenza delle 8 uscite, il massimo carico applicabile ad ognuna di esse non può eccedere i 3A ma ovviamente è meglio stare sempre molto al di sotto di questa soglia per non sovraccaricare eccessivamente i relè.

PROGRAMMAZIONE    [ TORNA ALL'INDICE ]

All'accensione, il Display LCD visualizza sempre l'ultimo canale utilizzato ed il corrispondente tempo.
Ma quando si accende il Timer per la prima volta, tutti i tempi, non essendo ancora stati programmati, sono impostati automaticamente sul valore  00:00:00  .

NOTA - Il tempo da programmare è sempre quello del canale/relè correntemente visualizzato sul Display LCD. Per cambiare il tempo da programmare, prima di entrare in PROGRAMMAZIONE, premere il pulsante MODE/SELECT CH per scegliere il canale/relè desiderato.

  PROGRAMMAZIONE DEL TEMPO

  •  PROG  
  • NOTA - L'entrata in Programmazione è possibile SOLO quando il Timer è pronto (cioè quando il LED è spento e sul display appare la scritta 'Ready').

    Questo pulsante consente di entrare nella fase di PROGRAMMAZIONE e di inserire le cifre (da 0 a 9) nella posizione lampeggiante indicata sul Display LCD.

    Programming   LED Programmazione Blue

    Una volta entrati nella fase di PROGRAMMAZIONE, si accende il LED BLU e le successive pressioni di questo stesso pulsante consentono di inserire SINGOLARMENTE ognuna delle sei cifre del tempo da programmare.

    NOTA - Quando in corrispondenza del cursore è visualizzata la cifra '9', la successiva pressione del pulsante PROG inserisce nuovamente la cifra '0' e così via (inserimento circolare).

  •  START  e  MODE 
  • Questi pulsanti, nella fase di PROGRAMMAZIONE, consentono di spostare il cursore sul Display LCD a sinistra o a destra per consentire di selezionare la posizione della singola cifra lampeggiante: una volta selezionata la posizione, con il pulsante PROG se ne imposta il valore.

  •  STOP 
  • La pressione di questo pulsante consente l'uscita dalla fase di PROGRAMMAZIONE.

    NOTA - All'uscita, il tempo visualizzato sul Display LCD sarà MEMORIZZATO nella memoria del microcontrollore e potrà essere modificato solo con una nuova entrata in programmazione (i tempi memorizzati nella Eeprom del microcontrollore rimangono anche quando si spegne il Timer).

    Ready   LED Pronto spento

COMANDI E USO    [ TORNA ALL'INDICE ]

Il Timer a 8 Canali gestisce tempi da 1 secondo a 100 ore (da  00:00:01  a  99:59:59 ) con risoluzione di 1 secondo.

Durante il count-down, il Timer può essere fermato momentaneamente e riavviato oppure fermato definitivamente: in quest'ultimo caso si torna nello stato di Timer Pronto (Ready) ed il LED si spegne.

Timer's commands

Il Timer avvia sempre il tempo del canale/relè correntemente visualizzato sul display LCD. Per cambiare canale premere il pulsante MODE fino a quando non sarà visualizzato il Canale/Relè desiderato (nella videata qui a fianco, ad esempio, è stato selezionato il Canale/Relè n. 4).
Programming Time

 

  I pulsanti di comando (START, STOP e MODE)

  •  START (RESUME)  
  • Quando il Display LCD visualizza "Ready" e il LED è spento, premere questo pulsante per avviare il Timer. Una volta avviato, il Relè corrispondente sarà attivato e il LED sarà di colore VERDE.

    NOTA - Se il tempo programmato è pari a  00:00:00 , il Timer non parte.

    In Progress   LED Conteggio Green

    NOTA - Durante il count-down, il LED è VERDE.

    Se si preme il pulsante STOP durante il count-down, il Timer va in pausa (LED ROSSO acceso) e il relè si disattiva: in questa situazione, per riavviare il conteggio dal punto in cui era stato interrotto, premere il pulsante START (RESUME).

    Al termine del conteggio (oovero quando il Tempo segna  00:00:00 ), il Timer disattiva il Relè, il LED si spegne e il buzzer emette 3 segnali acustici al termine dei quali, sul Display LCD, oltre alla scritta "ready" appare nuovamente il Tempo programmato relativo al Canale/Relè selezionato.

    Finished   LED Pronto spento

    Ready   LED Pronto spento

    NOTA - Quando il Timer è pronto (Ready), il LED è spento.

  •  STOP (PAUSE)  
  • Questo pulsante, premuto durante il count-down, mette momentaneamente il Timer in pausa e disattiva il relè.

    In Pause   LED Pronto spento

    NOTA - Durante una PAUSA, il LED è ROSSO.

    Per riavviare il conteggio (e riattivare il relè), premere il pulsante START (RESUME) altrimenti, una seconda pressione del pulsante STOP disattiva definitivamente il Timer e lo predispone pronto per un nuovo conteggio (Ready e LED spento).

    Ready   LED Pronto spento

    NOTA - Quando il Timer è pronto (Ready), il LED è spento.

  •  MODE (SELECT CH.)  
  • Premere una o più volte il pulsante MODE (SELECT CH.) per selezionare il Canale/Relè che si desidera attivare. La selezione del canale avviene solo se il Timer è pronto (Ready) e la spia LED è completamente spenta.

    NOTA - La selezione del canale avviene in modo circolare: una volta visualizzato il canale n. 8, la successiva pressione del pulsante MODE riparte dal Canale n. 1 e così via.

GALLERIA IMMAGINI    [ TORNA ALL'INDICE ]

Di seguito, alcune foto del prototipo costruito dall'autore.

8-channel Digital Timer 8-channel Digital Timer 8-channel Digital Timer 8-channel Digital Timer 8-channel Digital Timer

DOWNLOAD    [ TORNA ALL'INDICE ]

Cliccando sui seguenti link è possibile scaricare il manuale d'uso ed il manuale di servizio del Timer Programmabile a 8 Canali ed il datasheet del microcontrollore PIC16F886.
Per tutte le altre richieste (firmware HEX, domande, suggerimenti, ecc.) utilizzare la sezione COMMENTI.

Download

Scarica il Manuale d'Uso del Timer a 8 Canali (1,6 MB)

Scarica il Manuale di Servizio del Timer a 8 Canali (2,1 MB)

Scarica il Datasheet del Microcontrollore PIC16F886 (4.3 MB)

COMMENTI    [ TORNA ALL'INDICE ]

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