Temporizzatore Programmabile a 8 canali

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T8 - 8 Channel PROGRAMMABLE DIGITAL TIMER

(T8 - Timer Programmabile a 8 canali con microchip PIC16F886)


Temporizzatore a 8 canali

INTRODUZIONE e CARATTERISTICHE    [ TORNA ALL'INDICE ]

Il Timer Digitale Programmabile a 8 Canali (T8) è un temporizzatore in grado di attivare fino a 8 carichi (singolarmente). La selezione del canale/relè avviane tramite un pulsante: il canale selezionato è visualizzato sul display LCD.

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

All'accensione, il Timer si predispone automaticamente sull'ultimo CANALE/RELE' attivato.

(NOTA - Con la stessa scheda è stato realizzato anche il TIMER SEQUENZIALE/CICLICO visibile alla pagina Timer Sequenziale a 8 Canali).

    LE CARATTERISTICHE DEL TIMER PROGRAMMABILE a 8 CANALI

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

SCHEMA ELETTRICO    [ TORNA ALL'INDICE ]

Nella seguente figura è riportato lo schema elettrico del TIMER A PROGRAMMABILE 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, oltre al conteggio, 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 pulsante.

La percentuale di errore del Timer a 8 Canali è molto bassa (±1 sec. ogni 24 ore) e dipende soprattutto dalla tolleranza e dalla qualità del quarzo e dalla qualità dei due condensatori C2 e C3. (meglio se NPO/C0G)

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.
In ogni caso, oltre al 78L05 (100mA) è possibile utilizzare gli stabilizzatori TS2950CT-50 (150mA) e L4931CZ50AP (250mA).

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    [ 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

Nel collegamento a bassa tensione con carichi funzionanti a 12V è possibile utilizzare un unico alimentatore che sia in grado di generare corrente sia per la scheda del timer che per i carichi.

L'assorbimento medio del circuito (a riposo) si aggira intorno ai 25-30 mA ma con un relè attivato si arriva fino a 45-50 mA di assorbimento massimo. In ogni caso si consiglia di utilizzare 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 essere superiore ai 3A (portata dei contatti di ogni singolo relè).

PROGRAMMAZIONE    [ TORNA ALL'INDICE ]

All'accensione, il Display LCD visualizza sempre l'ultimo canale utilizzato ed il corrispondente tempo.
Ma quando si usa il Timer per la prima volta, tutti i tempi, non essendo ancora stati programmati, sono impostati automaticamente sul valore  00:01:00  (tutti i tempi programmati a 1 minuto).

Nella seguente illustrazione sono evidenziati i pulsanti utili durante la PROGRAMMAZIONE del Timer T8.

Timer's PROG commands

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').

    La pressione del pulsante PROG 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 del pulsante PROG consentono di inserire una singola cifra nella posizione lampeggiante.

    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 sono memorizzati tutti nella Eeprom del microcontrollore per cui rimangono in memoria anche quando si spegne il Timer).

    Ready   LED Pronto spento

COMANDI E USO    [ TORNA ALL'INDICE ]

Il Timer Programmabile 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 countdown, 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.

Nella seguente illustrazione sono evidenziati i pulsanti utili durante l'USO del Timer T8.

Timer's USE commands

Il trimmer T1 (LCD Contrast) è utile per regolare il contrasto del Modulo LCD. E' possibile sostituirlo con un potenziometro nel caso in cui sivoglia comunque avere la possibilità della regolazione anche una volta installata la scheda in un contenitore chiuso.

NOTA - Sul Jumper J1 (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 fermare immediatamente il Timer.

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. Una volta avviato il Timer, sul display LCD appare la scritta "In progress...".

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

    In Progress   LED Conteggio Green   NOTA - Durante il countdown, il LED è VERDE.

    Se si preme il pulsante STOP durante il countdown, il Timer va in pausa (il LED diventa ROSSO) 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 (cioè 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, il LED è spento.

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

    In Pause   LED Pronto spento  NOTA - Se il Timer è in 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, 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 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.

  LA SCANSIONE AUDIO DEI SECONDI

    Con la "Scansione Audio dei Secondi" attivata, il Buzzer emette un brevissimo segnale acustico ogni secondo (il classico "toc").

    Per attivare la Scansione Audio dei Secondi, con il Timer pronto ('Ready') premere e mantenere premuto il pulsante S4 (MODE) per almeno 2 secondi.

    Quando sul display appare il messaggio AUDIO SCAN = ON rilasciare il pulsante.

    Ready   LED Programmazione Blue

    La scansione audio dei secondi è segnalata dall'icona speaker vicino alla scritta "Ready".

    Ready   LED Pronto spento

    Per disattivare la Scansione Audio, il prcedimento è lo stesso: premere e mantenere premuto il pulsante S4 (MODE) per almeno 2 secondi e comunque fino a quando sul display non appare la scritta AUDIO SCAN = OFF.

    Ready   LED Programmazione Blue

    La scansione audio dei secondi sarà disattivata e l'icona speaker non sarà visualizzata.

    Ready   LED Pronto spento

    NOTA - L'opzione "Scansione Audio dei Secondi" rimane in memoria anche quando si pegne il Timer.

GALLERIA IMMAGINI    [ TORNA ALL'INDICE ]

Di seguito, alcune foto del prototipo T8 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 in ITALIANO del Timer T8 (1,7 MB)

Download the T8 Timer Owner's Manual in ENGLISH (1,7 MB)

Scarica il Datasheet del Microcontrollore PIC16F886 (4.3 MB)

COMMENTI    [ TORNA ALL'INDICE ]

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