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X-100 - CRONOMETRO CENTESIMALE / CRONOGRAFO
(X-100 - 1/100 second Accuracy Digital Stopwatch/Chronograph based on PIC16F886)
Indice:
CARATTERISTICHE [ TORNA ALL'INDICE ]
In questa pagina descrivo come realizzare un preciso cronometro centesimale digitale (Digital 1/100 second stopwatch).
Di seguito l'elenco delle caratteristiche principali del Cronometro X-100:
- Alimentazione: 9 - 12V cc.
- Gestione a microcontrollore (PICmicro 16F886).
- Precisione al quarzo.
- Minimo tempo misurabile:
- Con modalità "Double command for START and STOP": 0,05 sec (5 centesimi di secondo)
- Con modalità "Single command for START/STOP": 1,2 sec
- Massimo tempo misurabile: 59min 59sec 99cent.
- Estensione conteggio fino a 1hour 59min 59sec 99cent. tramite accensione spia (Overflow)
- Risoluzione 0.01 s (1 centesimo di secondo).
- Rilevamento dei tempi intermedi.
- 4 modalità di funzionamento programmabili.
- Visualizzazione dei valori su 6 Display da 13 mm (0.59") a 7-segmenti.
- 4 pulsanti per i comandi manuali: START STOP RESET e MODE .
- Morsettiere per il collegamento di attuatori esterni (N.C.) per START e STOP .
- Impostazioni utente salvate automaticamente nella memoria del microcontrollore.
- Protezione contro l'inversione di polarità dell'alimentazione.
- Facile da utilizzare.
- Dimensione scheda: 100x65 mm.
- Modello X-100A per installazione a muro oppure modello X-100S per installazione a pannello (l'unica differenza è nel montaggio delle morsettiere: nel modello "S" sono saldate sul lato opposto della scheda)
Il cronometro può essere utilizzato anche in auto o in moto per rilevare tempi cronometrici durante le gare sportive: l'alimentazione può essere presa da qualsiasi punto dell'impianto elettrico dove siano presenti i +12V protetti da fusibile (nell'auto, ad esempio, può tornare utile la presa accendisigari). Se invece si preferisce collegare il cronometro direttamente alla batteria, è consigliabile usare un fusibile di sicurezza da 0,5A da inserire sul ramo positivo di alimentazione (rosso).
COLLEGAMENTI (Wiring) e INSTALLAZIONE [ TORNA ALL'INDICE ]
La scheda va alimentata con una tensione continua compresa tra 9 e 12 Volt. Per evitare che lo stabilizzatore scaldi eccessivamente, consiglio di non superare mai i 12V. L'alimentazione (da collegare al morsetto M1 rispettandone la polarità) può essere prelevata da una batteria oppure da un piccolo alimentatore in corrente continua da 9 o 12V, in grado di erogare almeno 0.5A.
Il cronometro può essere utilizzato manualmente oppure da remoto collegando opportunamente degli attuatori sulla morsettiera M2: in quest'ultimo caso, per cablaggi molto lunghi, consiglio di utilizzare il cavetto schermato.
Nelle figure seguenti sono riportati alcuni tipici schemi di collegamento in base alla modalità di funzionamento selezionata.
NOTA - E' necessario che gli attuatori esterni (come ad esempio le fotocellule, i sensori o semplici microswitches) abbiano i contatti di tipo Normalmente Aperto (Normally Open - N.O.): i comandi arriveranno al cronometro quando i contatti verranno chiusi.
Nella scheda X-100A, tutti i componenti sono montati sullo stesso lato: per questo, la scheda X-100A può essere installata a muro, su una parete oppure sul fondo di un contenitore.
Nella scheda X-100S, le morsettiere sono montate sul lato opposto per consentire comunque un facile accesso ai collegamenti una volta installata la scheda su un pannello frontale.
Le successive foto mostrano le due versioni della scehda: X-100A (in alto) e X-100S (in basso).
NOTA - Per aumentare il contrasto ed ottenere una migliore visibilità, consiglio di applicare sul display un pezzo di plexiglass rosso trasparente (con spessore da 3 mm).
Nel disegno successivo sono riportate tutte le dimensioni per l'installazione della scheda su pannello.
COMANDI e USO (Commands and Use) [ TORNA ALL'INDICE ]
NOTA - Prima di utilizzare il cronometro, è consigliabile tenerlo acceso almeno 10-15 minuti per fare in modo che il circuito possa stabilizzarsi alla perfezione.
SELEZIONE DELLA MODALITA’ DI CONTEGGIO
Per impostare la modalità di CONTEGGIO, premere e mantenere premuto il pulsante MODE e contemporaneamente premere il pulsante STOP .
Rilasciare i pulsanti quando l’ultimo display a destra visualizza C oppure r secondo quanto specificato di seguito:
Continue count after each STOP - Il carattere C indica che dopo ogni STOP / INTERMEDIO, il tempo cronometrico non si resetta.
Reset count after each STOP - Il carattere r indica che dopo ogni STOP / INTERMEDIO, il tempo cronometrico si resetta e riparte automaticamente da "00:00.00".
SELEZIONE DELLA MODALITA’ DI COMANDO
Per impostare la modalità di COMANDO, premere e mantenere premuto il pulsante MODE e contemporaneamente premere il pulsante RESET .
Rilasciare i pulsanti quando il primo display a sinistra visualizza d oppure S secondo quanto specificato di seguito:
Double command for START and STOP - Il carattere d indica che il cronometro funziona con due pulsanti diversi: START per avviare il conteggio e STOP per rilevare i tempi intermedi.
Single command for START/STOP - Il carattere S indica che il cronometro funziona solo con il pulsante START (sia per lo Start sia per gli Intermedi). In questa modalità, il pulsante STOP e la relativa morsettiera non hanno nessun effetto.
ISTRUZIONI PER L'USO DEL CRONOMETRO
Il cronometro rileva tempi nel range compreso fra "00:00.00" e "59:59.99" e l'accensione del punto sull'ultimo display a destra indica che il cronometro ha già superato il massimo valore di misura consentito.
L'uso del cronometro è molto semplice ed intuitivo e le istruzioni sono descritte nel seguente elenco.
- All'accensione, dopo il TEST DISPLAY e la visualizzazione delle modalità di funzionamento, il cronometro visualizza il valore '00:00.00'.
- Per avviare il cronometro, premere il pulsante START . Sul display sarà mostrato il valore in tempo reale con risoluzione di 1 centesimo di secondo.
- Nella modalità "Double command for START and STOP", per ottenere i tempi intermedi, premere il pulsante STOP .
Il tempo intermedio è memorizzato sul display e “congelato” fino a quando non si preme il pulsante MODE (per tornare alla visualizzazione in tempo reale). - Nella modalità "Single command for START/STOP", per ottenere i tempi intermedi, premere ancora il pulsante START : in questa modalità di funzionamento, ad ogni pressione del pulsante START si avrà il tempo intermedio.
Il tempo intermedio rimane visualizzato sul display e “congelato” per dar modo di annotare il valore su un foglio. Per tornare alla visualizzazione in tempo reale, premere il pulsante MODE . - In entrambe le modalità di comando, per ritornare alla visualizzazione in tempo reale del conteggio, premere il pulsante MODE .
- Per azzerare il conteggio premere il pulsante RESET , il cronometro si arresta e il display visualizza il valore '00:00.00'. Il pulsante RESET è attivo SOLO quando sul display è memorizzato un tempo intermedio: ogni altra pressione del pulsante RESET durante il conteggio in real-time non avrà nessun effetto.
- Quando il conteggio supera il valore ’59:59.99’ il puntino sull'ultimo display si accende ed il cronometro continua il conteggio ripartendo da zero ('00:00.00.').
Il cronometro può essere avviato anche da remoto grazie alla morsettiera siglata M2 (START e STOP): i contatti degli attuatori devono essere di tipo Normalmente Aperto (N.O. - Normally Open) e gli impulsi di comando sono inviati al cronometro quando i contatti degli attuatori si chiudono.
LE FOTO DEL PROTOTIPO (Photo Gallery) [ TORNA ALL'INDICE ]
Le foto seguenti mostrano il prototipo del Cronometro nella versione X100-A, con tutti i componenti montati sulla stessa faccia.
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Nelle successive foto viene mostrato il prototipo del Cronometro nella versione X100-S (da notare le morsettiere montate sul lato opposto per consentirne un facile accesso anche con la scheda installata su un pannello).
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Cliccando sui seguenti link è possibile scaricare i manuali d'uso (in italiano o inglese) del Cronometro Centesimale X-100. Per le richieste del firmware HEX, utilizzare SOLO la sezione COMMENTI.
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