X100 - 1/100 second Accuracy StopWatch

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X-100 - CRONOMETRO CENTESIMALE / CRONOGRAFO
con MICROCONTROLLORE PIC16F886

(1/100 seconds Accuracy Digital Stopwatch/Chronograph based on PIC16F886)


1/100 sec. Stopwatch-Chronograph - X100 Cronometro Centesimale - Cronografo

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 sec
  • Massimo tempo misurabile: 59min 59sec 99c.
  • Risoluzione 0.01 s (1 centesimo di secondo).
  • Segnalazione Overflow.
  • Rilevamento dei tempi intermedi.
  • 4 modalità di funzionamento programmabili.
  • Visualizzazione dei valori su 6 Display a 7-segmenti da 13 mm (0.59").
  • 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.

X-100 Cronometro Centesimale - Cronografo

COLLEGAMENTI (Wiring)    [ 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.

X100 - Wiring and Commandsh

Il cronometro può essere utilizzato sia manualmente che 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.

X100 - Single Command   Two Commands

NOTA - E' necessario che gli attuatori esterni (come ad esempio le fotocellule, i sensori o semplici microswitch) abbiano i contatti di tipo Normalmente Aperto (Normally Open - N.O.): i comandi arriveranno al cronometro quando i contatti verranno chiusi.

TARATURA (Calibration)    [ TORNA ALL'INDICE ]

La taratura si effettua semplicemente agendo sul compensatore CV1 in modo tale da avere una frequenza stabile e precisasul di 8192000 Hz sul piedino 10 (RA6) del PICmicro: il tutto dovrebbe essere fatto con un frequenzimetro di precisione. Consiglio di lasciare acceso lo strumento per almeno 10 minuti prima di effettuare la taratura e ripetere quest'ultima almeno un paio di volte.

Se agendo sul trimmer CV1 la taratura non fosse ppossibile (frequenza di clock ancora troppo alta), aumentare il valore del condensatore C5 oppure saldarne uno in parallelo da 10-15 pF. Nel caso opposto (ovvero se la frequenza di clock fosse ancora troppo bassa anche girando il trimmer CV1), diminuire il valore di C5 portandolo a 22 o 27 pF.

NOTA - Si consiglia di tenere acceso il cronometro almeno 10 minuti prima di usarlo: questo consentirà al circuito e al quarzo di stabilizzarsi.

COMANDI e USO (Commands and Use)    [ TORNA ALL'INDICE ]

NOTA - Come accennato, prima di utilizzare il cronometro, è consigliabile tenerlo acceso almeno 5-10 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 è memorizzato sul display e “congelato” fino a quando non si preme il pulsante  MODE  (per tornare alla visualizzazione in tempo reale).

  • 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 di overflow ’59:59.99’ il puntino sull'ultimo display si accende ed il cronometro continua il conteggio ripartendo da zero ('00:00.00.').
Commands of Chronograph
Stopwatch - Cronometro
Chronograph Overflow

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.

X-100 Cronografo Centesimale

LE FOTO DEL PROTOTIPO (Photo Gallery)    [ TORNA ALL'INDICE ]

Le foto seguenti mostrano il prototipo del Cronometro X100 costruito dall'autore.

X100 Digital Stopwatch X100 Digital Stopwatch X100 Digital Stopwatch X100 Digital Stopwatchy X100 Digital Stopwatch

DOWNLOAD    [ TORNA ALL'INDICE ]

Download

Scarica il Manuale d'Uso in ITALIANO (1,2 MB)

Download the Owner's Manual in ENGLISH (1,2 MB)

Scarica il Datasheet del Microcontrollore PIC16F886

COMMENTI (Comments)    [ TORNA ALL'INDICE ]

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