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STC3 - SUPER TIMER con Microchip PIC16F886 (rev. 3)

(STC3 Programmable Super Timer, based on PIC16F886 Microchip)

CARATTERISTICHE    [ TORNA ALL'INDICE ]

In questa pagina è descritto il Super Timer Programmabile giunto ormai alla terza serie. Rispetto alle due versioni precedenti, le differenze sono minime: in questa versone è stato utilizzato un relè da 10A ad una sola via ed un microcontrollore in versione DIP (nelle precedenti versioni sono stati utilizzati i chip in versione SMD SO-28).

Questo Timer, gestisce tempi da da 1 secondo a 100 minuti e i valori da programmare sono a passi di 1 secondo.
Una volta accesso, il Timer visualizza sempre l’ultimo valore programmato dall’utente: premendo il pulsante START, il relè si attiva e inizia il conteggio alla rovescia (countdown). A fine conteggio, sul display appare il valore "00:00", il relè si disattiva e il buzzer emette 5 segnali acustici.
Se c'è un black out, il Timer si spegne completamente e il relè si disattiva: al ripristino della rete elettrica, il Timer visualizza l’ultimo valore programmato, pronto per essere nuovamente avviato dall'utente.

Elenco delle caratteristiche del Super Timer Programmabile:

• Tensione di alimentazione: 12Vcc. (±10%)
• Gestione a Microcontrollore (PIC16F886).
• Precisione al Quarzo.
• Conteggio tipo 'Count-Down' (conto alla rovescia).
• Facile da utilizzare.
• 3 pulsanti di comando:  START    STOP  e  SET  
• Tempo Programmabile da 1sec. a 99min. 59sec.
• Memorizzazione e richiamo automatico all’accensione dell'ultimo valore programmato dall'utente.
• Buzzer on-board per segnalazione acustica di fine conteggio e scansione audio dei secondi.
• LED rosso - Visualizza lo stato del RELE' (LOAD ON).
• LED verde - Visualizza lo stato di PRONTO (READY).
• Uscita relè: 250V / 10A (SPDT).
• Morsettiera on-board da 3 vie a vite: NC, Com, NO.
• Visualizzazione su 4 Display a 7-segmenti (0,59" - 13 mm).
• PCB professionale serigrafato (doppia faccia).
• Può essere usato come normale Timer multiuso, per bromografi, in camera oscura, ecc.
• Dimensioni scheda: 100 x 76 mm.

REALIZZAZIONE PRATICA    [ TORNA ALL'INDICE ]

Per questo progetto si usa un'unica scheda che ospita tutti i componenti necessari per far funzionare il Super Timer (Da notare che alcuni componenti sono in tecnologia SMD).

Le dimensioni della scheda sono 100x76 mm. (il passo dei fori di fissaggio è di 92 x 68 mm.).

E' consigliabile montare i 4 display su strip-line femmine a tulipano (a passo 2.54): tra l'altro, per un'installazione della scheda su pannello, le strip-line vanno raddoppiate per fare in modo che l'altezza totale del display superi quella del relè.

Come già accennato, i display DS1 e DS2 (quelli a destra) devono essere montati capovolti.

Il connettore MX (ICSP) è utile solo per la programmazione on-board del PIC: una volta programmato il microcontrollore, consiglio di rimuovere questo connettore per evitare che accidentali cortocircuiti sui suoi piedini possano mettere fuori uso il chip.

INSTALLAZIONE e COLLEGAMENTI    [ TORNA ALL'INDICE ]

Il Timer va alimentata a 12Vcc prelevabili da un piccolo alimentatore da almeno 0,5A oppure da una batteria. L'assorbimento medio del circuito si aggira sui 40-60 mA ma con il relè attivato si arriva fino a 160 mA di assorbimento totale.

Nell'immagine seguente è riportato un esempio di collegamento del Super Timer STC3.

Al connettore J1 può essere collegato un interruttore di accensione: se nonsi usa un interruttore, il jumper deve essere cortocircuitato.

Sul morsetto M3 (MW) vanno collegati i contatti di un microswitch (o altro attuatore): questo morsetto è utile, ad esempio, per rilevare l'apertura dello sportello di un bromografo. Infatti, quando i contatti sul morsetto M3 sono aperti, il Timer si ferma e il relè si disattiva. Nel caso in cui non si voglia gestire l'apertura dello sportello, è necessario cortocircuitare i morsetti M3 con un ponticello a filo.

Il pulsante di RESET (Normalmente Aperto) che appare nel disegno sopra, non è indispensabile giacché, per inviare un eventuale reset al microcontrollore, è sufficiente mettere in corto per un attimo i pin del connettore J2 (RESET).

Da notare che per l'installazione della scheda a muro oppure sulla base di un contenitore, tutti i componenti devono essere montati sullo stesso lato (Components side).

Al contrario, se si preferisce installare la scheda su un pannello, è necessario saldare le morsettiere M1-M2-M3, i connettori J1 e J2 e il buzzer sul lato opposto della scheda (Bottom side) per consentire un facile accesso a questi componenti una volta fissata la scheda: inoltre, come già accennato, per l'installazione a pannello è necessario "raddoppiare" le strip-line.

Nel disegno seguente sono riportate tutte le dimensioni del piano di foratura.

Per quanto riguarda la potenza del carico, consiglio di collegarne uno che non superiore i 1000-1200 Watt per non sovraccaricare troppo i contatti del relè (specie se si usa un carico di tipo induttivo). I contatti del relè, infatti, possono attivare teoricamente dei carichi con potenze fino a 1500 Watt e oltre ma per questi assorbimenti consiglio vivamente di sfruttare il relè sulla scheda per pilotarne un altro esterno di maggiore potenza: in questo caso è preferibile utilizzare un relè esterno con bobina a 12V così da poterlo alimentare direttamente con la stessa tensione di alimentazione della scheda, come visibile nell'immagine seguente.

Per concludere, consiglio di stagnare le tre piste che collegano i contatti del relè alla morsettiera M2 così da aumentarne il loro spessore e renderle più performanti.

COMANDI E USO    [ TORNA ALL'INDICE ]

Come già accennato, questo Timer gestisce tempi da 1 secondo a 100 minuti (per la precisione fino a 99:59) e i valori da programmare sono a passi di 1 secondo.

Una volta accesso, il Timer visualizza l'ultimo valore programmato dall'utente ed è pronto per essere avviato premendo il pulsante  START . In alternativa, premendo il pulsante  SET  si entra nella fase di PROGRAMMZIONE.

Se c'è un black out, il Timer si spegne completamente (e il relè si disattiva): al ripristino della rete elettrica, il Timer si riposiziona nuovamente sull'ultimo valore programmato dall'utente, pronto per essere nuovamente avviato.

  Il valore di Default alla prima accensione

All'accensione, il display visualizza sempre l'ultimo valore programmato dall'utente: se non è mai stato utilizzato, dopo l'accensione, il Timer imposta automaticamente il valore del tempo a 02:00 (2 minuti di attivazione relè).

  I pulsanti di comando

•  START / RESTART  
Pulsante per l'avvio del Timer. Il Timer può essere avviato solo se il LED verde è acceso (Ready). Alla pressione del pulsante START, il Timer attiva il relè e avvia il conto alla rovescia partendo da quello programmato dall'utente. Durante il conto alla rovescia, il LED rosso è acceso per indicare che il relè è stato attivato.


•  STOP / RESET  
Questo pulsante, premuto una volta, ferma momentaneamente il Timer e disattiva il relè. Per far ripartire il Timer (e riattivare il relè), premere il pulsante START altrimenti, una seconda pressione del pulsante STOP resetta definitivamente il Timer portandolo in posizione di standby e pronto per essere nuovamente avviato dall'utente (LED verde acceso).

Durante una PAUSA (ovvero dopo aver premuto una volta il pulsante STOP), sul display è acceso solo il PUNTINO ROSSO BASSO.


•  SET  
Premere questo pulsante per entrare nella fase di PROGRAMMAZIONE del Timer. Alla seconda pressione del pulsante SET, si esce dalla fase di PROGRAMMAZIONE.

NOTA - L'entrata in PROGRAMMAZIONE è possibile SOLO quando il Timer è pronto (LED VERDE acceso). Se il Timer non dovesse entrare in PROGRAMMAZIONE, controllare che non sia in pausa oppure verificare che il LED VERDE sia acceso: eventualmente, premere il pulsante STOP per resettare il Timer (in questo caso, il LED VERDE si accende).

Durante la programmazione del Tempo, il display segnala la posizione delle 4 cifre con l'accensione del segmento basso, ognuno in corrispondenza di una cifra del display.


•  Selezione del DISPLAY e dei VALORI da PROGRAMMARE (solo in PROGRAMMAZIONE)  

I pulsanti START e STOP hanno una doppia funzione: quando si entra nella fase di PROGRAMMAZIONE, questi pulsanti consentono di scegliere il singolo display e i valori da programmare secondo quanto descritto di seguito:

• Pulsante ▶ (START): ad ogni pressione, si accende un display per volta, da sinistra verso destra. Il display acceso è quello in cui si inserirà la cifra da programmare. Dopo il quarto display, un'ulteriore pressione del pulsante fa ripartire la sequenza dal primo display e così via.
• Pulsante ▲ (STOP): ad ogni pressione, si inserisce sul display acceso un valore da 0 a 9: una volta arrivati alla cifra 9, premendo ulteriormente il pulsante, si riparte dalla cifra 0 e così via.

  I Puntini luminosi sul Display

Durante il funzionamento del Timer, sul display possono accendersi uno o entrambi i PUNTINI ROSSI: inoltre, l’accensione dei LED verde e rosso indicano diverse situazioni. Nell’elenco seguente è riportata una breve descrizione di tutte le situazioni possibili.

•   PUNTINI ACCESI FISSI (Timer Ready)
Indicano che il Timer è pronto per essere avviato con la pressione del pulsante START oppure per entrare in PROGRAMMAZIONE premendo il pulsante SET.
Il LED VERDE acceso indica che il Timer è pronto per entrambe le operazioni (Ready)


 

•   PUNTINI ACCESI LAMPEGGIANTI (Countdown in progress)
Indicano che il Timer è in funzione e il lampeggio dei puntini scandisce i secondi. Durante il conto alla rovescia è possibile mettere in PAUSA il Timer (e quindi disattivare il relè) premendo il pulsante STOP.


 

•  PUNTINO BASSO ACCESO (Pause Timer)
Il puntino basso si accende quando, durante un conteggio, si preme il pulsante STOP per mettere in pausa il Timer. In questa situazione, premendo il pulsante START il Timer si riavvia dal punto in cui era stato interrotto mentre premendo una seconda volta il pulsante STOP il conteggio si resetta, il relè si disattiva e il LED VERDE si accende ad indicare che il Timer è tornato nello stato PRONTO (Ready).


 

•   PUNTINO ALTO ACCESO (Open Panel)
Il puntino alto si accende quando si apre lo sportello del bromografo o qualsiasi altro attuatore collegato alla morsettiera M3. Per gestire l’apertura è necessario collegare un microswitch sulla morsettiera M3 (MW): il microswitch deve avere i contatti Normalmente Chiusi (Normally Closed) quando è premuto ovvero quando lo sportello del bromografo è correttamente chiuso. In altre parole, i contatti sulla morsettiera M3 devono essere chiusi affinché il Timer possa funzionare. Tutte le volte che lo sportello del bromografo viene aperto, il relè si disattiva ed il LED VERDE si spegne ad indicare che il Timer non è pronto. Se non si desidera gestire l’apertura dello sportello, è necessario mettere in cortocircuito, con un ponticello a filo, la morsettiera M3.


 

•   SEGMENTI BASSI ACCESI (Programming)
Con la pressione del pulsante SET, si entra nella fase di PROGRAMMAZIONE e il display appare come visibile nella figura a destra.
Premere il pulsante ▶ (START) per cambiare la posizione oppure premere il pulsante ▲ (STOP) per inserire una cifra da 0 a 9 sul display selezionato.
Premendo di nuovo il pulsante SET, si esce dalla fase di PROGRAMMAZIONE e si torna nello stato di Timer pronto (Ready).
NOTA - Non è possibile entrare in programmazione se i contatti della morsettiera M3 sono aperti.

  I LED DEL TIMER

Sul Timer ci sono DUE spie LED:

•  LED VERDE (DL1 - READY)  - La spia VERDE accesa indica che il Timer è pronto per essere avviato oppure per entrare nella fase di PROGRAMMAZIONE.
• LED ROSSO (DL2 - LOAD ON) - La spia ROSSA si accende SOLO quando il relè è attivato.

  Attivazione della Scansione Audio dei Secondi

Quando si attiva la scansione audio dei secondi, il buzzer emette un breve segnale acustico ad ogni secondo (il classico “toc”).

Per attivare la scansione audio, premere e mantenere premuto il pulsante STOP e, contemporaneamente, premere anche il pulsante SET, quindi rilasciare entrambi. Ogni volta che si esegue questa procedura, sul primo display a destra appare per qualche istante la cifra "0" oppure "1" in base alla modalità scelta come illustrato nelle successive figure (per default, la scansione audio dei secondi è impostata su "0").

•   SCANSIONE AUDIO DEI SECONDI ATTIVA
Quando al rilascio dei pulsanti il display segnala  1 , la scansione audio è ATTIVATA.


 

•   SCANSIONE AUDIO DEI SECONDI NON ATTIVA
Quando al rilascio dei pulsanti il display segnala  0 , la scansione audio è DISATTIVATA.

NOTA - L'Attivazione/Disattivazione della SCANSIONE AUDIO DEI SECONDI è memorizzata nella Eeprom del microcontrollore: per questo, il Timer, ad ogni accensione, funziona sempre con l'ultima opzione impostata dall'utente.

GALLERIA IMMAGINI    [ TORNA ALL'INDICE ]

Le foto seguenti mostrano la scheda nella versione con i componenti montati tutti sullo stesso lato: questa versione della scheda è idonea per l'installazione a MURO oppure sul fondo di un CONTENITORE.

Le foto seguenti mostrano la scheda nella versione idonea per il montaggio su PANNELLO (da notare le morsettiere, i connettori strip e il buzzer saldati sul lato oppposto). Usando gli strip tulipano come zoccoli per i display ed un pezzo di plexiglass di spessore 3 mm., l'altezza dei distanziatori da applicare sul pannello si aggira intorno ai 18-18.5 mm.

DOWNLOAD    [ TORNA ALL'INDICE ]

Cliccando sui seguenti link, potete scaricare le istruzioni d'uso del Super Timer STC3 (in italiano o in inglese) e il datasheet del PICmicro 16F886.

Scarica il Manuale d'Uso del Timer STC3 in ITALIANO (3,7 MB) Download the STC3 Timer Owner's Manual in ENGLISH (3,7 MB) Scarica il Datasheet del Microcontrollore PIC16F886

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