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OROLOGIO DIGITALE CON DISPLAY A LED

Valter Narcisi – San Benedetto del Tronto (AP)

http://www.narcisivalter.it/progetti/orologio‐digitale‐a‐LED.html

OOORRROOOLLLOOOGGGIIIOOO DDDIIIGGGIIITTTAAALLLEEE CCCOOONNN DDDIIISSSPPPLLLAAAYYY AAA LLLEEEDDD

(with PIC 16F886)

Realizzazione di un preciso orologio digitale (formato HH:MM) utilizzando il microcontrollore Microchip PIC 16F886

MANUALE TECNICO E ISTRUZIONI

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

87654321

D

C

B

A

Author:

Project:

Size: DWG no. Rev.: Scale: Sheet:

Year:

Note:

Valter Narcisi ‐ San Benedetto del Tronto (AP) ‐ [email protected]

Orologio Digitale a LED 2016

A2 1 1 1:1 1 of 1

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DL1 DL2 DL3 DL4

DL5

DL6

DL7

DL8

DL9

DL10

DL11

DL12

DL25 DL26 DL27 DL28

DL13DL14DL15DL16DL17

DL18

DL19

DL20

DL21

DL22

DL23

DL24

DL29 DL30 DL31 DL32

DL33

DL34

DL35

DL36

DL37

DL38

DL39

DL40

DL53 DL54 DL55 DL56


DL46

DL47

DL48

DL49

DL50

DL51

DL52

DL57 DL58 DL59 DL60

DL61

DL62

DL63

DL64

DL65

DL66

DL67

DL68

DL81 DL82 DL83 DL84


DL74

DL75

DL76

DL77

DL78

DL79

DL80

DL85 DL86 DL87 DL88

DL89

DL90

DL91

DL92

DL93

DL94

DL95

DL96

DL109 DL110 DL111 DL112


DL102

DL103

DL104

DL105

DL106

DL107

DL108

DL115

DL113

DL116

DL114

Q8BC337

Q7BC337

Q6BC337

Q5BC337

Q4BC337

Q3BC337

Q2BC337

R26180

R25180

R24180

R23180

R22180

R21180

R20180

R33

4k7R32

4k7R31

4k7R30

4k7R29

4k7R28

4k7R27

4k7

R19470

Q9BC337

ab

cd

ef

g

87654321

R1410k

Q13BC337

Q12BC337

Q11BC337

Q10BC337

654321

a

c

ef

GND

87654321

M1Segments

654321

M2Multiplexer / Dots

+12v

MMMHHH

Dots

RB4 25

RB5 26

RB627

GN

D8

+520

RE3/MCLR1 RB2 23

RA13

RA35

RB3 24

RB0/INT21

RA610 RA57

RB1 22

RA02

RA46

RA79

GN

D19

RC0 11

RC1 12

RC2 13

RC3 14

RC4 15

RC5 16RA24

RC6 17

RB728

RC7 18

U1PIC16F886

BZD3

FDH999

b

d

g

+12v

+12v

R110k

S1+Ore

S2‐Ore

S3+Min

S4‐Min

S512/24

S6Scan H

S7Scan S

S8Test

Rs11

Q4

Q6

Q12

9

12

CextQ5

RextQ7

3

15

54

13

2

7

614

Q10

Reset

Q8

Q13Q14

10

1

Q9

8

16VCC

GND

U2CD4060XTAL

32768

R2100k

R34M7

C222pF

C16‐30pF

Hz

+5vC60.1

C70.1

2 Hz

1 Hz

R410k

R510k

R610k

R710k

R810k

R910k

R1010k

R1110k

COM

IN OUT

U478L05

C50.1

+M3

D11N4001

+C3

100uF/25v

+C447uF/16v

+M4

D21N4001

R13*3k3

+5v

+5v

+5v

654321

M5ICSP

R1210k

+5v

Microcontroller

32758 Hz

9V Battery

Alim. 12V

+12v

Rst

5

3

Data

CK

2

1

Q

Q

4 6Set

U3ACD4013

Rst

9

11

Data

CK

12

13

Q

Q

108Set

U3BCD4013

Pin 14 U3

MAIN section DISPLAY section

Q1BC337

R13* ‐ Remove the resistor if the battery isalkaline and NOT RECHARGEABLE

R15

4k7

R16

4k7

R17

4k7

R18

4k7

D5

FDH9

99

D4FDH999

R34

4k7

R354k7

R364k7

R374k7Q14

BC237Q15BC237

Q16BC237

Q17BC237

J1Reset

SCHEMA ELETTRICO COMPLETO - FULL SCHEMATIC DIAGRAM

1 2 3 4

A

B

C

D

4321

D

C

B

A

Author:

Project:


Year:

Note:


Orologio Digitale a LED (Main section) 2016

A4 1 1 1:1 1 of 2


ab

cd

ef

gGND

87654321

M1Segments

654321


+12v

MMMHHH

Dots

RB4 25

RB5 26

RB627

GN

D8

+520

RE3/MCLR1 RB2 23

RA13

RA35

RB3 24

RB0/INT21

RA610 RA57

RB1 22

RA02

RA46

RA79

GN

D19

RC0 11

RC1 12

RC2 13

RC3 14

RC4 15

RC5 16RA24

RC6 17

RB728

RC7 18

U1PIC16F886

BZBuzzer 12V

D3FDH999

b

d

g

+12v

+12v

R1

10k

S1+Ore

S2‐Ore

S3+Min

S4‐Min

S512/24

S6Scan H

S7Scan S

S8Test

Rs11

Q4

Q6

Q12

9

12

CextQ5

RextQ7

3

15

54

13

2

7

614

Q10

Reset

Q8

Q13Q14

10

1

Q9

8

16VCC

GND

U2CD4060XTAL

32768

R2100k

R34M7

C222pF

C16‐30pF

Hz

+5vC60.1

C70.1

2 Hz

Q1BC337

1 Hz

R410k

R510k

R610k

R710k

R810k

R910k

R1010k

R1110k

C50.1

+M3

D11N4001

+C3100uF/25v

+ C447uF/16v

+M4

D21N4001

R13*3k3

+5v

+5v

+5v

654321

M5ICSP R12

10k

+5v

Microcontroller

32758 Hz

9V Battery

Alim. 12V

R13* ‐ Remove the resistor if the battery isalkaline and NOT RECHARGEABLE

+12v

Rst

5

3

Data

CK

2

1

Q

Q

4 6Set

U3ACD4013

Rst

9

11

Data

CK

12

13

Q

Q

108Set

U3BCD4013

Pin 14 U3

R1410k

D4FDH999

COM

IN OUT

U478L05

J1Reset

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

87654321

D

C

B

A Author:

Project:


Year:

Note:


Orologio Digitale a LED (Display section) 2016

A3 1 1 1:1 2 of 2


DL1 DL2 DL3 DL4

DL5

DL6

DL7

DL8

DL9

DL10

DL11

DL12

DL25 DL26 DL27 DL28


DL18

DL19

DL20

DL21

DL22

DL23

DL24

DL29 DL30 DL31 DL32

DL33

DL34

DL35

DL36

DL37

DL38

DL39

DL40

DL53 DL54 DL55 DL56


DL46

DL47

DL48

DL49

DL50

DL51

DL52

DL57 DL58 DL59 DL60

DL61

DL62

DL63

DL64

DL65

DL66

DL67

DL68

DL81 DL82 DL83 DL84


DL74

DL75

DL76

DL77

DL78

DL79

DL80

DL85 DL86 DL87 DL88

DL89

DL90

DL91

DL92

DL93

DL94

DL95

DL96

DL109 DL110 DL111 DL112


DL102

DL103

DL104

DL105

DL106

DL107

DL108

DL115

DL113

DL116

DL114

Q8BC337

Q7BC337

Q6BC337

Q5BC337

Q4BC337

Q3BC337

Q2BC337

R26180

R25180

R24180

R23180

R22180

R21180

R20180

R33

4k7R32

4k7R31

4k7R30

4k7R29

4k7R28

4k7R27

4k7

R19470

Q9BC337

abcdefg

GND

ab

cd

ef

g

87654321

M1Segments

Q13BC337

Q12BC337

Q11BC337

Q10BC337

654321


+12v

MMMH

HH

Dots

R15

4k7

R16

4k7

R17

4k7

R18

4k7

D5

FDH99

9

R344k7

R354k7

R364k7

R374k7

Q14BC237

Q15BC237

Q16BC237

Q17BC237

ELENCO COMPONENTI (Component List) MAIN section ------------------------------------------------------------------------ R1 10k Resistenza 1/4 W R2 100k Resistenza 1/4 W R3 4M7 Resistenza 1/4 W R4 ... R12 10k Resistenza 1/4 W R13* 3k3 Resistenza 1/4 W R14 10k Resistenza 1/4 W C1 6-30pF Trimmer capacitivo C2 22pF Condensatore ceramico C3 100uF/25v Condensatore elettrolitico C4 47uF/16v Condensatore elettrolitico C5 ... C7 0.1 Condensatore ceramico D1 - D2 1N4001 Diodo raddrizzatore D3 - D4 FDH999 Diodo segnali Q1 BC337 Transistor NPN 500mA U1 PIC16F886 Microcontrollore PIC U2 CD4060 Integrato C/MOS U3 CD4013 Integrato C/MOS U4 78L05 Stabilizzatore 5V / 100mA XTAL 32768 Hz Quarzo BZ Buzzer 12V Non-Autooscillante M1 Strip 8 vie 2.54 "Segments" M2 Strip 6 vie 2.54 "Multiplexer - Dots" M3 Strip 2 vie 2.54 "12V input" M4 Strip 2 vie 2.54 Battery" "M5 Strip 6 vie 2.54 "ICSP" (Solo per programmazione PIC) J1 Strip 2 vie 2.54 "Reset" S1 Micropulsante "+ORE" S2 Micropulsante "-ORE" S3 Micropulsante "+MIN" S4 Micropulsante "-MIN" S5 Micropulsante "12/24" S6 Micropulsante "Scan H" S7 Micropulsante "Scan S" S8 Micropulsante "Test"

DISPLAY section ------------------------------------------------------------------------ R15 ... R18 4k7 Resistenza 1/4 W R19 470 Resistenza 1/4 W R20 ... R26 180 Resistenza 1/4 W R27 ... R37 4k7 Resistenza 1/4 W DL1 ... DL116 LED Rosso 5 mm. D5 FDH999 Diodo segnali Q2 ... Q13 BC337 Transistor NPN 500mA Q14 ... Q17 BC237 Transistor NPN 100mA M1 Strip 8 vie 2.54 "Segments" M2 Strip 6 vie 2.54 "Multiplexer - Dots"

http://www.narcisivalter.it/progetti/orologio-digitale-a-LED.html


Valter Narcisi – San Benedetto del Tronto (AP) http://www.narcisivalter.it/progetti/orologio-digitale-a-LED.html

MODALITA’ D’USO All'accensione, il display indica l'orario di default 12:30. Ho inserito nel circuito ben 8 pulsanti dedicati ciascuno ad un solo comando, per cui l'uso di questo orologio risulta estremamente semplice ed immediato.

+ORE / -ORE Ad ogni pressione di questi pulsanti, le cifre delle ORE si incrementano (+ORE) o decrementano (-ORE) di una unità. Se è stata programmata la modalità 24H (Sistema Orario ISO8601), arrivati alla cifra"23", la successiva pressione del pulsante +ORE visualizza "0" (mezzanotte). Se, al contrario, è stata programmata la modalità 12H, arrivati alla cifra"12", la successiva pressione del pulsante +ORE visualizza "1". La prima cifra a sinistra (decine di ORE), se uguale a zero, è automaticamente spenta. +MIN / -MIN Ad ogni pressione di questi pulsanti, le cifre dei MINUTI si incrementano (+MIN) o decrementano (-MIN) di una unità. Quando si arriva al valore "59", la successiva pressione del pulsante +MIN visualizza "00". Ad ogni pressione di questi due pulsanti, i secondi sono sempre azzerati.

12/24 La pressione di questo pulsante cambia la modalità di visualizzazione da 12 a 24 ore e viceversa (funzionamento toggle). Quando si passa dalla visualizzazione "24H" a quella "12H" l'orario è aggiornato automaticamente: ad esempio, se l'orologio visualizza le 20:30, passando dalla visualizzazione 24H a quella 12H, il nuovo valore che il display visualizza è 8:30. L'impostazione di questa modalità è memorizzata nella Eeprom del PICmicro e quindi rimane in memoria anche quando viene tolta l'alimentazione. Dopo la pressione di questo pulsante sono visualizzati per un secondo (circa) i messaggi “12H” oppure “24H”: la scirtta indica la modalità di visualizzazione scelta. Il Sistema Orario a 24 Ore è la notazione Standard Internazionale ISO 8601 (spesso definito anche "Militay Time") e, tra l’altro, è il sistema convenzionalmente utilizzato in campo medico per evitare ambiguità.

Scan H Premendo questo pulsante, l'orologio emette un breve segnale sonoro ad ogni nuova ora. Per disabilitare la scansione audio delle ore, premere nuovamente il pulsante (funzionamento toggle). Ad ogni pressione del pulsante, sul display appare la scritta “H on” oppure “HoFF”.



Scan S Premendo questo pulsante si fa in modo che l'orologio emetta un breve segnale acustico ad ogni secondo: simula il classico effetto "tic-tac" dell'orologio meccanico. Per disabilitare la scansione audio dei secondi, premere nuovamente il pulsante (funzionamento toggle). Ad ogni pressione del pulsante, sul display appare la scritta “S on” oppure “SoFF”.

Test Con la pressione di questo pulsante si effettua il TEST dei display: tutte le 4 cifre sono accese in sequenza così da verificare la completa integrità di tutti i LED. Durante il TEST, i puntini lampeggianti sono spenti.

NB - Durante la pressione di uno qualsiasi dei pulsanti, il conteggio dell'orologio non si ferma, ma continua anche se le cifre non vengono visualizzate. I secondi sono sempre azzerati ad ogni pressione dei pulsanti +MIN e -MIN.



LA BATTERIA DA 9V L'orologio è predisposto per il collegamento di una batteria ricaricabile da 9V al Ni-Cd: sconsiglio di utilizzare le Ni-MH in quanto esse necessitano di correnti di ricarica ben precise per salvaguardarne la durata e l'integrità anche se la resistenza R13 da 3300 ohm ha un valore tale che non dovrebbe creare nessun problema. La batteria entra in funzione solo durante un eventuale Black-Out: al contrario, durante il funzionamento normale dell'orologio, la batteria si ricarica (o mantiene la sua carica fino al prossimo eventuale Black-Out). Durante un Black-Out, il display si spegne ed il buzzer non emette alcun segnale: in questo modo si "allunga" la vita della batteria in tampone che ha il solo compito di continuare a far "lavorare" il microcontrollore senza perdere l'orario quando viene a mancare la corrente elettrica. Come batteria, potete utilizzarne anche una normale alcalina da 9V, non ricaricabile, ma in questo caso è necessario rimuovere la resistenza R13 da 3300 ohm. La corrente assorbita dal circuito, in mancanza di rete, è molto bassa (meno di 10 mA), per cui anche in caso di ripetuti Black-Out, la batteria dovrebbe avere una lunghissima autonomia.

IL BUZZER Il Buzzer BZ è stato inserito principalmente per un motivo: l'emissione di un breve beep al raggiungimento della nuova ora (beep orario) così come avviene, ad esempio, su alcuni orologi digitali. Il buzzer segnala anche la pressione di un pulsantino e, se programmato, emette un brevissimo beep ogni secondo (simulazione dell’orologio meccanico).

20-08-16

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