PaJa-trb  >  Konstrukce  >  Score

paja@paja-trb.cz

Jedná se o manuálně ovládaný ukazatel score. Obsahuje 4x dvoj displeje s výškou znaku 57mm, desku ovládání s malými (14mm) displeji, zdroj a prototyp ještě obsahoval desku odpočtu 10s (s 10LED a piezem ovládanou pomocí 4017), kterou jsem však pro tento návod vypustil (je ovšem v download i v programu), protože se ukázalo jako vhodnější ji do budoucna napojit do okruhu velkých displejů do stávajícího vedení a mírně upravit program (a ovládat dalším pos. reg.)
Změnou programu, si lze score předělat třeba na velké hodiny ...

Funkce:
Prakticky o vše se stará procesor, po zapnutí napájení se na displejích zobrazí na 1 s "- PAJA -" a pak program čeká na stisk tlačítek.
Jedná se prakticky o 4 jednotky, každá má svůj dvoj-displej a tlačítka + a - s rozsahem 0-99
Zapojení displejů je realizováno pomocí posuvných registrů, kdy procesor vyšle sériově data, pak je "přesype" na displeje, kde zůstanou až do dalšího přepsání, není tedy nutno pořád donekonečna vysílat stejná data.
Pokud je Score menší jak 10, tak se vynechá při zobrazení první nula (menší odběr a přehlednější zobrazení).
Konstrukce
Vzhledem k tomu že je většina součástek SMD (odpory, IO), tak je potřeba si připravit pevnou ruku a hodně trpělivosti na několik hodin jemné práce.
Osadit všechny SMD součástky (pozor na správné otočení IO !), místo krátkých drátových propojek jsem dal nulové SMD odpory vel. 1206 (ušetřil jsem si i vrtání). Pod svorkovnicí je dobré pocínovat rozlitou měď a odlámat plasty ze spodní části svorkovnice, protože se bude pájet ze strany spojů.
Jako ISP konektor není nutno osazovat MLW06, ale stačí pin lišta 2x3, která se taktéž zapájí ze strany spojů (při programování pozor na správné připojení konektoru).
Displeje jsem osadil asi 2-3mm nad desku, aby byly zhruba ve stejné výšce jako tlačítka.
Deska zdroje obsahuje jen usměrňovač, stabilizátor 78S12 a 7805 + LEdky indikující přítomnost napětí 5V a 12V. Lze si stáhnou podklady z eagle (na konci stránky). Napájím to celé transformátorem 12V/16VA (ale je to nahraně, neškodilo by silnější)
Oživení:
Po důkladné kontrole případného zkratu (hlavně mezi nožkama procesoru) se připojí obvod na reg. zdroj 5V s proudovým omezením a zkontroluje se odebíraný proud.
Pak stačí naprogramovat procesor a nastavit Fuses na 12MHz externí krystal (Atmel AVR Fuse Calculator).
Spotřeba:
Při transformátoru 12V/16VA:
Na displejích   0   0   0   0 : 5V => 0,2A / 12V => 0,23A
Na displejích   1   1   1   1 : 5V => 0,08A
Na displejích 88 88 88 88: 5V => 0,41A / 12V => 0,49A



Zde je návrh plošného spoje ovládání o rozměrech 135 x 75 mm.

Program:
Funkce programu je následující: po zapnutí napájení se na displejích zobrazí na 1s "- PAJA -", poté se vyšlou na displeje obsahy jednotlivých score - po zapnutí tedy samá nuly.
Hlavní program kontroluje akorát stisk tlačítek zapojených do matice, pokud bylo některé stisknuto, tak se provede požadovaný + nebo - jednotlivého score a změní se obsah registru cetlose na 1, čímž povolí v hlavním programu skočil na převedení hodnoty a vyslání na displeje. Toto je z důvodu ušetření ušetření nekonečného převádění a zápisu pořád stejných hodnot na displeje.
Při převodu se obsah Score1 převede na BCD a rozdělí do dvou registrů Sco1a a Sco1b, z nichž každý obsahuje právě jednu cifru - pro převod na dislej. Je-li Sco1a=0, tak jej nahraď 10, což je i pozice v dekódovací tabulce pro 7segmentovky jako zhasnuto. Nebude se zobrazovat.

Okomentovaný výpis programu pro ukazatel Score z BASCOMu
'***********************************************************************' ' ukazatel score ' ' ' v 1.0 (z 14.12.2010) ' ' ' ' Autor : Pavel Janík ' ' www.paja-trb.cz ' ' paja@paja-trb.cz ' ' ' '***********************************************************************' '$sim '!!!Odstranit při programování - zrychlení simulace $regfile = "m8def.dat" 'Soubor s deklaracemi $crystal = 8000000 'Kmitočet oscilátoru v Hz $hwstack = 32 $swstack = 8 $framesize = 16 Dim A As Byte Declare Sub Preved() Declare Sub Cti_tlacitka() Declare Sub Na_displej_m() Declare Sub Na_displej_v() Declare Sub Na_displej_paja() Config Kbd = Portd 'klávesnice na portu D (3x3 talč) Dim Tlacitka As Byte Dim Cetlose As Bit Cetlose = 0 Dim Score1a As Byte , Sco1a As Byte , Score1 As Byte Dim Score1b As Byte , Sco1b As Byte Dim Score2a As Byte , Sco2a As Byte , Score2 As Byte Dim Score2b As Byte , Sco2b As Byte Dim Score3a As Byte , Sco3a As Byte , Score3 As Byte Dim Score3b As Byte , Sco3b As Byte Dim Score4a As Byte , Sco4a As Byte , Score4 As Byte Dim Score4b As Byte , Sco4b As Byte Score1a = 0 'desitky pro odeslani na dsiplej Score1b = 0 'jednotky pro odeslani na dsiplej Score2a = 0 Score2b = 0 Score3a = 0 Score3b = 0 Score4a = 0 Score4b = 0 Sco1a = 0 'desitky Sco1b = 0 'jednotky Sco2a = 0 Sco2b = 0 Sco3a = 0 Sco3b = 0 Sco4a = 0 Sco4b = 0 Score1 = 0 'dvouciferne cislo Score1 Score2 = 0 Score3 = 0 Score4 = 0 Data_m Alias Portc.3 Clk_m Alias Portc.5 Strobe_m Alias Portc.4 Data_v Alias Portb.2 Clk_v Alias Portb.0 Strobe_v Alias Portb.1 Const Shift_delay = 20 ' shift delay in microseconds 'pocatecni nastaveni posuvnych reg. 74HC595 Set Clk_m Reset Data_m Reset Strobe_m Clk4017 Alias Portc.2 Zapni4017 Alias Portc.1 Dim Odpocet As Byte Odpocet = 0 Zapni4017 = 0 Clk4017 = 0 Config Portc = Output Config Portb = Output Config Portd.3 = Output Enable Interrupts 'povol preruseni 'nastaveni preruseni kazdou 1s, pro odpočtu Config Timer1 = Timer , Prescale = 256 '1krok čítače = 8 (MHz) / 256 (předdělič) = 31250 Hz On Ovf1 Odpocet10s 'obsluha přerušení od Timeru1 Enable Timer1 'povol časovač 1 Tcnt1h = 133 'čítá od 0 do max. 65536 "16bit" -> 65536 - 31250 = 34286 = 133*256+238 Tcnt1l = 238 Gosub Na_displej_paja 'prvotni zobrazeni po zapnuti "- PAJA -" Gosub Preved 'preved nactene hodnoty na jednociferne (po zapnuti 0 0 0 0) Gosub Na_displej_m 'posli data na maly displej Gosub Na_displej_v 'posli data na velky displej '============================== hlavni program ================================= Do Gosub Cti_tlacitka 'osetreni, aby se nemuselo porad znova vysilad data na displeje, kdyz se nezmenila zadna hodnota tlacitek If Cetlose = 1 Then 'kdyz bylo stisknuto nejake tlac, tak Gosub Preved 'preved nactene hodnoty na jednociferne (a podle potreby odstran nulu v desitkach) Gosub Na_displej_m 'posli data na maly displej Gosub Na_displej_v 'posli data na velky displej End If Loop End '============================ / hlavni program ================================= ''''''''''''''''''''''''''''''''Přečti tlačitka '''''''''''''''''''''''''''''''' Sub Cti_tlacitka(): Cetlose = 1 Tlacitka = Getkbd() 'precti stav na "klavesnici" Waitms 50 'pockej 50ms - ochrana proti zakmitum Select Case Tlacitka 'vyber podle nactene hodnoty pozadovanou akci Case 16 : Cetlose = 0 'pokud neni stisknuto zadne tlac (tlacitka vraci 16), tak vynuluj reg.cetlose Case 6 : If Score1 > 0 Then 'stisknuto 1- a pokud je Score1 větší jak nula, Decr Score1 'tak jej dekrementuj - zmenší o jednu End If Case 10 : If Score1 < 99 Then 'stisktnuto 1+ a pokud je Score1 menší než 99, Incr Score1 'tak jej Inkrementuj - zvětší o jednu End If Case 14 : If Score2 > 0 Then Decr Score2 End If Case 5 : If Score2 < 99 Then Incr Score2 End If Case 9 : If Score3 > 0 Then Decr Score3 End If Case 13 : If Score3 < 99 Then Incr Score3 End If Case 4 : If Score4 > 0 Then Decr Score4 End If Case 8 : If Score4 < 99 Then Incr Score4 End If Case 12 : Reset Zapni4017 'tlačítko odpočtu - spusť Timer1, který každou sekundu vyšle impulz na odpočet ... Waitms 10 Odpocet = 0 Start Timer1 Set Zapni4017 Waitms 10 Set Clk4017 Waitms 10 Reset Clk4017 End Select Waitms 100 'ochrana proti zákmitům End Sub '---------------------------- obsluha přerušení každou 1s ----------------------------------- Odpocet10s: Tcnt1h = 133 'znovunastaví registry časovače1 Tcnt1l = 238 Incr Odpocet 'inkrementuj - přičti 1 If Odpocet < 10 Then 'když není 10x provedeno tak pošli impulz na odpočet Set Clk4017 Waitms 10 Reset Clk4017 Else Odpocet = 0 Stop Timer1 'zastav časovač Wait 1 ' po dokončení odpočtu počkej 1s (aby zůstala svítit LEDka 10 a pískat piezo) Reset Zapni4017 'vypni napájení odpočtu End If Return '''''''''''''''''''''''''''''''''''''' Obsluha převodu ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 'rozdeli dvouciferne cislo ve Score* na dve jednociferna do Sco*a a Sco*b Sub Preved() Sco1b = Makebcd(score1) 'prevod na BCD Sco1a = Sco1b Sco1b = Sco1b And &B0000_1111 'odmaskuj "desitky" Shift Sco1a , Right , 4 'posun obsah Sco1a o 4 pozice doprava => vycleni jednociferne cislo desitek If Sco1a = 0 Then 'kdyz je v desitkach 0, tak ji nezobrazuj Sco1a = 10 'nezobrazit odpovida pozice 10 v tabulce dat pro pos. reg End If Sco2b = Makebcd(score2) Sco2a = Sco2b Sco2b = Sco2b And &B0000_1111 Shift Sco2a , Right , 4 If Sco2a = 0 Then Sco2a = 10 End If Sco3b = Makebcd(score3) Sco3a = Sco3b Sco3b = Sco3b And &B0000_1111 Shift Sco3a , Right , 4 If Sco3a = 0 Then Sco3a = 10 End If Sco4b = Makebcd(score4) Sco4a = Sco4b Sco4b = Sco4b And &B0000_1111 Shift Sco4a , Right , 4 If Sco4a = 0 Then Sco4a = 10 End If End Sub '''''''''''''''''''''''''''''''' Obsluha překodování a odeslání na displej '''''''''''''''''''''''''''''''' 'prevedenou hodnotu z tabulky posli seriove na displeje - maly Sub Na_displej_m() Score1b = Lookup(sco1b , Tabulka_maly) 'podivej se do tabulky, preved a uloz do Score1b Score1a = Lookup(sco1a , Tabulka_maly) Score2b = Lookup(sco2b , Tabulka_maly) Score2a = Lookup(sco2a , Tabulka_maly) Score3b = Lookup(sco3b , Tabulka_maly) Score3a = Lookup(sco3a , Tabulka_maly) Score4b = Lookup(sco4b , Tabulka_maly) Score4a = Lookup(sco4a , Tabulka_maly) 'seriove odeslani prevdenych dat na displeje Shiftout Data_m , Clk_m , Score4b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_m , Clk_m , Score4a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_m , Clk_m , Score3b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_m , Clk_m , Score3a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_m , Clk_m , Score2b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_m , Clk_m , Score2a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_m , Clk_m , Score1b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_m , Clk_m , Score1a , 0 , 8 , Shift_delay Waitms 1 'strobe - prenes data na displej Set Strobe_m Waitms 1 Reset Strobe_m End Sub '''''''''''''''''''''''''''''''' Obsluha překodování a odeslání na displej '''''''''''''''''''''''''''''''' 'prevedenou hodnotu z tabulky posli seriove na displeje - velky Sub Na_displej_v() Score1b = Lookup(sco1b , Tabulka_velky) 'podivej se do tabulky, preved a uloz do Score1b Score1a = Lookup(sco1a , Tabulka_velky) Score2b = Lookup(sco2b , Tabulka_velky) Score2a = Lookup(sco2a , Tabulka_velky) Score3b = Lookup(sco3b , Tabulka_velky) Score3a = Lookup(sco3a , Tabulka_velky) Score4b = Lookup(sco4b , Tabulka_velky) Score4a = Lookup(sco4a , Tabulka_velky) 'seriove odeslani prevdenych dat na displeje Shiftout Data_v , Clk_v , Score1b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score1a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score2b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score2a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score3b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score3a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score4b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score4a , 0 , 8 , Shift_delay Waitms 1 'strobe - prenes data na displej Set Strobe_v Waitms 1 Reset Strobe_v End Sub '-------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sub Na_displej_paja() ' - PAJA - Score1b = &B11111111 Score1a = &B11101111 Score2b = &B00001001 Score2a = &B00101001 Score3b = &B00001001 Score3a = &B01010101 Score4b = &B11101111 Score4a = &B11111111 Shiftout Data_m , Clk_m , Score4b , 0 , 8 , Shift_delay : Waitms 1 : Set Strobe_m : Waitms 100 : Reset Strobe_m Shiftout Data_m , Clk_m , Score4a , 0 , 8 , Shift_delay : Waitms 1 : Set Strobe_m : Waitms 100 : Reset Strobe_m Shiftout Data_m , Clk_m , Score3b , 0 , 8 , Shift_delay : Waitms 1 : Set Strobe_m : Waitms 100 : Reset Strobe_m Shiftout Data_m , Clk_m , Score3a , 0 , 8 , Shift_delay : Waitms 1 : Set Strobe_m : Waitms 100 : Reset Strobe_m Shiftout Data_m , Clk_m , Score2b , 0 , 8 , Shift_delay : Waitms 1 : Set Strobe_m : Waitms 100 : Reset Strobe_m Shiftout Data_m , Clk_m , Score2a , 0 , 8 , Shift_delay : Waitms 1 : Set Strobe_m : Waitms 100 : Reset Strobe_m Shiftout Data_m , Clk_m , Score1b , 0 , 8 , Shift_delay : Waitms 1 : Set Strobe_m : Waitms 100 : Reset Strobe_m Shiftout Data_m , Clk_m , Score1a , 0 , 8 , Shift_delay : Waitms 1 : Set Strobe_m : Waitms 100 : Reset Strobe_m Waitms 1 Set Strobe_m Waitms 1 Reset Strobe_m Waitms 5 ' - PAJA - Score1b = &B00000000 Score1a = &B00000001 Score2b = &B01011111 Score2a = &B01001111 Score3b = &B01011111 Score3a = &B01111000 Score4b = &B00000001 Score4a = &B00000000 Shiftout Data_v , Clk_v , Score4b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score4a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score3b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score3a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score2b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score2a , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score1b , 0 , 8 , Shift_delay Shiftout Data_v , Clk_v , Score1a , 0 , 8 , Shift_delay Waitms 1 'strobe - prenes data na displej Set Strobe_v Waitms 1 Reset Strobe_v Wait 1 End Sub ' ==================================== Dekodavaci tabulky ===========================================================================' Tabulka_maly: Data &B00010001 , &B01011111 , &B00100101 , &B00000111 , &B01001011 , &B10000011 , &B10000001 , &B00011111 , &B00000001 , &B00000011 , &B11111111 ' 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - zhasnuto Tabulka_velky: Data &B01111110 , &B00011000 , &B01101101 , &B00111101 , &B00011011 , &B00110111 , &B01110111 , &B00011100 , &B01111111 , &B00111111 , &B00000000 ' 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - zhasnuto ' &B1xxx xxxx - desetinná tečka ' Copyright (C) PaJa 2010 ' www.paja-trb.cz

Seznam použitých součástek :

R1-R57   - 470             SMD vel. 0805
R7       - 4k7             SMD vel. 1206
C1,C2    - 22p             SMD vel. 1206
C3-C9    - 100n            SMD vel. 1206
IO1      - 74HC595D        SMD SO16
IO9      - ATmega8-16AU    SMD TQFP32
ISP1     - MLW06G          (nebo S2G3 - pin lišta 2x3)
Q1       - krystal 12MHz
DIS1-4   - HDSP-5521       dvojitý displej červený 14,2mm SA
tlačítka - P-DT6           9 kusů
K1       - PSH02-07W       (zahnutá)
K3       - ARK500/3   
drátová propojka (most) - nebo 18x SMD 0R 

---

Funkce:
Zapojení je prakticky stejné jako u malých displejů v ovládací části, jen jsou do obvodu přidány tranzistorové pole ULN2003 (utáhnou až 0,5A), pro posílení pos. reg. (negují logiku) a desetinná tečka je z důvodu použití ULN2003 se sedmi výstupy (ULN2803 byl několikanásobně dražší) řešena přes tranzistor. Sice není tečka v programu využita, ale HW je tím připraven na zobrazování čehokoli.
Vzhledem k použití tohoto typu displejů nebyl problém snížit proud jedním segmentem na 12mA při R=330ohm, čímž radikálně klesla spotřeba celého score ... a ještě by se dal proud klidně zmenšovat, protože displeje měli hodně velkou svítivost.
Konstrukce
Jedná se o 4 identické desky, kde jsou jen 4 IO (2 pos. reg a 2 tranzistorové pole) pár odporů a konektory ... Nejdříve je nutno osadit drátové propojky (krátké lze taktéž realizovat nulovými odpory SMD), pak osadit zbytek, dle fotky. Osazení ze strany součástej jsem nedělal, protože tam se jedná jen o drátové propojky a displeje. Pin1 displeje je označen malou šipečkou ze strany spojů.



Zde je návrh plošného spoje ovládání o rozměrech 96 x 84 mm.

Seznam použitých součástek :

             Toto všechno 4x !

R1,2,6,7,9,10,14,15 - 330             SMD vel. 1206
R3-5,11-13          - 330             drátový 0,6W
R8,16               - 680             SMD vel. 1206
R17,50              - 4k7             SMD vel. 1206
C1-C3               - 100n            SMD vel. 1206
T1,2                - BC817
IC1,3               - 74HC595D        SMD SO16  
IC2,4               - ULN2003         SMD SO16
DISP1,2             - LD-S230UHR-C    (HD-AD16RD  - 57mm SA)
K1,2     - PSH02-07W       (zahnutá)
drátová propojka (most) - nebo 2x SMD 0R 

---

---