پروژه ساعت رومیزی زیبا با دماسنج با PIC

این پروژه یک ساعت زیبا با چهار عدد سون سگمنت بزرگ است که قابلیت نمایش ساعت و دما را داراست. البته این پروژه با استفاده از آی سی RTC DS1307 ساخته شده و همینطور دارای باتری Backup نیز هست که در مواقع برق رفتگی دیگر تنظیمات به هم نمیخورد و نیاز به باز تنظیم مجدد نیست.

سنسور این ساعت LM335، یکی از رایج ترین و ارزان ترین سنسور دما، می باشد. میکروکنترلر به کار رفته در این ساعت از خانواده PIC و مدل آن PIC18F252 می باشد. یکی از مشکلات این مدار آی سی کنترل سون سگمنت ها (MAX7219CNG) می باشد که شاید در ایران موجود نباشد. در منبع تغذیه این مدار شما آی سی تبدیل کننده ولتاژ 12 به 5 ولت را مشاهده می کنید که اگر در بازار موجود نبود شما می توانید از مداری برای منبع تغذیه استفاده کنید که از آی سی تبدیل کننده LM7805 که بسیار بسیار رایج می باشد، استفاده شده باشد. برای مثال شما می توانید مدار زیر را به عنوان منبع تغذیه استفاده کنید:

شماتیک مدار ساعت

لیست قطعات

تعداد موردنیاز	مشخصات قطعات	شماره روی مدار
1	CR2032 Battery Holder	B1
1	22uF 16V Tantalum Capacitor	C1
1	10uF 16V Electrolytic Capacitor	C10
1	220uF 16V Electrolytic Capacitor	C2
5	100nf 63V Ceramic Capacitor	C3 C6 C7 C8 C9
2	22pF 50V Ceramic Capacitor	C4 C5
1	MBR-150 1A 50V Schottky Diode	D1
1	3mm Red LED	D2
1	3mm Green LED	D4
1	LM335 Temperature Sensor	D3
1	BAT42 200mA 30V Schottky Diode	D5
1	DC-001 Power Connector	J1
1	1×5 2.54mm Male Header	J2
1	2×4 2.54mm Male Header	J3
1	150uH 850mA Inductor	L1
4	38mm Common Anode 7 Segment Display	LD1 LD2 LD3 LD4
3	330R 1/4W Resistor	R1 R2 R11
6	10K 1/4W Resistor	R3 R4 R5 R7 R8 R10
1	2K 1/4W Resistor	R6
1	27K 1/4W Resistor	R9
3	SPST-NO 6mmx3.5mm Tactile Switch	SW1 SW2 SW3
1	LM2574N-5.0 0.5A Step-Down Converter	U1
1	PIC18F252-I/SP Microcontroller	U2
1	28 Pin DIP Socket 300mil	U2 Socket
1	MAX7219CNG 8 Digit Display Driver	U3
1	DS1307+ Real Time Clock	U4
1	32.768KHz Crystal	Y1
1	10Mhz Crystal	Y2

تصاویری از مدار

برنامه

 // VARIABLES
  char second = 0; char second_old = 0;
  char minute = 0; char minute_ten = 0; char minute_one = 0;
  char hour = 0; char hour_ten = 0; char hour_one = 0;
  char counter_1=0; char counter_2=0;
  unsigned temp = 0; char temp_ten=0; char temp_one=0; char temp_neg=0;
  char blink=0;
  char i=0;

void send_to_max7219(char address,char data) {
  PORTC.F6 = 0; // LOAD(CS) LINE LOW
  Spi_Write(address);
  Spi_Write(data);
  PORTC.F6 = 1; // LOAD(CS) LINE HIGH
  }

void init_MAX7219() {
  send_to_max7219(0x09,0xFF);// BCD Mode Code B
  send_to_max7219(0x0A,0x0F);// INTENSITY MAX
  send_to_max7219(0x0B,0x03);// SCAN ONLY DIGITS 0,1,2,3
  send_to_max7219(0x0C,0x01);// TURN ON
  send_to_max7219(0x00,0x0F);// TEST OFF
  }

void show_temp() {

  // READ AN0 INPUT 50 TIMES CUMULATIVELY
  temp=0;
  for (i=0;i<=49;i++) {
    temp = temp+ Adc_Read(0);
    delay_ms(1);
  }
  temp=temp/50; //CALCULATE THE AVERAGE
  temp = temp*4.57;//CALCULATE THE SENSOR OUTPUT in mV

  // TEMPERATURE POSITIVE OR NEGATIVE?
  if (temp>=2730) {
  temp = temp-2730; temp_neg=0;}
  else {temp=2730-temp;temp_neg=1;}

  // CONVERT TEMPERATURE VALUE INTO BCD FORMAT
  temp=Dec2Bcd16(temp);

  // MAX7219 NO DECODE MODE
  send_to_max7219(0x09,0x00);

  // DISPLAY THE MINUS SIGN IF TEMP IS NEGATIVE
  if (temp_neg) {
    send_to_max7219(0x01,0x01);  }
  else {
    send_to_max7219(0x01,0x00); }

  // SEPERATE THE TEMPERATURE DIGITS
  temp_one=(temp>>4)&0b00001111;
  temp_ten=(temp>>8)&0b00001111;

  // DISPLAY THE TEMPERATURE DIGITS

  if (temp_one==0x00) {send_to_max7219(0x03,0x7E);}
  else if (temp_one==0x01) {send_to_max7219(0x03,0x30);}
  else if (temp_one==0x02) {send_to_max7219(0x03,0x6D);}
  else if (temp_one==0x03) {send_to_max7219(0x03,0x79);}
  else if (temp_one==0x04) {send_to_max7219(0x03,0x33);}
  else if (temp_one==0x05) {send_to_max7219(0x03,0x5B);}
  else if (temp_one==0x06) {send_to_max7219(0x03,0x5F);}
  else if (temp_one==0x07) {send_to_max7219(0x03,0x70);}
  else if (temp_one==0x08) {send_to_max7219(0x03,0x7F);}
  else if (temp_one==0x09) {send_to_max7219(0x03,0x7B);}

  if (temp_ten==0x00) {send_to_max7219(0x03,0x7E);}
  else if (temp_ten==0x01) {send_to_max7219(0x02,0x30);}
  else if (temp_ten==0x02) {send_to_max7219(0x02,0x6D);}
  else if (temp_ten==0x03) {send_to_max7219(0x02,0x79);}
  else if (temp_ten==0x04) {send_to_max7219(0x02,0x33);}
  else if (temp_ten==0x05) {send_to_max7219(0x02,0x5B);}
  else if (temp_ten==0x06) {send_to_max7219(0x02,0x5F);}
  else if (temp_ten==0x07) {send_to_max7219(0x02,0x70);}
  else if (temp_ten==0x08) {send_to_max7219(0x02,0x7F);}
  else if (temp_ten==0x09) {send_to_max7219(0x02,0x7B);}

  // DISPLAY THE DEGREE SIGN
  send_to_max7219(0x04,0x62);
  }

void main() {

  // INITIALIZE SPECIAL FUNCTION REGISTERS
  ADCON1=0b00001110; // SELECT THE ANALOG INPUTS
  TRISC = 0b00010000; // ASSIGN DIRECTIONS FOR PORTC
  TRISB = 0b11111111; // ASSIGN DIRECTIONS FOR PORTB
  TRISA = 0b00000001; // ASSIGN DIRECTIONS FOR PORTA
  PORTC.F6 = 1; //LOAD(CS) LINE IS INITIALLY LOW

  // INIT HW SPI
  Spi_Init_Advanced(MASTER_OSC_DIV16,DATA_SAMPLE_MIDDLE,CLK_IDLE_LOW,LOW_2_HIGH);

  // INIT SW I2C
  Soft_I2C_Config(&PORTB, 1, 0);

  while(1) {

  init_MAX7219();

  // READ SECOND, MINUTE and HOUR INFO FROM DS1307
  Soft_I2C_Start();
  Soft_I2C_Write(0xD0);
  Soft_I2C_Write(0x00);
  Soft_I2C_Start();
  Soft_I2C_Write(0xD1);
  second = Soft_I2C_Read(1);
  minute = Soft_I2C_Read(1);
  hour = Soft_I2C_Read(0);
  Soft_I2C_Stop();

  // SEPERATE THE HOUR AND MINUTE DIGITS
  hour_one = 0b00001111 & hour;
  hour_ten = (hour >> 4) & 0b00001111;
  minute_one = 0b00001111 & minute;
  minute_ten = (minute >> 4) & 0b00001111;

  // BLINKING AND TEMP. DISPLAY PERIOD
  if (second != second_old) { // DETECT A SECOND
    counter_1++;
    counter_2++;
    second_old=second;
    if (counter_1==1) { // BLINK EVERY 1 SECOND
       counter_1=0;
       blink=~blink;
    }
    if (counter_2==15) { // DISPLAY TEMP EVERY 15 SECONDS
      counter_2=0;
      show_temp();
      delay_ms(3000); // DISPLAY FOR THREE SECONDS
      send_to_max7219(0x09,0xFF); // SET BCD CODE B
    }
  }

  // MANUALLY SHOW TEMP IF SW2 IS PRESSED
  if (PORTB.F3==0) {
    counter_2=0;
    show_temp();
    delay_ms(3000);
    send_to_max7219(0x09,0xFF); // SET BCD CODE B
   }

  // DISPLAY THE HOUR DIGITS
  if (hour_ten == 0x00) { // IF THE DECIMAL DIGIT IS 0
     send_to_max7219(0x01,0x0F);} // THEN DISPLAY NOTHING IN FIRST DIGIT
  else {
     send_to_max7219(0x01,hour_ten);}
  if (blink==0xFF) {
     hour_one|=0b10000000;}  // DETERMINE THE DOT STATUS OF THE 2nd DIGIT
  else {
     hour&=0b01111111;}
  send_to_max7219(0x02,hour_one);

  // DISPLAY THE MINUTE DIGITS
  if (blink==0xFF) {
     minute_ten|=0b10000000;} // DETERMINE THE DOT STATUS OF THE 3th DIGIT
  else {
     minute_ten&=0b01111111;}
  send_to_max7219(0x03,minute_ten);
  send_to_max7219(0x04,minute_one);

  // INCREASE THE HOUR IF SW IS PRESSED
  hour_one&=0b01111111;
  if (PORTB.F2==0) {
    if (hour_one<=0x08) {
      if ((hour_ten==0x02) && (hour_one==0x03)) {
      hour_one=0;
      hour_ten=0; }
      else {
      hour_one++;}
      }
    else {hour_one=0x00;

         if (hour_ten<=0x1) {
         hour_ten++;}
         else { hour_ten=0x00;}
         }

    // WRITE THE NEW HOUR VALUE TO DS1307
    hour_ten = (hour_ten<<4)&0b11110000;
    hour = hour_one|hour_ten;
    Soft_I2C_Start();
    Soft_I2C_Write(0xD0);
    Soft_I2C_Write(0x02);
    Soft_I2C_Write(hour);
    Soft_I2C_Stop();

    do {} while (PORTB.F2==0) ; // SW DEBOUNCE

  }

  // INCREASE MINUTE IF SW3 IS PRESSED
  minute_ten&=0b01111111;
  if (PORTB.F4==0) {
    if (minute_one<=0x08) {
      minute_one++;
      }
    else {
         if ((minute_ten==0x05) && (minute_one==0x09)) {
         minute_one=0x00;
         minute_ten=0x00;  }
         else if (minute_ten<=0x05) {
         minute_ten++;
         minute_one=0x00;}
         else {
         minute_ten=0x00;
         minute_one=0x00;}
         }

    // WRITE THE NEW MINUTE VALUE TO DS1307
    minute_ten = (minute_ten<<4)&0b11110000;
    minute = minute_one|minute_ten;
    Soft_I2C_Start();
    Soft_I2C_Write(0xD0);
    Soft_I2C_Write(0x00);
    Soft_I2C_Write(0x00);
    Soft_I2C_Write(minute);
    Soft_I2C_Stop();

    do {} while (PORTB.F4==0); // SW DEBOUNCE

    }
  }

}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

// VARIABLES

char second = 0; char second_old = 0;

char minute = 0; char minute_ten = 0; char minute_one = 0;

char hour = 0; char hour_ten = 0; char hour_one = 0;

char counter_1=0; char counter_2=0;

unsigned temp = 0; char temp_ten=0; char temp_one=0; char temp_neg=0;

char blink=0;

char i=0;

void send_to_max7219(char address,char data) {

PORTC.F6 = 0; // LOAD(CS) LINE LOW

Spi_Write(address);

Spi_Write(data);

PORTC.F6 = 1; // LOAD(CS) LINE HIGH

}

void init_MAX7219() {

send_to_max7219(0x09,0xFF);// BCD Mode Code B

send_to_max7219(0x0A,0x0F);// INTENSITY MAX

send_to_max7219(0x0B,0x03);// SCAN ONLY DIGITS 0,1,2,3

send_to_max7219(0x0C,0x01);// TURN ON

send_to_max7219(0x00,0x0F);// TEST OFF

}

void show_temp() {

// READ AN0 INPUT 50 TIMES CUMULATIVELY

temp=0;

for (i=0;i<=49;i++) {

temp = temp+ Adc_Read(0);

delay_ms(1);

}

temp=temp/50; //CALCULATE THE AVERAGE

temp = temp*4.57;//CALCULATE THE SENSOR OUTPUT in mV

// TEMPERATURE POSITIVE OR NEGATIVE?

if (temp>=2730) {

temp = temp-2730; temp_neg=0;}

else {temp=2730-temp;temp_neg=1;}

// CONVERT TEMPERATURE VALUE INTO BCD FORMAT

temp=Dec2Bcd16(temp);

// MAX7219 NO DECODE MODE

send_to_max7219(0x09,0x00);

// DISPLAY THE MINUS SIGN IF TEMP IS NEGATIVE

if (temp_neg) {

send_to_max7219(0x01,0x01); }

else {

send_to_max7219(0x01,0x00); }

// SEPERATE THE TEMPERATURE DIGITS

temp_one=(temp>>4)&0b00001111;

temp_ten=(temp>>8)&0b00001111;

// DISPLAY THE TEMPERATURE DIGITS

if (temp_one==0x00) {send_to_max7219(0x03,0x7E);}

else if (temp_one==0x01) {send_to_max7219(0x03,0x30);}

else if (temp_one==0x02) {send_to_max7219(0x03,0x6D);}

else if (temp_one==0x03) {send_to_max7219(0x03,0x79);}

else if (temp_one==0x04) {send_to_max7219(0x03,0x33);}

else if (temp_one==0x05) {send_to_max7219(0x03,0x5B);}

else if (temp_one==0x06) {send_to_max7219(0x03,0x5F);}

else if (temp_one==0x07) {send_to_max7219(0x03,0x70);}

else if (temp_one==0x08) {send_to_max7219(0x03,0x7F);}

else if (temp_one==0x09) {send_to_max7219(0x03,0x7B);}

if (temp_ten==0x00) {send_to_max7219(0x03,0x7E);}

else if (temp_ten==0x01) {send_to_max7219(0x02,0x30);}

else if (temp_ten==0x02) {send_to_max7219(0x02,0x6D);}

else if (temp_ten==0x03) {send_to_max7219(0x02,0x79);}

else if (temp_ten==0x04) {send_to_max7219(0x02,0x33);}

else if (temp_ten==0x05) {send_to_max7219(0x02,0x5B);}

else if (temp_ten==0x06) {send_to_max7219(0x02,0x5F);}

else if (temp_ten==0x07) {send_to_max7219(0x02,0x70);}

else if (temp_ten==0x08) {send_to_max7219(0x02,0x7F);}

else if (temp_ten==0x09) {send_to_max7219(0x02,0x7B);}

// DISPLAY THE DEGREE SIGN

send_to_max7219(0x04,0x62);

}

void main() {

// INITIALIZE SPECIAL FUNCTION REGISTERS

ADCON1=0b00001110; // SELECT THE ANALOG INPUTS

TRISC = 0b00010000; // ASSIGN DIRECTIONS FOR PORTC

TRISB = 0b11111111; // ASSIGN DIRECTIONS FOR PORTB

TRISA = 0b00000001; // ASSIGN DIRECTIONS FOR PORTA

PORTC.F6 = 1; //LOAD(CS) LINE IS INITIALLY LOW

// INIT HW SPI

Spi_Init_Advanced(MASTER_OSC_DIV16,DATA_SAMPLE_MIDDLE,CLK_IDLE_LOW,LOW_2_HIGH);

// INIT SW I2C

Soft_I2C_Config(&PORTB, 1, 0);

while(1) {

init_MAX7219();

// READ SECOND, MINUTE and HOUR INFO FROM DS1307

Soft_I2C_Start();

Soft_I2C_Write(0xD0);

Soft_I2C_Write(0x00);

Soft_I2C_Start();

Soft_I2C_Write(0xD1);

second = Soft_I2C_Read(1);

minute = Soft_I2C_Read(1);

hour = Soft_I2C_Read(0);

Soft_I2C_Stop();

// SEPERATE THE HOUR AND MINUTE DIGITS

hour_one = 0b00001111 & hour;

hour_ten = (hour >> 4) & 0b00001111;

minute_one = 0b00001111 & minute;

minute_ten = (minute >> 4) & 0b00001111;

// BLINKING AND TEMP. DISPLAY PERIOD

if (second != second_old) { // DETECT A SECOND

counter_1++;

counter_2++;

second_old=second;

if (counter_1==1) { // BLINK EVERY 1 SECOND

counter_1=0;

blink=~blink;

}

if (counter_2==15) { // DISPLAY TEMP EVERY 15 SECONDS

counter_2=0;

show_temp();

delay_ms(3000); // DISPLAY FOR THREE SECONDS

send_to_max7219(0x09,0xFF); // SET BCD CODE B

}

// MANUALLY SHOW TEMP IF SW2 IS PRESSED

if (PORTB.F3==0) {

counter_2=0;

show_temp();

delay_ms(3000);

send_to_max7219(0x09,0xFF); // SET BCD CODE B

}

// DISPLAY THE HOUR DIGITS

if (hour_ten == 0x00) { // IF THE DECIMAL DIGIT IS 0

send_to_max7219(0x01,0x0F);} // THEN DISPLAY NOTHING IN FIRST DIGIT

else {

send_to_max7219(0x01,hour_ten);}

if (blink==0xFF) {

hour_one|=0b10000000;} // DETERMINE THE DOT STATUS OF THE 2nd DIGIT

else {

hour&=0b01111111;}

send_to_max7219(0x02,hour_one);

// DISPLAY THE MINUTE DIGITS

if (blink==0xFF) {

minute_ten|=0b10000000;} // DETERMINE THE DOT STATUS OF THE 3th DIGIT

else {

minute_ten&=0b01111111;}

send_to_max7219(0x03,minute_ten);

send_to_max7219(0x04,minute_one);

// INCREASE THE HOUR IF SW IS PRESSED

hour_one&=0b01111111;

if (PORTB.F2==0) {

if (hour_one<=0x08) {

if ((hour_ten==0x02) && (hour_one==0x03)) {

hour_one=0;

hour_ten=0; }

else {

hour_one++;}

}

else {hour_one=0x00;

if (hour_ten<=0x1) {

hour_ten++;}

else { hour_ten=0x00;}

}

// WRITE THE NEW HOUR VALUE TO DS1307

hour_ten = (hour_ten<<4)&0b11110000;

hour = hour_one|hour_ten;

Soft_I2C_Start();

Soft_I2C_Write(0xD0);

Soft_I2C_Write(0x02);

Soft_I2C_Write(hour);

Soft_I2C_Stop();

do {} while (PORTB.F2==0) ; // SW DEBOUNCE

}

// INCREASE MINUTE IF SW3 IS PRESSED

minute_ten&=0b01111111;

if (PORTB.F4==0) {

if (minute_one<=0x08) {

minute_one++;

}

else {

if ((minute_ten==0x05) && (minute_one==0x09)) {

minute_one=0x00;

minute_ten=0x00; }

else if (minute_ten<=0x05) {

minute_ten++;

minute_one=0x00;}

else {

minute_ten=0x00;

minute_one=0x00;}

}

// WRITE THE NEW MINUTE VALUE TO DS1307

minute_ten = (minute_ten<<4)&0b11110000;

minute = minute_one|minute_ten;

Soft_I2C_Start();

Soft_I2C_Write(0xD0);

Soft_I2C_Write(0x00);

Soft_I2C_Write(minute);

Soft_I2C_Stop();

do {} while (PORTB.F4==0); // SW DEBOUNCE

}

بخش دانلود

بخش دانلودتوضیحات

این قسمت مخصوص کاربران عضو شده می باشد. برای عضو/وارد شدن به سایت کلیک کنید.

مشترک شوید

ملاحظات:

1- تمامی نظرات ارسال شده به صورت دستی تایید و در وبسایت قرار خواهند گرفت. لذا از ارسال مجدد دیدگاه خودداری فرمایید.

2- نظرات پس از ارسال، دارای قابلیت ویرایش تا بازه زمانی 15 دقیقه می باشند.

3- نشانی پست الکترونیکی شما منتشر نخواهد شد.

نام*

نام یا نام مستعار شما جهت نمایش در بالای دیدگاه شما مورد استفاده قرار می گیرد.

پست الکترونیک*

پست الکترونیکی شما یک راه ارتباطی ما با شماست. (جهت پاسخ به دیدگاه ها، پرسش ها و ارائه اعلانیه ها مورد استفاده قرار خواهد گرفت.)

وبسایت/وبلاگ شما

چنانچه مالک وبسایت یا وبلاگ هستید، می توانید آدرس اینترنتی آن را در این بخش قرار دهید.

امتیاز

با امتیازدهی به مطالب، ما را در ارائه مطالب با کیفیت یاری نمایید. (امتیازات شما هیچ تاثیر منفی بر نحوه پاسخگویی به سوالات شما نخواهد داشت.)

2 دیدگاه

جدیدترین

قدیمی ترین بیشترین رای

Inline Feedbacks

View all comments

عباش شریفی

میهمان

جمعه، ۲ مهر ۱۳۹۵ ۱۵:۴۸:۴۴

سلام
خسته نباشید از مطالب خوبتون
سوال: چطوری میشود کیت ساعت دیجیتالی ارائه شده در این سایت ، خرید کرد؟
متشکرم

پاسخ

مدیر سایت

نویسنده

در پاسخ به عباش شریفی

یکشنبه، ۴ مهر ۱۳۹۵ ۱۸:۵۹:۴۹

سلام. سلامت باشید!
متاسفانه این مدار رو باید خودتون بسازید و کیت اش رو بعید میدونم تو ایران پیدا بشه. ولی احتمالا مشابه این مدار (حتی پیشرفته تر) به صورت کیت در ایران وجود دارد و شما میتوانید آنرا تهیه کنید.