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sábado, 27 de noviembre de 2010

Reloj Digital

"Reloj Digital, con un  Microcontrolador ATMEGA168 a un Display Cuádruple Ánodo Común HDSP-B04E”

Descripción del Proyecto


“Reloj Digital, con un  Microcontrolador ATMEGA168 a un Display Cuádruple Ánodo Común HDSP-B04E”
El proyecto “Reloj Digital” consiste en mostrar paso a paso la creación de un reloj digital, especificando el microcontrolador a utilizar y su respectiva programación (software). La elaboración de todo el hardware, su ensamblaje, instalación y ejecución por medio de la presente guía, la cual se detalla a continuación: 

* Elaboración y Ensamblaje
* Código del Programa
* Diseño PCB/Circuito Impreso
* Listado de Materiales
* Diagrama del Circuito
* Detalles del Hardware a utilizar
* Detalles del Microcontrolador ATMEGA168







 

Elaboración y Ensamblaje

Ensamblaje

Con lo que tiene que contar el usuario es con su Microcontrolador ya programado (ATMEGA168), y Diseñar su circuito para hacer las pistas en su tarjeta.


Se recomienda que se adquieran los elementos, y se hagan pruebas previamente al ensamblado





Paso 1: Después de tener diseñado el circuito he imprimirlo ya sea en papel fotográfico o acetato, cortar la tarjeta al tamaño adecuado.


Paso 2:
                    Una vez cortado, limpiar la tarjeta y colocar el impreso.

Paso 3: Planchar el impreso sobre la tarjeta (en el lado que tiene el cobre)

Paso 4: En este caso se uso papel tofográfico, despues de haberlo planchado remover el papal a modo que quede únicamente la tinta aderida a la tarjeta.

Paso 5:  También retocar con un plumón si alguna de las lineas quedo cortada o muy delgada. 

Paso 6: Poner la tarjeta en el Acido (Percloruro) para que elimine el cobre y queden nada más las pistas a utilizar.

Paso 7: Limpiar la tarjeta (usualmente con una franela que contenga thinner).



Paso 8: Taladrar la Tarjeta

Paso 9: Montar los elementos y Soldarlos.



Paso 10: Conectar la fuente


Y así ya teniendolo ensamblado, probarlo.




.....

Código del Programa

Código del Programa

Diseño PCB, Circuito Impreso

Circuito Impreso

jueves, 25 de noviembre de 2010

Listado de Materiales

Listado de Elementos a utilizar para crear el "Reloj Digital"  


Microcontrolador ATMEGA168
Display Cuádruple HDSP-B04E
Un pack de resistencias de 220 ohmios ó puede utilizar las individuales
3 Resistencias de 10k ohmios
2 Resistencias de 330 ohmios
2 pulsadores
Una fuente de 5vdc (***)
1 Buzzer
2 Led (color opcional)
Un crystal de 32.768Khz
1 Terminal de dos tornillos
1 Tarjeta con cobre para quemar pistas
1 Regulador de voltaje “7805” en el caso que la Fuente este en un rango mayor a 5 vdc y menor o igual de 12vdc. (***)
Programador para ATMEGA168
Software BASCOM-AVR
Una breadboard (simulador), para realizar pruebas antes de ensamblarlo

Diagrama del Circuito

Diagrama del Circuito

Explicación del Hardware a utilizar

Display Cuádruple


















El 18:88 y 88:88 0.56 Muestra "Cuatro dígitos de Siete segmentos”, su superficie pintada en punto muerto gris para mejorar encendido/apagado en el contraste, y los segmentos no se encuentran polarizados.

Descripción





7805 – Regulador de Voltaje


Convierte una entrada mayor de 5v y menor o igual a 12v en una salida de 5v



Resistencias

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente. Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens. En conclusión es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones.

4116R LF (Resistencias) - 220 ohmios




 Resistencia de 10k ohmios





                                                 Resistencia de 330k ohmios







Led


El nombre español proviene del acrónimo inglés LED (Light-Emitting Diode: ‘diodo emisor de luz’).

Es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color, depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo.





Buzzer


Es una mini bocina que emite sonidos (en una sola frecuencia ó un solo tono), mediante pulsos eléctricos y los cuales son medidos con tiempos.




Pulsador


Elemento que permite el paso o interrupción de la corriente mientras es accionado.

Crystal


Cristal en tiempo real-Reloj. 32.768kHz significa que es precisamente la mitad de un contador de 16 bits. Comienza a contar un 0x80 (o 32768). Cuando los rollos de el "conteo de una vuelta" sobrepasa 65.535 a 0, entonces usted sabe que exactamente qué ha pasado un segundo. Restablecer la interrupción, a cero el contador, y empezar a contar otra vez. Clasificado en capacidad de carga 12pF y + / - la estabilidad de 20 ppm. Físicamente el cual es un pequeño cilindro.

Terminal de dos tornillos

Este elemento sirve para conectar la entrada de energía y el “común”  ( + / - )

Tarjeta/Cobre


En esta tarjeta se crearan las pistas para nuestro circuito (Reloj Digital).


Fuente de 5v


En el caso que no se cuente con una fuente con el voltaje exacto, se pueden conectar 4 baterías AAA (1.5v c/u), y estas generaran 6v como salida; esto se regulara con el “7805”.




Explicación del Microcontrolador ATMEGA 168

El microcontrolador es un circuito integrado de muy alta escala de integración que contiene las partes funcionales de un computador:
CPU (Central Processor Unit o Unidad de Procesamiento Central)
Memorias volátiles (RAM), para datos
Memorias no volátiles (ROM, PROM, EPROM) para escribir el programa
Líneas de entrada y salida para comunicarse con el mundo exterior.
Algunos periféricos (comunicación serial, temporizador, convertidor A/D, etc.)
Es decir el microcontrolador es un computador integrado en un solo chip. Integrar todos estos elementos en un solo circuito integrado a significado desarrollar aplicaciones importantes en la industria al economizar materiales, tiempo y espacio.


ATMEL fabrica los microcontroladores de la familia AVR, esta nueva tecnología proporciona todos los beneficios habituales de arquitectura RISC y memoria flash reprogramable eléctricamente. La característica que los identifica a estos microcontroladores de ATMEL es la memoria flash y eeprom que incorpora.

El ATmega4168 proporciona las siguientes características: bytes 16K de In-Flash sistema programable con lectura y escritura Mientras capacidades, 512 bytes EEPROM, 1K bytes de SRAM, 23 líneas para propósito general I/O, 32 registros para propósito de trabajo general, tres flexibles temporizador / Contadores con comparar los modos, las interrupciones internas y externas, una serie USART programable, un byte orientada a 2 hilos interfaz en serie, un puerto serial SPI, un 6-canal 10 bits ADC (8 canales en TQFP y QFN / paquetes MLF), un temporizador programable del “Watchdog” (guardián), con oscilador interno; y cinco modos seleccionables de software de ahorro de energía. El modo de espera se detiene la CPU al mismo tiempo a la SRAM, contador de tiempo / contadores, USART, 2 cables de interfaz serie, el puerto SPI, y un sistema de interrupción para continuar funcionando. El modo de la Energía-abajo guarda el contenido del registro, pero se congela el oscilador, desactivando todas las funciones del chip de otra hasta el siguiente reinicio interrumpir o de hardware.

En el modo de ahorro de energía, el contador asíncrono sigue funcionando, lo que permite al usuario mantener una base de temporizador, mientras que el resto del dispositivo está durmiendo. El ADC ruido modo de reducción de la CPU se detiene y todos los módulos E/S asíncrona, excepto temporizador y ADC, para minimizar el ruido de conmutación durante las conversiones del ADC. En modo de espera, el cristal / resonador oscilador está funcionando mientras que el resto del dispositivo está durmiendo. Esto permite muy rápida puesta en marcha en combinación con bajo consumo de energía.