ЗМІСТ

ВСТУП 3

1 ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ 4

1.1 Призначення та застосування пристрою 4

1.2 Розробка та принцип роботи схеми 6

2 СПЕЦІАЛЬНИЙ РОЗДІЛ 8

2.1 Обгрунтування елементної бази 8

2.1.1 Інтегральні мікросхеми 8

2.1.2 Резистори 15

2.1.3 Кнопки 16

2.1.4 Кварцовий резонатор 17

2.2 Розрахунок показників надійності 18

3 ЕКСПЛУАТАЦІЙНИЙ РОЗДІЛ 22

3.1 Конструкція та деталі пристрою 22

3.2 Підключення і налагоджування пристрою 26

3.3 Модернізація пристрою 52

5 ОХОРОНА ПРАЦІ 54

5.1 Загальна характеристика безпеки при експлуатації 54

5.2 Техніка безпеки при виконанні монтажних робіт 55

5.3 Санітарно-гігієнічні вимоги 56

5.4 Протипожежний захист 57

5.5 Охорона навколишнього середовища 58

ВИСНОВОК 59

ЛІТЕРАТУРА 60

ВСТУП

В умовах подальшого технічного прогресу, що характеризується інтенсивним використанням електроніки та мікропроцесорної техніки, сучасний спеціаліст в будь-якій галузі науки й техніки повинен бути ознайомлений із основними функціональними пристроями електроніки, які становлять основу усіх систем керування технологічними процесами.

Новий поштовх розвитку електроніки надали інтегральні схеми (мікросхеми). Це привело до створення надвеликих інтегральних схем, які стали основними компонентами мікропроцесорів і електронних обчислювальних машин. Використання інтегральних схем дало змогу збільшити надійність систем, зменшити їх габарити та споживчу енергію.

Функціональні елементи, побудовані на базі інтегральних схем, поділяють за формою оброблюваних сигналів відповідно на аналогові та дискретні.

Аналогові функціональні елементи працюють з неперервними в часі електричними сигналами. Основна ознака таких елементів — є однозначна залежність вихідного сигналу від вхідного у кожний конкретний момент часу.

Дискретні функціональні елементи працюють з квантовими сигналами. Особливість — відтворення вхідної інформації про досліджуваний процес внаслідок квантування характеризується частковою її втратою.

Сьогодення електроніки характеризується широким використанням цифрових елементів, у яких дискретні сигнали шляхом їх кодування заміняються відповідними числами. Такі елементи оперують логічними одиницями, що забезпечує подання будь-якої інформації у двійковій системі числення.

1 Загальний розділ

1.1 Призначення та застосування пристрою

Годинники, засновані на підрахунку періодів коливань від задающого генератора за допомогою електронної схеми і виведення інформації на цифровий дисплей.

Перші електронні годинники робилися на окремих лампах потім транзисторах і мікросхемах.

Перші наручні електронні годинники володіли світлодіодним дисплеєм, але вони могли показувати час дуже недовго: надто ненажерливими виявлялися світлодіоди. 

Потім використовували властивості рідких кристалів орієнтуватися в зовнішньому електричному полі і пропускати світло з одним напрямком поляризації. Будучи поміщеним між двома поляризаторами, світло від зовнішнього джерела зовсім поглинався системою поляризатор-рідкий кристал-поляризатор-відбивач при наявності електричного поля ставав темним і утворював елемент зображення. 

В результаті цього було значно знижено енергоспоживання, і заміна елементів живлення відбувається набагато рідше.

У сучасні електронні годинники вбудований, як правило, спеціалізований мікроконтролер, і в годинниках з'явилося багато сервісних функцій (будильники, мелодії, календарі і т. д.). Але мікроконтроллер так же продовжує рахувати періоди коливань все того ж кристала кварцу.

Існують також електронні годинники, засновані на принципі підрахунку періодів частоти живильної мережі, в багатьох країнах існують дуже жорсткі вимоги до стабільності частоти, але все ж при коливанні навантаження частота мережі може змінюватися, і точність таких годин не може вважатися нормальною, хоча для багатьох людей вона є достатньою.

Різновид електронного годинника, що відображають час у двійковому коді, називається "бінарні годинник» (англ. двійкові годинник). 

Для відображення двійкових розрядів зазвичай використовуються світлодіоди. Кількість груп світлодіодів може бути різним, вони можуть відрізнятися розмірами і місцем розташування. Частина світлодіодів показує годинник, інша - хвилини. Можуть матись світлодіоди відповідають за відлік секунд, дату і т.п.

1.2 Розробка та принцип роботи схеми

Розглянемо принцип роботи пристрою за принциповою електричною схемою.

Рисунок 1 Принципова електрична схема схема годинника-календаря

При подачі живлення на схему, кнопками регулювання налаштовуємо семисегментні індикатори, які регулюються микроконтроллером ATtiny2313.

У мікроконтролера є всередині так званий таймер, зазвичай їх декілька (8ми і 16 бітні). Таймер можна використовувати по різному, для підрахунку зовнішніх імпульсів, для генерування заданої частоти. В даному випадку ми будемо використовувати його для відліку часу. Ми включимо таймер таймер імпульсів на системній шині (тобто 16 мгц кварцу), включимо предделитель 256 і переривання по збігу з числом 625. Тобто таймер буде у нас цокати з частотою 16Мгц/256 = 62500 Гц, і викликати переривання як тільки таймер дорахував до 625, тобто переривання у нас буде траплятися кожні 1/100 сек. Кожне переривання програма буде збільшувати лічильник сотих секунди на 1, скидати таймер і повертатися до відображення часу.

Якщо кількість сотих секунди досягає 100, то ми збільшуємо на 1 значення секунд, а значенням сотих секунди скидаємо. І так далі аж до десятків годин, які скидаються по досягненні 24 без збільшення наступного розряду.