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Reloj Digital ATMEGA168

December 1, 2010

Introducción

En la actualidad, se puede seguir apreciando la disputa que existe entre dos grandes marcas encargados de diseñar el sistema de embebidos (PIC y AVR) así como también la inmensa cantidad de proyectos enfocado en cada diseño para lograr una función en especifico. Sin embargo no por esto uno se queda más atrás que su competencia ya que cada uno está enfocado en un área en específico o tarea a realizar, se deberá tomar en cuenta que es lo que se quiere lograr para elegir la mejor opción.

En el presente trabajo se trabajara con microcontrolador de la familia AVR y se tendrá como fin la creación de un “reloj digital”. Los componentes que se utilizaran para dicho proyecto se detallaran para aclarar su funcionamiento para así poder identificar de manera más fácil cada componente y su importancia en ello.

Además se mostrara paso a paso la creación de dicho proyecto, para facilitar al lector en caso de que desee animarse a construir, diseñar o simplemente conocer cómo es que se monta y se forma un reloj digital. También se deja claro que el proyecto a construir no funciona con los ATMEGA48  o los ATMEGA88pa.

El programa que se ocupara para dar las instrucciones al microcontrolador será BASCOM-AVR, ya que este nos permite tener mayor facilidad tanto de manejo como de programación para el diseño del reloj.

Descripción del proyecto

Un reloj digital es un tipo de reloj que basa su funcionamiento en la electrónica digital para marcar el tiempo. Los relojes digitales son muy pequeños, útiles y baratos. Por estas razones se han incorporado a la mayoría de equipos electrónicos. Para representar la hora, muchos relojes digitales usan los siete segmentos LED, VFD o LCD, para formar cada uno de los números. Estos relojes también incluyen otros elementos, para indicar si la hora es por la mañana AM o por la tarde PM, así como si está activada la alarma y a qué hora está programada.

El proyecto deberá de realizar la función de un reloj, solo que en forma digital que será mostrada en 4 displays de cátodo común en donde tenga la opción que por medio de interruptores se pueda modificar la hora y aparte los minutos, mostrando también si es AM o PM. Además el formato que manejara será de 12 horas, sin embargo esto puede ser modificado por medio del software, el cual se trabajara en el programa de BASCOM-AVR en donde la instrucción config clock se encargara de configurar el temporizador en el tiempo real.

Diagrama del circuito

Componentes  y su funcionamiento

1 microcontrolador ATMEGA168: encargado de llevar el tiempo real, por medio del software y un cristal externo, además el micro debe manejar el envió de la información hacia los 4 display. También el micro maneja dos interrupciones externas, dos pulsadores, con las que se ajustan los Minutos y las Horas.

1 cristal de 32768 K hertz: oscilador externo para la sincronización de las operaciones y manejo del tiempo real por parte del micro, se utiliza esta frecuencia porque esta es la requerida por la función del BASCOM.

1 display HDSP-B04E: son los visualizadores, que mediante diodos de emisión luminosa (LED),o cristales líquidos (LC), permiten la composición de dígitos o letras.

10 resistores de 330 ohmios: Limitan el brillo de los display y leds.

3 resistores de 10k: 2 como pull-up para los pulsadores y una el reset del micro.

1 led bicolor: para la indicación de AM o PM.

2 pulsadores: normalmente abiertos, de tipo miniatura, el ajuste de Horas y Minutos.

1 capacitor de 1uF: capacitor ó condensador es un dispositivo formado por dos conductores ó armaduras, generalmente en forma de placas o láminas, separados por un material dielectrico, que sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga electrica. A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad, y en el sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo un faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culumbio

1 regulador 7805:  consta de tres terminales, Vi voltaje de entrada, Vo voltaje de salida y la pata central la masa o común, con especificaciones similares y que sólo difieren en la tensión de salida suministrada y en la corriente que es capaz de dar ante una demanda de ello depende las letras que intercala detrás de los dos primeros digitos.

El 7805 se encarga de dar corriente de 5v

1 terminal de dos pin: este nos permitira conectar los cables de energia

1 fuente de poder: esta fuente de poder es a base de baterias. En su interior contiene 4 pilas AAA de 1.5 para poder dar energia al proyecto propuesto.

2 bases: 1 base sera de 28 pines la modificaremos para que solamente tenga los pin para el display cuadruple.la otra base sera exclusivamente para el micro tambien debe de poser 28 pines pero sus dimensiones son totalmente  distintas. Estas bases no tiene mas que el objetivo de proteccion pues la posibilidad de quemar el display o micro a la hora de estar soldando son muy grandes y hay que tomar precauciones evitando asi cualquier tipo de error.

foto con todos los componentes

Código de programación

codigo de programacion hecho por: Ing. Otoniel Flores

Diseño del PCB, Circuito impreso

Existen diversos tipos de programas asi como metodos para crear el diseño del circuito. En el presente trabajo el circuito impreso se hizo manualmente dando asi otra opcion para poder hacer el diseño sin en dado caso no conoces o no tienes experiencia en programas como: proteus, livewire,wizard,etc…

1)Debes de poner los componentes sobre una hoja de papel(cuaderno,lisa o preferentemente milimitrada) y con una lapiz de punta fina o una buena punta para poder calcar los componentes sobre la hoja.

la colocacion de los componentes dependera de como tu desees armarlo

en este paso debes de procurar dejar todos los componentes a forma que no existan tantos cruces sino tendras que usar puentes para conectarlos entre si.

2)verifica que todos los componentes se conectan entre si y que ninguna linea topa con otra, vuelve a poner los componentes y verifica que los orificios son lo suficientemente grandes para el componente.

3)con un pedazo de papel carbon y la imagen hecha, deberas de calcar el dibujo en una tarjeta( la tarjeta debera de estar previamente lijada y limpiada con thiner o bien quita esmalte). Te debera de quedar algo asi:

4) para este paso deberas de tener a tu disposicion un plumon especial para que a la hora de fundir la tarjeta con acido este aun quede. El maracador ocupado se llama “Pilot, marcador permant x-fino silver”:

con ese marcador haras repintado los puntos y a mano alzada o con regla(*aunque no recomiendo mucho con regla muchas veces la tinta se corre por ella) trazos. a manera que te quede asi:

5) en este paso tendras que tener en un recipiente con acido listo para poner la tarjeta y esperar hasta que esta tome el color.

cuando ya este recuerda regarle un poco de agua y luego con thiner remover el plumon para que quede la verdadera pista. Ademas deberas de comprobar con un tester la continuidad y ver si en dado caso algun punto se topa con  otro o ver si no hay pista cortada.

6) despues de verificar nos toca ahora perforar la tarjeta para ello deberas utilizar “broca 1/32” lo puedes hacer con un taladro normal y mucha paciencia o simplemente con un dremel o una taladro especial para ello.

7)ya teniendo las perforaciones hechas empezamos a montar y soldar todos los componentes.

En el presente proyecto se crearon dos pistas con fin de dejar el reloj, los interruptores y led arriba y abajo solo fueran la distribucion de los componentes que lo hacen funcionar.

a la izquierda circuito de abajo en donde esta colocado todos los componentes, imagen de la derecha es la parte que conecta con la pista de abajo y que muestra el -LED,interruptores y display.

Lista de componentes:

*Lista de componentes cotizada en El Salvador 2010

Componentes adicionales: entres los componentes que no estan mencionados en la lista,pero que tiene la misma importancia solo que jugando un papel secundario son;

Fotos del montaje final

Parte frontal del proyecto

parte de atras del proyecto

parte lateral del proyecto

Reloj digital

Video


2 Comments leave one →
  1. December 1, 2010 3:37 AM

    Hi, this is a comment.
    To delete a comment, just log in, and view the posts’ comments, there you will have the option to edit or delete them.

  2. trisha permalink
    March 25, 2011 2:46 PM

    excellent work now I’ll start mine!!!

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