ساخت مدار کنترل دما و ساعت دیجیتالی با آی سی DS1307

کنترل دما و ساعت دیجیتالی

در این بخش تیم الکترونیک و برنامه نویسی الکترونیک ۹۸, اقدام به طراحی و انتشار پروژه ای کاربردی با عنوان, ساخت مدار اندازه گیری و کنترل دمای محیط با قابلیت نمایش زمان واقعی با استفاده از آی سی DS1307 توسط میکروکنترلر AVR , برای شما علاقه مندان به پروژه های میکروکنترلر AVR کرده است. بنا به درخواست یکی از کاربران عزیز سایت در این پروژه تصمیم به طراحی یک مدار بسیار کاربردی گرفتیم. در حقیقت این پروژه تلفیقی از سه پروژه متفاوت زیر می باشد :

:: اندازه گیری و کنترل دمای محیط با قابلیت تعریف بازه دمای مجاز و غیر مجاز

:: ساخت ساعت دیجیتالی با آی سی DS1307 جهت محاسبه زمان در مواقع قطع برق

:: کنترل دو وسیله برقی در ساعت های مورد نظر با امکان تنظیم زمان روشن و خاموش شدن رله ها

بی شک با طراحی و ساخت یک مدار یکپارچه با قابلیت انجام و اجرای موارد ذکر شده در بالا می توان به یک دستگاه بسیار کاربردی و البته مقرون به صرفه دست یافت, که می توان از آن در کارهایی زیادی برای تکمیل اهداف و دیگر پروژه های خود استفاده کنیم. پس برای دریافت توضیحات کاملتر و ساخت آن با الکترونیک 98 همراه باشید.

ساخت ساعت دیجیتالی با تراشه DS1307

در این پروژه ما برای نمایش ساعت از تراشه معروف DS1307 که به آی سی ساعت نیز در بین فروشندگان قطعات الکترونیک معروف است استفاده کرده ایم, که دلیل استفاده از این تراشه جلوگیری از ریست شدن زمان در مواقع قطع برق یا جدا شدن تغذیه میکروکنترلر AVR است. در حقیقت این تراشه دارای دو پایه مستقل جهت اتصال باتری بکاپ (پشتیبان) است که باید توسط یک عدد باتری سه ولتی ساعت های مچی راه اندازی شود. به همین علت در زمان قطع تغذیه مدار به هر دلیلی این تراشه قابلیت ذخیره و محاسبه زمان تا حداقل یک سال را بدون نیاز به ولتاژ منبع تغذیه دارد.

آی سی DS1307 از پروتکل ارتباطی I2C برای ارتباط با تجهیزات جانبی پشتیبانی می کند, همانطور که می دانید پروتکل I2C یکی از چهار پروتکل ارتباطی می باشد که میکروکنترلر AVR آن را پشتیبانی می کند, به همین جهت ما می توانیم به راحتی تنها با نوشتن فقط چند خط برنامه ارتباط بین میکروکنترلر AVR و آی سی DS1307 را برقرار کنیم.

---

نقشه شماتیک پروژه

لیست قطعات مورد نیاز

مقاومت 1 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 5 درصد	4 عدد
مقاومت 10 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد	4 عدد
مقاومت 330 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد	2 عدد
مقاومت 4.7 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد	2 عدد
پتانسیومتر خوابیده 10K کیلو اهم تک‌دور مدل DIP	2 عدد
دیود 1N4007	6 عدد
خازن الکترولیتی 470uf میکروفاراد 16 ولت	1 عدد
خازن عدسی 100nF نانوفاراد	2 عدد
رگولاتور ولتاژ 5 ولت L7805	1 عدد
سنسور اندازه گیری دما LM35DZ	1 عدد
آی سی شمارش و نگهداری ساعت و تقویم DS1307 مدل DIP	1 عدد
آی سی ULN2804A مدل DIP اورجینال	1 عدد
مقاومت 1 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 5 درصد	1 عدد
میکروکنترلر ATMEGA32A مدل DIP تایوانی با 40 پایه	1 عدد
سوکت آی سی 40 پایه مدل معمولی	1 عدد
سوکت آی سی 8 پایه مدل معمولی	1 عدد
سوکت آی سی 18 پایه مدل معمولی	1 عدد
ترمینال پیچی 2 پین مدل KF300 رنگ آبی	1 عدد
ترمینال پیچی 3 پین مدل KF300 رنگ آبی	4 عدد
لامپ LED قرمز سایز 3mm میلی متر مدل مات	4 عدد
LCD کاراکتری مدل 16×2 با Backlighting آبی	1 عدد
پین هدر نری صاف 1x40 با ارتفاع 11 میلیمتر - مشکی	1 عدد
پین هدر مادگی صاف 1x40 با فاصله پایه 2.54 میلیمتر - مشکی	1 عدد
کریستال 3.2768MHz مگاهرتز	1 عدد
تک سوئیچ 4 پایه DIP سایز 6x6x5 میلیمتر	4 عدد
رله 12V ولت معمولی تک کنتاکت با جریان 10 آمپر	4 عدد
آداپتور 12V ولت 2A آمپر مدل بین راهی ساخت ایران	1 عدد

---

ساخت دماسنج با قابلیت کنترل دمای محیط

یکی از ویژگی های برجسته این پروژه اندازه گیری دما توسط سنسور دما LM35 و همچنین کنترل دمای محیط با تعریف دو دمای بالا و پائین می باشد. عملکرد این ویژگی از مدار به این صورت است که کاربر می تواند توسط کلید های تعبیه شده وارد منوی تنظیمات دستگاه شود و اقدام به تعریف یک دمای پایین و یک دمای بالا نماید.

به عنوان مثال اگر دمای محیط در حالت عادی 25 درجه سانتی گراد باشد و همچنین دمای پائین بر روی 20 درجه سانتی گراد و دمای بالا بر روی 28 درجه سانتی گراد از سوی کاربر تنظیم شده باشد رله مربوط به کنترل دما بالا و پایین غیر فعال است, حال اگر دمای محیط کمتر از دمای پایین یعنی 20 درجه سانتی گراد باشد رله دمای پائین فعال می شود و یا در صورت اینکه دمای محیط بیشتر از دمای بالا یعنی 28 درجه سانتی گراد باشد رله مربوط به کنترل دما بالا فعال شده و در نتیجه وسیله برقی متصل به دستگاه که می تواند یک فن یا هیتر یا هر وسیله دیگری باشد روشن و یا خاموش شود.

همچنین لازم به ذکر است دو مقادیر دمای بالا و دمای پایین که از سوی کاربر تنظیم می شوند در حافظه داخلی یا همان حافظه EEPROM میکروکنترلر ATmega32 ذخیره می شوند تا در صورت قطع برق و اتصال مجدد آن دیگر نیاز به تنظیم دوباره این مقادیر نباشد.

---

نقشه جاگذاری قطعات بر روی برد PCB

لیست ابزار آلات و تجهیزات مورد نیاز

هویه	1 عدد
سیم لحیم	1 عدد
کف چین	1 عدد
قلع کش	1 عدد

---

روشن و خاموش کردن وسایل برقی در ساعات مشخص

از دیگر ویژگی های بارز این پروژه که می توان به آن اشاره کرد قابلیت کنترل دو رله یا وسیله برقی در زمان های مشخص می باشد. عملکرد این قابلیت دستگاه به این صورت می باشد که کاربر می تواند برای هر یک از رله های اول و دوم یک زمان کاملا مستقل جهت فعال و غیر فعال شدن رله ها تعریف نماید تا در ساعت های تعیین شده وسایل برقی مورد نظر خاموش و یا روشن شوند.

برای انجام تنظیمات ساعت و دما در این پروژه از چهار میکروسوئیچ استفاده شده است, که توسط میکروسوئیچ Menu می توانیم وارد منوی تنظیمات شویم و توسط سه کلید دیگر می توانیم در منوها پیمایش کنید و یا مقادیر مربوط به زمان ها و دما ها را کاهش یا افزایش دهیم.

---

ویدیو ضبط شده از نحوه راه اندازی و عملکرد پروژه

در زیر یک ویدئو از نحوه عملکرد پروژه ساخته شده مدار کنترل دما و ساعت دیجیتالی با آی سی DS1307 ضبط شده است, که می توانید برای درک بیشتر از نحوه عملکرد پروژه به صورت آنلاین مشاهده و یا از انتهای همین پست دانلود نمائید.

همانطور که در تصاویر موجود از پروژه ساخته شده مشاهده می کنید جهت نمایش اطلاعاتی نظیر ساعت و دما از یک LCD کارکتری 2 در 16 استفاده شده است. همچنین لازم به ذکر است در فایل پیوست این پروژه نقشه شماتیک و فایل برنامه میکروکنترلر که به زبان بیسیک BASIC و در محیط نرم افزار BASCOM-AVR نوشته شده موجود می باشد. همچنین فایل شبیه سازی پروژه که با نرم افزار Proteus Professional طراحی شده است نیز موجود می باشد, فقط دقت کنید برای اجرای برنامه شبیه ساز به نرم افزار Proteus ورژن هشت و بالاتر احتیاج دارید.

---

دانلود مستندات پروژه

توجه: به دلیل توقف فعالیت سایت امکان دریافت پروژه وجود ندارد.