Простой счетчик витков на Attiny13a

Автор: Regerald
Опубликовано 27.01.2017
Создано при помощи КотоРед.

Пришлось недавно мотать трансформаторы с большим количеством витков - работа даже чем-то приятная, но вот со счёта я всё время сбиваюсь. Обычные решения вроде калькулятора с герконом на знаке "равно" не устраивали - за отсутствием того самого калькулятора, да и не эстетично это как-то. Как и не эстетично использовать для этих целей Атмеги, Ардуины и более высокие контроллеры. Готовых схем в интернете не нашлось, а если и были, то сопровождались десятками деталей и бородой из проводов. Пришлось придумывать самому, ибо не может столь простое устройство требовать столь сложной схемы.

Из подходящих деталей нашeл контроллеры Attiny13a, светодиодный семисегментный дисплей на "драйвере" из шифт-регистров, аккумулятор от сотового телефона, а также пары светодиод-фототранзистор, которые раньше служили датчиками уровня краски струйного принтера.

Дисплеи такого типа продаются с уже распаянной платой на два восьмибитных шифт-регистра 74HC595, и стоят ненамного дороже чем просто семисегментные дисплеи. Основной их плюс в том, что можно обойтись всего тремя портами ввода данных: DIO, CKL и RCK. А портов как известно на Attiny13a совсем немного - всего три на дисплей и два на датчики. Также отпадает надобность в четырёх транзисторах, что ставятся при использовании обычной динамической индикации, требующей целых 7+4 портов микроконтроллера.

Датчиками служат две пары светодиод-фототранзистор (например ITR9608), расположенные рядом друг с другом. В данном случае они используются как эмиттерные повторители, притягивая каждый свой порт на высокий уровень, когда фототранзистор принимает свет. В принципе, можно обойтись и одним датчиком (естественно, изменив прошивку), но тогда счетчик не будет "видеть" в какую сторону вы вращаете вал. А это неудобно, если приходится отматывать и переукладывать витки.

Вращая вал намоточного станка мы вращаем также диск с прорезью, находящийся между светодиодами и фототранзисторами, таким образом периодически прерывая световые лучи. Прорезь должна быть достаточно широкой чтобы одновременно пропускать свет на оба фототранзистора. Подробности работы программы можно понять из исходников, которые я постарался получше комментировать. Прошивку делал используя USBASP-программатор под линуксом, при компиляции исходников надо указать стандарт c99. Исходники прилагаются, так как я исповедую "Open Source".

Схема всего счетчика представлена ниже. Изначально в схеме предполагалось использовать кнопку сброса, но затем я понял что она по сути не нужна - можно просто щелкнуть туда-сюда выключателем.

Печатную плату рисуем в вашей любимой программе, или берём готовую в случае если нашли такие же детали как у меня. Я не стал заморачиваться с ЛУТ - в основном по причине отсутствия рабочего утюга. Просто накернил места отверстий, нарисовал дорожки специальным маркером и вытравил плату, использовав тот самый состав из перекиси водорода + соли + лимонной кислоты. Облудив и распаяв детали, можно проверить работу схемы.

Далее кончается электроника и начинается механика - тут уже дело вкуса и пристрастий. Кто-то может прикрутить электропривод, мне же нравится крутить вручную. Это удобнее когда провод очень тонкий и легко рвётся - рука лучше чувствует натяжение.

Устройство готово, инспектора довольны :)

Файлы:
Прошивка микроконтроллера
Печатная плата
Исходники программы на "СИ"

Все вопросы в Форум.