Кухонный таймер для йогуртницы

Автор: Nikopol, nikopol_86@mail.ru
Опубликовано 18.09.2014
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2014"

Доброго времение суток уважаемые представители семейства кошачьих.
Поздравляю нашего уважаемого кота с его 9-ти летием и желаю дальнейшего процветания и успехов в развитии!!!
Так как поздравляю кота впервые, то и поздравление будет экспромтом, не судите строго :)

Задача

Итак сегодня мы будем заниматся изготовлением кухонного таймера для йогуртницы.
Как известно все коты любят молоко, а вот как обстоят дела с йогуртом? Ну думаю, что котятам он точно приходится по душе.
Но вот к магазинным продуктам я отношусь слегка скептически, тем более что самым маленьким его всетаки давать опасно. То ли дело дамашний продукт, тут и знаеш из чего, да еще и как он приготовлен. Вот собственно из таких соображений было принято решение приобрести йогуртницу. Устройство не хитрое, простое и преданное, основная его задача держать температуру до тех пор пока вилка в розетке. Не порядок, потому как необходимо вручную отключать устройство через определленное время, а если свежий йогурт хочется утром? Придется встать среди ночи для отключения, а если проспал, все, кисляк, а если рано, то вообще не понятно что. Вот сегодня мы и решим поставленную задачу.

Требования.

1. Необходим таймер, который будет способен коммутировать нагрузку 220 В, 200 Вт.
2. Время задержки на отключение составляет от 1 мин до 99 часов 59 минут. (это с запасом)
3. Необходима звуковая сигнализация по окончанию времени отсчета.

Описание схемы.

Покопавшись в закромах мастерской выбрал элементную базу для будущей конструкции.

В седце установил ATMega8, данный выбор пал на него, потому что у этого контроллера минимально необходимое количество ног, не очень хотелось лепить расширители портов или регистры, хотя для данной задачи он "великоват" по своим возможностям. С другой стороны есть куда внести изменения в функционал, если понадобится. Контроллер настроен на встроенный генератор с тактовой частотой 8 МГц. Остальные настройки оставленны по умолчанию. В качестве индикатора был выбран небольшой 4-х разрядный 7-ми сегментный индикатор с общим катодом. Питание всей схемы было решено брать от сети через баластный конденсатор. Так как опыта в расчетах таких источников питания особо нет, то пришлось немного подбирать элементы для уменьшения тепловыделения. Но при этом появилась зависимость от входного напряжения сети, на работе при 240 В, все работает ок, а вот дома, при 200 В уже есть проблем, контроллер резетиться при попытке включиьт пищалку. Таким образом устройство пищит один раз вместо положенных ему 5-ти раз. Также сложность расчета такого блока питания состоит в том, что у нас характер нагрузки не постоянный, т.е. ток потребления сильно зависит от количества включенных сегментов и пищалки. По теоретическим расчетам, которые совпали с практикой, максимальное потребление схемы составляет 125 мА, а средний ток составляет порядка 80 мА. Схема БП расчитывалась исходя из максимума в 130 мА, но если у Вас возникнут проблемы с питанием, то необходимо будет подобрать резистор R3. Важно!!! Конденсатор С1 должен быть не меньше чем на 630 В. В качестве управляющего элемента для нагрузки был выбран симистор на 600 Вольт и 12 А (что было под рукой) BT-138. Контроллер симмистором управляет через оптосиммистор MOC3022. Светодиод в цепи управления добавлен для индикации. В качестве диодного моста применен DB107. В остальном схема не представляет ничего особенного, все схематехнические решения являются классическими. Также можно заменить индикатор на другой с общим анодом, в программе есть такая возможность, но необходимо внести изменения в схему, заменив транзисторы на индикаторе на другую проводимость и подключив их к + питания. Также нужно будет внести небольшие изменения в плате индикатора.

Конструкция.

На радиорынке был куплен корпус для БП. Под него развел платы. Было принято решение делать конструкцию "бутербродом". Для этого развел и изготовил 2 платы, одна с кнопками и индикатором, вторая,с остальными элементами.
Вот плата индикатора

А это основная плата.

Между собой соединил при помощи pls разъемов длиной 2 см.

В корпус была внедрена розетка, а также проделаны отверстия под кнопки и индикатор. Вклеил стойки для крепления платы индикатора, затем прикрутив ее маленькими саморезами.
Основная плата держится за счет платы индикатора и упора в нижнюю часть корпуса, дополнительных креплени она не имеет.
Вот собственно как это дело выглядит из нутри.

А вот уже в сборе.

Остается сделать наклейку на "лицо"... ну это отдельный разговор.

Программа и функционал.

Ну теперь собственно что эта штука может.
При включении таймер переходит в режим ожидания, моргая дисплеем с интервалом 0,5 сек, при этом востановив из памяти последнюю уставку времени.
Таким образом можно просто нажать "Старт" и он начнет отсчет со старыми параметрами.
При необходимости кнопками "Часы" и "Минуты" выставляем необходимый интервал времени (изменения происводятся только в плюс) и нажимаем "Старт", начнется обратный отсчет времени. При этом десятичная точка второго разряда начнет мигать с интервалом 0,5 сек индицируя обратный отсчет, а также десятичная точка в 4-м разряде будет светиться индицирую, что нагрузка включена.
При необходимости преждевременной остановки таймера, достаточно нажать кнопку "Стоп". Таймер остановиться, нагрузка будет обесточенна, а на дисплее будет моргать старая уставка.
При повторорном нажатии "Стоп" уставка времени сброситься в ноль, это удобно, если необходимо изменить уставку.
При нажатии "Старт" текущая уставка сохраняется в энергонезависимую память. Также при повторном нажатии кнопки "Старт" можно увидеть уставку времени которую в данный момент отсчитывает таймер, индикация будет в течении 5 секунд и перейдет на отображение обратного отсчета автоматически.
По окончанию отсчета нагрузка будет отключена, а таймер издаст 5 котортких звуковых сигналов перейдя в режим ожидания нового задания.

Ну собственно все, теперь можно готовить вкусный и полезный йогурт.
Как всегда полный архив со всем необходимым в конце статьи.

Файлы:
Схема+Плата+ПО+Исходники

Все вопросы в Форум.