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 Synoptique de l'horloge / calendrier
:
Principe
de fonctionnement du dispositif :
Alimentation
de l'horloge :
L'alimentation
des circuits logiques de l'horloge est articulée
autour du régulateur 7805
(U5). Dans un souci d'accroître la plage de tension admissible
à l'entrée du régulateur
(+13V
à +20V), j'ai préféré
employer un modèle
TO220 assurant une
meilleure dissipation au-delà de
+15V.
L'horloge
sera alimentée au moyen d'un adaptateur
secteur conventionnel non régulé
pouvant débiter un minimum de 300mA.
Ainsi, optez pour un
adaptateur secteur 300mA,
ou mieux de
500mA en
position
12V.
Enfin,
la diode D1
protège le montage contre toute inversion
de polarité.
La
matrice de diodes leds :
Le
microcontrôleur sera chargé
de piloter la matrice constituée
de
126 diodes leds. Cette
matrice est organisée en 6
chiffres de
7 segments.
A ce nombre de
126 leds, on doit y ajouter 4
leds supplémentaires
permettant
de constituer les points séparant
les heures - des minutes et les minutes -
des
secondes.
La
matrice est bien évidemment
multiplexée
afin d'en limiter au maximum le
courant consommé et par la même,
d'en simplifier
la structure de l'alimentation.
Répartition des tâches dans
la gestion de la matrice :
Les transistors Q16
à Q21
pilotés par l'aiguilleur (un compteur
CMOS Johnson - 4017) alimentent les drivers gérant les
différents digits. De part le fonctionnement
du compteur Johnson, les digits
seront commandés successivement en
partant du digit
de droite (digit6)
piloté par le transistor Q16,
jusqu'au digit de
gauche (digit1) piloté par le transistor Q21.
Les transistors drivers Q10 à Q15
alimentés directement à partir
de
la tension d'entrée non régulée
constituent les
étages de puissance. Ces
drivers sont
reliés directement aux "anodes communes"
des différents digits.
Les transistors
Q3 à Q9
pilotés par le microcontrôleur
U1 permettent d'attribuer
la valeur correspondante aux différents
segments du digit sélectionné
par l'aiguilleur.
Les différents segments constitués par
3 leds
en séries nécessitent
l'utilisation de leds d'une
même référence
et provenant d'un
même lot faute
de quoi, certaines seront plus lumineuses
que d'autres...
Le
circuit PCF 8583 du constructeur Philips (U3) :
Dans
le cadre de cette réalisation, j'ai
eu recours à un circuit spécialisé
de l'écurie Philips
PCF8583 permettant
de prendre en charge les heures,
minutes,
secondes,
jours et mois
de manière autonome avec une grande
précision. Très souple, ce circuit se laisse piloter
via une liaison bifilaire conventionnelle
I
²C constituée par les signaux SDA
et SCL.
Notez la présence d'une base de
temps spécifique au PCF8583
constituée par un quartz horloger
cylindrique de
32,768 kHz et d'un
condensateur ajustable
VC1. Ce dernier permet
de corriger
très légèrement la
fréquence de résonance du quartz
afin de
rattraper les dérives éventuelles
de l'horloge sur de longues périodes
de fonctionnement.
Enfin,
le
PCF8583 sait se contenter
d'une tension d'alimentation très
réduite (jusqu'à
1V) idéale pour l'utilisation
conjointe d'une
petite batterie au Cd-Ni de 3,6V.
Ainsi, en cas de coupure de courant, la batterie
assure
la conservation de
l'heure et de la date
durant plusieurs jours.
Il en
est de même pour les paramètres logiciels
(type d'affichage, durée de l'alternance,
etc...) qui sont sauvegardés
dans la mémoire
data EEPROM du PIC.
Sur
le plan pratique, deux
picots tulipes référencés
K2
sur le schéma structurel permettent de mettre en service
ou hors service la dite batterie.
Cette dernière se rechangeant automatiquement
dès la mise sous tension du montage
(si K2 est court-circuité évidemment).
Notez
la présence de
deux diodes Schottky
(BAT85) pour D2
et
D3 permettant de minimiser
la chute de tension à leurs bornes
et préserver
ainsi, l'autonomie
de la batterie
au maximum. En revanche,
si vous optez pour des diodes conventionnelles
de type
1N4148, l'autonomie
de sauvegarde de l'horloge / Calendrier
sera sensiblement réduite.
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