ATUALIZANDO O
RELÓGIO BINÁRIO
No ano de 2006 eu publiquei um relógio com mostrador "binário" (na verdade um BCD) na revista Eletrônica Total nr 115 (edição bimensal de Maio/Junho). Muitos leitores montaram esse pequeno relógio e o mesmo funciona desde então em minha sala. Porém uma coisa que sempre me incomodou (um pouco) era que sempre que a energia elétrica "piscava" o relógio precisava ser acertado. Muitas vezes eu o deixei desligado por esse motivo. Na época me ocorreu colocar um RTC no mesmo, mas haviam as limitações "editoriais" e outras que me impediram de fazê-lo.
Bom o relógio ficou abandonado por algum tempo, até que num final de semana eu resolvi colocá-lo na bancada para resolver esse pequeno problema. A primeira opção seria utilizar um módulo RTC pronto, facilmente encontrado no mercado hoje em dia. Mas dai eu precisaria comprá-lo e esperar chegar, eu queria resolver o problema rápido e utilizando o que eu tinha em mãos. Buscando no gaveteiro de componentes encontrei um DS1302 e resolvi construir meu próprio "módulo RTC". Depois foi só alterar o programa e "problema resolvido"!
Obs.: Caso você não conheça o
projeto original, clique aqui!
O CIRCUITO PARA A
ATUALIZAÇÃO PROPOSTA
Na figura
acima é possível ver o circuito do módulo que eu estou
utilizando no meu relógio binário. Ele tem poucos
componentes (como a maioria dos módulos presentes no
mercado). A ideia é facilitar a sua aplicação de forma
direta em basicamente qualquer circuito microcontrolado,
certo?! CI1
é o componente principal, um DS1302 da Dallas
Semiconductor. Trata-se de um relógio de tempo
real com as seguintes características:
- Relógio em tempo real com segundos, minutos, horas, dia do mês, mês, dia da semana e ano com compensação do ano válido até 2100;
- 31 x 8 RAM para armazenamento de dados;
- E/S do tipo serial com uso mínimo de pinos;
- Tensão de operação entre 2.0–5.5V;
- Corrente menor a 300nA a 2.0V;
- Operação em single-byte ou modo burst para transferência de dados (leitura ou gravação) na RAM;
- 8 pinos DIP ou SOICs;
- Interface simples tipo 3 wire;
- TTL - compatível (VCC = 5V);
- Faixa de temperatura entre –40 ° C a +85 °;
- Ci compatível com DS1202;
- entre outras.
Clique aqui
para fazer o download do datasheet deste
componente, onde poderá ver mais informações a respeito
do mesmo.
X1 é um cristal de 32.768kHz necessário para o clock do CI (é através do mesmo que o CI controla seu relógio interno). C1 é o capacitor de desacoplamento e B1 a bateria de backup que manterá o CI em funcionamento caso a tensão presente em VCC2 seja retirada (queda de energia, desligamento acidental ou proposital do circuito, etc).
Olhando para o circuito você poderá perceber que o mesmo é muito simples, como a maioria dos módulos presentes no mercado "single chip". Para fazer seu próprio módulo, é necessário compreender bem o funcionamento dos componentes presentes na placa, certo? O datasheet do componente traz muitas informações a respeito, e portanto precisa ser estudado. Sendo assim, não tem nenhuma "mágica" que vai lhe trazer os conhecimentos necessário. É preciso estudar! Apenas isso!
MONTAGEM
A figura acima mostra minha sugestão para o layout de circuito impresso (foi a que usei). A placa ficou bem pequena e fácil de instalar em qualquer ponto, principalmente dentro do relógio binário (objeto principal deste artigo).
A montagem deve ser feita tomando cuidado ao soldar o CI na placa ou mesmo o seu suporte (eu preferi assim). O suporte da bateria também é "polarizado" e merece atenção na sua montagem. C1 é do tipo cerâmico (não polarizado) e mais tranquilo de ser montado. Para J1 eu optei por soldar fios para facilitar a conexão com a placa do relógio binário.
ADAPTAÇÃO NO RELÓGIO
A adaptação é relativamente simples, pois requer apenas que os fios do módulo sejam soldados a placa do relógio binário diretamente abaixo do PIC16F628 (agora um PIC16F628A). A figura acima mostra os detalhes dessa conexão e abaixo listo estes pontos:
Após a adaptação bastou alterar o programa de controle para que o relógio pudesse, ao ser acertado gravar o novo horário na RAM do CI DS1302 e quando fosse ligado (ou religado em caso de queda de energia ou outra) pudesse "ler" da mesma RAM o horário atualizado!
O PROGRAMA
Para alterar o programa eu precisaria ter em mãos o compilador CCS C PCM v3.15 utilizado na versão 1.0 (original de 2006). O problema é que eu não tenho mais esse compilador. Então criei um novo projeto utilizando o compilador XC8 2.45 com MPLABX 6.0 Microchip. É o que eu tinha em mãos, lembra?!?!
Eu não pretendo ficar aqui detalhando o programa, até porque não é esse o objetivo do artigo. Mais abaixo em DOWNLOADS eu deixei o novo pacote e se você tiver interesse poderá fazer o download do mesmo para estudá-lo (o fonte). O programa é basicamente o mesmo se comparado a versão original e servirá como exemplo caso você tenha outros programas em CCS C e queira migrar para o XC8 Microchip.
SUGESTÃO PARA CAIXA
A primeira caixa que eu fiz para meu pequeno relógio foi preparada com madeira e um pedaço de "prancheta de acrílico vermelha". Porém, após a atualização eu achei que o relógio merecia uma nova caixa. E nos tempos "modernos" nada melhor que utilizar uma impressora 3D para preparar uma caixa! E foi o que eu fiz! Após desenhar a caixa, foi só imprimir a mesma! As figuras acima mostram o resultado!
Obs.: Arquivos disponíveis para download no meu perfil do Thingiverse!
CONCLUSÃO
Nesse pequeno artigo você não viu apenas como atualizar o relógio binário como também viu que é possível preparar seu próprio módulo em casa, como o que se tem em mãos! Acho essa parte a mais importante, já que o mundo dos microcontroladores foi invadido por "módulos" que simplesmente resolvem quase tudo. O único problema é que uma grande maioria sequer sabe como os mesmos funcionam e se limitam a meros "usuários" destes. A eletrônica vai bem além disso e estudar um componente presente num módulo pode representar a diferença no sucesso da aplicação do mesmo em microcontroladores onde uma "biblioteca mágica" não existe! Sorte e sucesso em suas montagens e estudos!!!
X1 é um cristal de 32.768kHz necessário para o clock do CI (é através do mesmo que o CI controla seu relógio interno). C1 é o capacitor de desacoplamento e B1 a bateria de backup que manterá o CI em funcionamento caso a tensão presente em VCC2 seja retirada (queda de energia, desligamento acidental ou proposital do circuito, etc).
Olhando para o circuito você poderá perceber que o mesmo é muito simples, como a maioria dos módulos presentes no mercado "single chip". Para fazer seu próprio módulo, é necessário compreender bem o funcionamento dos componentes presentes na placa, certo? O datasheet do componente traz muitas informações a respeito, e portanto precisa ser estudado. Sendo assim, não tem nenhuma "mágica" que vai lhe trazer os conhecimentos necessário. É preciso estudar! Apenas isso!
MONTAGEM
A figura acima mostra minha sugestão para o layout de circuito impresso (foi a que usei). A placa ficou bem pequena e fácil de instalar em qualquer ponto, principalmente dentro do relógio binário (objeto principal deste artigo).
A montagem deve ser feita tomando cuidado ao soldar o CI na placa ou mesmo o seu suporte (eu preferi assim). O suporte da bateria também é "polarizado" e merece atenção na sua montagem. C1 é do tipo cerâmico (não polarizado) e mais tranquilo de ser montado. Para J1 eu optei por soldar fios para facilitar a conexão com a placa do relógio binário.
ADAPTAÇÃO NO RELÓGIO
A adaptação é relativamente simples, pois requer apenas que os fios do módulo sejam soldados a placa do relógio binário diretamente abaixo do PIC16F628 (agora um PIC16F628A). A figura acima mostra os detalhes dessa conexão e abaixo listo estes pontos:
| Módulo (JP1) |
pino no PIC |
| 1 (VCC) |
14 |
| 2 (GND) |
5 |
| 3 (SCK) |
11 (RB5) |
| 4 (DT) |
16 (RA7) |
| 5 (RST) |
15 (RA6) |
Após a adaptação bastou alterar o programa de controle para que o relógio pudesse, ao ser acertado gravar o novo horário na RAM do CI DS1302 e quando fosse ligado (ou religado em caso de queda de energia ou outra) pudesse "ler" da mesma RAM o horário atualizado!
O PROGRAMA
Para alterar o programa eu precisaria ter em mãos o compilador CCS C PCM v3.15 utilizado na versão 1.0 (original de 2006). O problema é que eu não tenho mais esse compilador. Então criei um novo projeto utilizando o compilador XC8 2.45 com MPLABX 6.0 Microchip. É o que eu tinha em mãos, lembra?!?!
Eu não pretendo ficar aqui detalhando o programa, até porque não é esse o objetivo do artigo. Mais abaixo em DOWNLOADS eu deixei o novo pacote e se você tiver interesse poderá fazer o download do mesmo para estudá-lo (o fonte). O programa é basicamente o mesmo se comparado a versão original e servirá como exemplo caso você tenha outros programas em CCS C e queira migrar para o XC8 Microchip.
SUGESTÃO PARA CAIXA
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A primeira caixa que eu fiz para meu pequeno relógio foi preparada com madeira e um pedaço de "prancheta de acrílico vermelha". Porém, após a atualização eu achei que o relógio merecia uma nova caixa. E nos tempos "modernos" nada melhor que utilizar uma impressora 3D para preparar uma caixa! E foi o que eu fiz! Após desenhar a caixa, foi só imprimir a mesma! As figuras acima mostram o resultado!
Obs.: Arquivos disponíveis para download no meu perfil do Thingiverse!
CONCLUSÃO
Nesse pequeno artigo você não viu apenas como atualizar o relógio binário como também viu que é possível preparar seu próprio módulo em casa, como o que se tem em mãos! Acho essa parte a mais importante, já que o mundo dos microcontroladores foi invadido por "módulos" que simplesmente resolvem quase tudo. O único problema é que uma grande maioria sequer sabe como os mesmos funcionam e se limitam a meros "usuários" destes. A eletrônica vai bem além disso e estudar um componente presente num módulo pode representar a diferença no sucesso da aplicação do mesmo em microcontroladores onde uma "biblioteca mágica" não existe! Sorte e sucesso em suas montagens e estudos!!!
DOWNLOADS:
- Circuito do módulo DS1302
- Layout de circuito impresso não invertido ( veja aqui como usar esse método)
- Layout de circuito impresso invertido (conheça esse método aqui)
- Pacote com arquivos fonte + hex para gravação
Este
projeto foi publicado, com minha autorização, originalmente
na revista Eletrônica Total nr 115 de Maio/Junho
de 2006 .
Especificações:
- Microcontrolador - PIC16F628A (versão atualizada!)
- Mostrador - tipo BCD com LEDs
- Alimentação - rede AC 110V/220V (com transformador!)
- RTC - DS1302 (versão atualizada!!!)
- Programa - Linguagem C (compilador XC8 Microchip)