Кухонный таймер



Вступление

(можно не читать).
Достаточно часто на кухне надо следить за длительностью какой-нибудь операции или процесса. Например, чайничек поставили наливаться или макарошки вариться, или мясо в духовку ваша ненаглядная поставила. И вроде бы все хорошо, но стоит зазеваться(или засидеться в интернете), как чайник перельется, макароны переварятся или что еще хуже – мясо в духовке подгорит!
Для решения данного вопроса был приобретен механический таймер в виде яйца. И, в общем, он был неплох — места не занимает, звенит громко. Но спустя полгода таймер начал куда-то спешить. Да прилично так. Заводишь его на час, а он уже минут через 40 звенит. В общем не порядок! Немного подумав и посмотрев на готовые варианты, все-таки решил сделать свой кухонный таймер.

Требования

Требования были к нему достаточно простые:
  • Электронное управление
  • ЖК-индикация
  • Звуковая сигнализация
  • Компактность
  • Низкое энергопотребление
  • Измерение температуры (ну, как же без нее :-))



Схема

В итоге получилась достаточно простая схема:

Мозг сей конструкции — микроконтроллер Mega48PA.
Индикатор TIC3321A, висит на SPI.
Кварц — часовой 32.768.
Излучатель — электромагнитный активный (со схемой генерации внутри).

Краткое описание работы

Если таймер не заведен, то контроллер почти все время спит.
Раз в секунду его будит таймер 2 (работающий в асинхронном режиме) для измерения температуры и вывода ее на дисплей, затем МК засыпает обратно.
Если был заведен таймер, то проц просыпается только для определения оставшегося времени. Если обратный отсчет окончен — пищит 10 раз и снова переходит в режим сна. И снова меряет температуру. И так бесконечно.
Кнопками «Вверх» и «Вниз» устанавливается нужное время. После этого можно нажать «Старт» или «Стоп». «Старт» — запуск таймера, «Стоп» — уход в спящий режим. Здесь все понятно. Что бы остановить таймер, нажимаем кнопку «Стоп».
При задании времени есть особенность. Если задать 1 минуту, то по идее мы должны увидеть следующее — 00 мин 59 сек, 00 мин 58 сек и т.д. Но, т.к. секунды не убираются, а показывать 0 минут как-то не очень юзер френдли, то 1 минута так и будет торчать, пока не отсчитается и не сбросится в 0.
В качестве датчика температуры используется NTC термистор 10кОм (EPCOS B57861-S 103-F40) с градуировкой 8016.
Для измерения температуры используется простой делитель напряжения, в верхнем плече которого стоит резистор 10к, в нижнем — термистор. Температура растет — напряжение на термисторе падает, температура падает — напряжение растет.
В схеме есть косячок. Резистор делителя напряжения лучше подключить к первому выводу контроллера (там он подключается к питанию только в момент измерения, затем замыкается на землю), а не напрямую к +3.3В, чтобы батарейки не разряжались на делитель.

Конструктив


Устройство собрано в корпусе Gainta 909G (контакты G0310 идут отдельно!). Оформить лицевую панель можно по своему вкусу, для этого надо будет поставить Front Designer 3.0. Все отверстия можно сделать по макету лицевой панели.
Несколько фотографий внутренностей:

Все в сборе: Серебристые «таблетки» — это магниты, позволяющие удерживать таймер в вертикальном положении на дверце холодильника.

Плата в сборе:

Лицевая панель:


Прошивка

В программе в большой степени присутствует быдлокодинг, но, т.к. девайс в общем и целом работает, я решил не наводить порядок.
В архиве будут исходники. Поэтому, если кому-то что-то захочется изменить, дерзайте.
Если используете USBAsp и оболочку eXtreme Burner, то не забывайте поправить конфиг для ATtiny 13a.
Вот тут товарищ показывает, как это сделать:
forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?f=4&t=23760&start=0

Итог

В итоге за недорого можно собрать свой таймер, который неплохо смотрится на холодильнике и радует хозяйку.
Главное теперь — не забывать заводить таймер :-)
Файлы в топике: Timer3.zip

Комментарии (47)

RSS свернуть / развернуть
Два вопроса:
1) Где «кат»?
2) Почему именно этот дисплей? Я с разбегу не могу его найти в продаже, может я чего-то не понимаю…
0
Насчет «ката» не понял, куда его надо добавить.
Индикатор смотрел по размеру цифр и разрядности. Три разряда для него в самый раз.
А индикатор брал здесь www.trt.ru/products/tic/segment.htm
0
cut А по простому КАТ ставится для разбивки текста, для того чтоб показать лишь оглавление. К примеру фото, короткое вступление cut продолжение статьи cut. Только войди в редактирование.
И еще замечание на тему схемы. Как любил говорить мой отец в таких случаях.
— Бой в Крыму, все в дыму и ничего не видно.
В общем когда верстаешь публикацию сначала сохрани в черновике, посмотри как будет выглядеть, а уж потом публикуй. Войди в справочную и прочти внимательно несколько раз и все поймешь.

0
Спасибо! Исправился.
0
Я к чему про индикатор спросил. Какой-то он малоизвестный… (Видимо привык по долгу службы думать о серийном производстве и замене, если вдруг перестанут производить) А нет ли ходовых распространённых индикаторов? Можно и без контролера, STM32 серия L имеет на борту всё необходимое чтобы рулить ЖКИ, например.
0
TIC вроде как раз из относительно покупабельных. Хотя и не настолько, как 1602. А голые стекляшки, КМК, и того реже.
0
Вот я вбил в гугл индикатор, приведённый к статье, получил список малоизвестных магазинов и easyelectronics на первой же странице. Ни документации, ни производителя, что меня и удивило и породило первоначальный вопрос. ЧЯДНТ?
0
А ты попробуй найти вообще хоть что-то из ЖК, кроме стандартных матричных (12864 и иже ним) и знакосинтезирующих (1602 и иже с ним) индикаторов. Поймешь, что если его можно заказать в одном магазине — то это «доступный»
А доки, емнип, искать надо на применяемый там контроллер.
+1
Спасибо, понятно. Поискал — вижу.
Вроде, были без контроллеров. Правда в чип-дипе не могу найти. Но у нас в Промэлектронике точно лежали, 4 знаковые отдельно без контроллера, по типу тех, что в мультиметрах используются. Уж очень мне полюбилась возможность ими рулить напрямую от STM32 без всякого обвеса. На алиэкспрессе есть куча таких…
0
Ну, в таком случае действительно есть смысл взять на али и делать на STM8L/STM32L.
+1
Голые стекляшки без проблем делаются на заказ любого содержания и размера.
Но от 1000шт в партии. Что меня в прошлом году сильно обломало. Так что встроенный контроллер экрана по факту бесполезная штука. На прототип то деньги из своего кармана достаёшь а 1000шт на прототип — многовато.
+1
Думается мне, надо бы с продавцами поговорить. Пусть обозначат стоимость меньших партий. Мы же печатные платы теперь заказываем аки пирожки, при том сами выбираем «рецепт»… Думаю и с ЖК дисплеями так можно…
Спасибо за ответ, вы сообщили важную информацию!!!
0
Да там можно обговорить форму сегментов (не только цифры а всякие рисунки)их положение и размер экрана. беда в том что им не интересно настраивать линию под выпуск маленького количества. А брать оптовую партию под проект, который может и не взлетит это надо жить где-то не у нас.
0
Система кухонной безопасности должна иметь датчик газа/дыма, датчик вибрации верха плиты (вода закипела), микрофон с фильтром свистка чайника, таймер, вафельную примочку, подключённую по HDMI к телику с выводом хозяйке напоминания…
в идеале у таймера должен быть компаньон с пропеллером и голосовым информатором: а у вас молоко убежало
+1
соответственно заслонка для газа, пожарная сигнализация, автонаборщик 112 по gsm и еще по выделенной линии, заслонка для горячей и холодной воды, а самое главное интерактивное приложение ввода пароля для допуска с плановой проверкой знаний по технике безопасности.
0
я бы минус датчика на ногу повесил, чтобы придавливать в момент измерения температуры
а то 150мкА жрет на постоянной основе…
0
Все правильно говорите. Я описал этот косячок. Только у меня резистор подтягивается к питанию, которое поступает с вывода во время измерения.
0
Сколько получившееся изделие жрет? Насколько удобно кнопочками пользоваться?
Я что-то подобное хотел сделать, а потом купил в китае электронный таймер, который оказался на удивление удачным (хотя и не сильно долговечным, но это компенсируется ценой). Один экземпляр перекорпусировал в корпус G505015B/L и запитал от ААА, ее вообще на годы хватает (как показал опыт, раньше загибаются кнопки из-за замусоривания контактов, с этим надо что-то сделать).
0
  • avatar
  • Vga
  • 23 марта 2017, 00:13
По потреблению могу ошибиться, но мне вспоминаются следующие цифры.
В время сна примерно 40 мкА (индикатор много потребляет), во время измерения около 2-3 мА. Во время пищания около 20 мА. У меня предыдущая версия, второй или третий год живет на дешевеньких АА.
0
В время сна примерно 40 мкА (индикатор много потребляет)
Это примерно 45к часов (5 лет) на щелочных батарейках. Вполне неплохо.
во время измерения около 2-3 мА
А время и период измерения?
0
с этим надо что-то сделать
у меня была идея сделать таймер
это были 2 7 сегментных индикатора и валкодер
поворачиваеш его и индикаторы загораются

второй вариант — линейка с цифрами от 5 до 60 с интервалом в 5 минут
цифры это просто сенсорные кнопки с подсветкой, просто тыкаеш пальцем и адресуемый ргб светодиод меняет цвет
например тыкнутый горит зеленым, нынешнее время желтым и конечный (5 мин) — красным, все остальные тухнут или горят синим
если надо выключить, то тыкаеш в уже тыкнутый, а можно тыкнуть в любой другой и время поменяется
таймер представляет из себя просто линейку горизонтальную

у автора же аж 4 кнопки и зачем-то градусник, что усложняет использование

мамаша купила телик гнутый от лг или самсунг, так там на пульте столько кнопок, что у меня глаза разбегаются
зачем столько? а потому что могем, да и как оправдать цену в 800 евров?

у нас в рф был кухонный гарнитур, там были часы электромеханические и таймер механический на 60 мин
вот он заводился поворотом ручки со стрелкой и это был крутой таймер, правда со временем он засрался от жира и иногда залипал, что как-то привело к выкипанию самовара и кз в розетке плиты

никогда бы не подймал, что конденсат содержит какие-то примеси
0
Светодиодные индикаторы слишком быстро батарейки едят. Даже если они только во время работы горят (только во время установки неудобно, часто надо глянуть, сколько там еще тикать).
зачем столько?
Добраться до функции, вынесенной на отдельную кнопку быстрее и удобнее, чем добираться через меню. Особенно для тех, кто плохо понимает концепцию диалогового управления и/или плохо видит.
Хотя кнопки старт и стоп я бы объединил, и желательно иметь возможность отдельно крутить минуты и секунды. Хотя, судя по 3-разрядному индикатору, у него дискретность в 1 минуту.
никогда бы не подймал, что конденсат содержит какие-то примеси
Масло много брызг дает, плюс брызги чисто механически с собой всякую хрень тащат. Фильтр для вытяжки месяца за три покрывается толстым слоем мусора и насквозь пропитывается жиром.
Таймеры эти я, кстати, видел неоднократно, но ни разу не видел работоспособных.
0
Светодиодные индикаторы слишком быстро батарейки едят.
ну моя концепция подразумевает питание от сети, все равно в вытяжках есть питание
а тот с валкодером — просто корпус от блока питания в розетке

Добраться до функции, вынесенной на отдельную кнопку быстрее и удобнее, чем добираться через меню.
дело в том, что 95% пользователей это не нужно или надо класть второй пульт с кнопками переключения и громкости

Масло много брызг дает, плюс брызги чисто механически с собой всякую хрень тащат.
я тут имел в виду выкипевший самовар и конденсат, который по стене за плитой потек

Таймеры эти я, кстати, видел неоднократно, но ни разу не видел работоспособных.
может некоторые такое гавно варят, что хоть всех святых выноси
один раз мои придурки селедку пожарили, а я спал

так вот я проснулся, нихера не понял и побежал на улицу от этой вони, а еще раз так мамаша за моей спиной жарила колбаски и от них дым валил лютый, а я не видел и через какое-то время стал кашлять и думал, чего за херня со мной

потом повернулся, а там дым во всей кухне и эта дура стоит как баран и жарит эти сраные немецкие сосиски
вобщем я опять свалил и через несколько месяцев перешел на сыр, а то так и помереть можно
0
Питание от сети — неудобно. Нужна розетка, нужна гарантия надежности БП, таймер нельзя просто взять и унести, а иногда он нужен в другом месте. Встроить в вытяжку — ну, проблему розетки снимает, да.
дело в том, что 95% пользователей это не нужно или надо класть второй пульт с кнопками переключения и громкости
Лишние кнопки не мешают юзать только те, которые тебе нужны. Благо названные тобой на 95% пультов находятся на самом козырном месте и безошибочно находятся наощупь. Зато лезть в меню из-за того, что поленились вынести кнопку Aspect Ratio (который слетает каждый раз, как прервется сигнал) меня уже заколебало.
конденсат, который по стене за плитой потек
А-а. Ну он, вероятно, просто смыл со стены требуемое количество примесей.
может некоторые такое гавно варят, что хоть всех святых выноси
Больше всего жира летит из сковородки, где что-то жарится на масле. А люди, которые ничего не жарят и питаются одними яблоками встречаются редко.
0
Лишние кнопки не мешают юзать только те, которые тебе нужны.
да мне все равно, я говорю про пенсов тупых

Встроить в вытяжку — ну, проблему розетки снимает, да.
ну я исходил из того, что у родителей вытяжка есть, там прилепить можно
главное чтобы орал громко, а то мамаша в зале ящик врубит и нихера не слышит, да еще дверь закрывает
глухая что ли уже стала

Зато лезть в меню из-за того, что поленились вынести кнопку Aspect Ratio (который слетает каждый раз, как прервется сигнал) меня уже заколебало.
так это глюк телика, вроде все каналы давно вещают в широком формате, особенно вот т2 сейчас в европах ввели, в конце марта старый формат в эфире выключат

Больше всего жира летит из сковородки, где что-то жарится на масле.
ну у нас таймер был слевой стороны над раковиной, а плита была в правой стороне и чтобы жир туда долетал?
хотя мне приносят на ремонт гавно всякое, так оно так прованивается, что эта вонь в пластике сидит
0
Больше всего жира даёт сгорание газа. В него подмешивают добавки вонючие чтобы по запаху определить утечку. И вот от них получается та самая почти не отмывающаяся плёнка из жира.
0
ну газ я видел 2 раза в жизни — у бабки в баллоне в квартире и в гермашке во второй общаге, где мы 2 недели торчали
там даже батареи на газу были
газ горит внутри и через окошко видно его, а стоит повернуть кран с водой, то из этого окошка пламя в рыло тебе
для меня смотреть на горящий газ было по приколу, я как дикарь наверное был

к тому же у меня газофобия всегда была, я те 2 недели боялся включать плиту лишний раз

зато моя кухня вся забрызгана какими-то пятнами, решил девачку привести и стал отмывать все, а так и мог вспомнить, чем же таким мог забрызгать так
вобщем 3 недели уборку делал и это при том, что у меня никакой плиты нет и я ничего не варю уже много лет
срач сам откуда-то набирается
0
В каждой квартире отопление от газа и от него же горячая вода это в ростове и в краснодарском крае. У нас такого нет к сожалению. у нас только плиты газовые в домах до 10 этажей, там где больше там электрические. отопление у нас от ТЭЦ и это печально ибо дорого и вечно то включат в конце сентября когда уже все замёрзли то почти выключат в марте как сейчас и все мёрзнут.

А если у тебя частный дом и проведён газ это вообще здорово — самый дешёвый и безгеморойный способ отопления. Даже уголь по моему дороже и с ним надо возиться с котлом.
Так что газ проведённый в дом это хорошо.

А срач он начинается когда в голове нет порядка :) тогда лень прибираться и потом накапливается или когда с работы приходишь только спать.
0
Схема, кстати, совершенно нечитабельна. Ее желательно скомпоновать плотнее, чтобы при ширине картинки 720рх она выглядела нормально.
Ну и не люблю схемы из нескольких островков и кучи оборванных концов с метками. На картинке запаришься отслеживать, что куда идет.
P.S. Не думал собрать на более скромном МК? В ATTINY13 оно бы вполне влезло.
0
  • avatar
  • Vga
  • 23 марта 2017, 17:57
Ок. Схему перекомпаную. На тиньке можно было бы, но к ней напрямую не подключишь кварц. Нужна будет внешняя схема для возбуждения. А на встроенном RC-генераторе не решился делать.
0
Там с калибровкой можно порядка 1% получить. Мне кажется, для кухонного таймера точность приемлема. Хотя, вот с чем будут проблемы, так это со спячкой. Асинхронного таймера там нет.
0
Замерил время активной работы: около 22мс.
Со сном у тиньки 13 проблем не должно быть. Используйте режим Power-down. А просыпайтесь по watchdog, у него есть настройка — при срабатывании не сбрасывать МК, а вызывать прерывание. Плюс у него своя схема тактирования. А чтобы кнопочки сразу срабатывали можно INT0 использовать.
0
Вопрос насколько точные тайминги будут при этом.
0
Период измерения температуры: 1 сек.
0
Получается порядка 0.1мА потребление, это 15-20к часов на щелочных батарейках, пара лет. В принципе, сойдет.
0
Схему перекомпоновал, но ее все равно не видно… Поэтому просьба качать архив. Там все есть.
0
Ты ее вертикально компонуй, а не горизонтально. Я не зря говорил про ширину 720рх, высоту движок если и ограничивает, то не так жестко.
0
Ура! Победа. Схема читабельна. Большое спасибо Vga !
0
Вместе с читаемостью схемы появились вопросы к ней.
Во-первых, зачем тебе схема ресета? У AVR свой POR есть, достаточно подтянуть ресет к питанию, чтобы помехой не сбросило.
Во-вторых, зачем IRLML0030? С пищалкой справится обычный биполяр общего назначения, вроде BC847 (или который там NPN, вечно забываю).
0
Та этот 847 обычно и есть.
Я тоже везде ставил N-канальные, пока не посчитал на малую серию и оказалось что биполярники тупо дешевле раза в 1.5 и только это побудило меня их ставить. Ну и потом их просто накопилось, не покупать же новые.
0
По схеме следующие комментарии:
1. Как сказал Vga — схема сброса тут лишняя. Потому что питание стабильно и оно либо есть либо нет. И если батарейки сядут то контроллер сможет это пережить тем более я так понял что работы с EEPROM у тебя нет.
2. Постоянное потребление термометра ты и сам заметил.
3. В затворе транзистора стоят R3 1К, R4 100К. Это много. R3 достаточно 100 Ом для ограничения тока заряда затвора. R4 лучше 10К для обеспечения стабильного закрытия в положении «по умолчанию». Можно было номиналы этих резисторов объединить с другими и не плодить лишних сучностей. Тем более в этой цепи к ним требований нет.
4. Резистор в цепи пищалки на 3В вижу в первые, но возможно это я зря своё зря без них делал.
5. Кнопки лучше тоже подтянуть к питанию резисторами 10К. Не критично, но как-то спокойнее, по моему.

По поводу сборки платы есть только одно замечание — налей на кварц каплю термоклея или ещё как-то закрепи его. Обычно такие кварцы крепят перемычкой поперёк корпуса к плате или клеем. Поскольку при падении изделия и незакреплённом кварце шанс его стряхнуть или оторвать больше. (И я реально чинил такое где кварцы от удара о землю стряхивались).

По поводу эргономики и количества кнопок тут на вкус и цвет фломастеры разные. По моему с точки зрения промышленного дизайна всё верно. С точки зрения бытового можно было бы объединить старт и стоп. Но думаю что получилось достаточно удобно.

По поводу изготовления корпуса и лицевой панели могу только завидовать — я так аккуратно делать не умею.

В общем здорово, просто, полезно и удобно получилось. Мне понравилась и идея и реализация.
0
Потому что питание стабильно и оно либо есть либо нет.
Даже если нестабильно, от такой схемы толку нет. Даташит рекомендует включить в такой ситуации BOD либо повесить внешний супервизор питания.
В затворе транзистора стоят R3 1К, R4 100К. Это много.
Он же им не пищит, так что вполне пойдет и так. Хотя 100 Ом вполне укладываются в AMR по току пина.
налей на кварц каплю термоклея или ещё как-то закрепи его
Лучше припаять к земляному полигону за корпус, или притянуть заземленной перемычкой-хомутиком.
И я реально чинил такое где кварцы от удара о землю стряхивались
И выживали? Мне казалось, при ударе часовой кварц раньше сломается, чем оторвется.
По поводу изготовления корпуса и лицевой панели могу только завидовать — я так аккуратно делать не умею.
Корпус готовый, а морда сделана наклейкой, такая технология каждому под силу.
0
Делал свой таймер в свое время.
Поскольку 12 вольт у меня было в домашней сетке — проблем с индикацией не было.
Индикация на 6 разрядах 7сегментника.
Управление — энкодер с кнопкой.

И основное требование к таймеру было — много таймеров. ибо при готовке сразу кучи блюд иногда приходится заводить несколько выдержек. И это оказалось очень востребовано.
0
А как различаешь, который из таймеров орет?
Я эту проблему решил тем, что на кухне висит два одинаковых таймера, плюс еще пару можно из других мест притащить)
0
Есть такая буква в этом слове.
Каждый таймер помнит свое начальное время. И при сработке оно мигает.

Как правило, выдержки разные, и каждый свое время помнит.

Ну или, если я пеку коржи для торта (есть за мной любовь к готовке) — у меня 2 противня. На один раскатал тесто — вкинул в духовку, завел 10 мин. Катаю второй. Вкинул — завел 10 минут. Как 10 минут заверещали — вынул первый, стряхнул корж, положил следующий. И так по кругу.
редко более трех таймеров пользуется сразу. Хотя бывали ситуации, когда крутилось сразу 6.
0
И да, вдогонку: вопрос, какой таймер на что и на сколько был заведен — не решается двумя. Тут либо запоминать — левый — на яйца всмятку, правый — на выключение реактора…
0
Запоминать, да.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.