基于厨房定时器的设计应用过程

厨房定时器设计用于倒计时设置的时间，并在倒计时信号结束时发出初步和结束的声音信号。时间由增量编码器设置。时间显示在带有OA的2位7段显示器上。计时器由3节AA电池供电，总电源电压为4.5V。在不工作时，定时器处于睡眠模式，仅消耗几微安。在运行中，根据设置的亮度和点亮的部分，它大约消耗2-10 mA的电流。

菜单：

-通过编码器设置安装步骤/计时：1秒-1分钟。

-显示亮度设置：10秒后自动变暗，手动模式从1到30。

-设置第一个前置声音信号：关。/从1分钟起。长达9分钟。

-设置倒数结束时的信号数：关。/从1到99。

-设置声音的频率。信号：1至4 kHz（可选）。

-设置不活动时自动关闭之前的时间：10到99秒。

-将所有设置保存在非易失性EEPROM中。

计时器：

-准确度：1秒。

-范围：1秒至99秒/ 1分钟至99分钟。

-解析度：1秒。/ 1分钟。

-时间设置步骤：1秒。/ 1分钟。

-指示：带有OA的2位7段记录器。

-声音信号：可切换。2初步和期末帐户的设置时间。计数结束前10秒钟，模仿tick嗒声。

-控制：编码器上的最小和简单。

-在计数过程中可以“实时”调整计数时间。

-控制模式：启动，暂停-停止。

-每次打开电源控制。

-电源：3节AA电池。4.5 V，工作时的电流消耗2 。.. 10 mA，取决于亮度，在睡眠模式下不超过10 。.. 20μA。

-紧凑的设计和简单的电路。

布局：

像任何其他电子设备一样，厨房定时器已经通过了程序代码的原型设计和调试阶段。一切都焊接在原型板上，并通过电线互连。心脏和大脑：）在此阶段是基于从Aliexpress购买的8位STM8S103F3P6微控制器的调试板。

印刷电路板：

在对所有内容进行了硬件测试之后，我开始开发印刷电路板。印刷电路板采用Altium Designer的CAD版本15设计。这里应该注意的是，我不是拓扑学家，并且我目前在PCB布局方面没有太多经验，但是非常渴望学习：）。

组装形式：

硬件描述：

定时器的核心是TSSOP-20封装的STM8S103F3P6微控制器。最初，微控制器的时钟是通过内置振荡器进行调整的，但是在测试过程中，注意到了明显的时间漂移。通过使用4 MHz的外部晶体可以避免这种情况。

测试期间电池上的电压电平由LM393上的比较器控制，该比较器的输出连接到PD2端口。比较器的参考电压在TL431上实现。在测试过程中，电源通过VT2 IRLML6402现场控制器上的键为电路供电。

为了连接指示器，使用了DD2 74HC595上的移位寄存器。

固件：

注意！ 必须用焊接的电阻器R3闪烁，因为它已连接到SWIM端口，并阻止了编程器检测微控制器。我在STVP-ST Visual Programmer中闪烁。在OPTION BYTE选项卡上加载固件后，需要立即将AFR0配置为替代功能，选择Port PC6 TIM1_CH1和Port PC7 TIM1_CH2并加载到MC中。断开编程器的连接，不要忘记将电阻器R3焊接到板上。有关将软件加载到微控制器中的过程的更多详细信息将在另一篇文章中进行介绍。下载软件后，计时器即可运行。

环境：

固件完成后，计时器将使用默认设置，要更改它们，您需要进入MENU。在关闭状态下，按住编码器按钮至少1秒钟，直到发出一声短促的哔哔声和字母M，然后根据菜单项的说明依次设置所需的设置。当前的MENU项目在显示屏上显示1秒，然后您可以通过左右旋转编码器旋钮自行更改它，以转到下一个菜单项，短暂按一下编码器按钮。

Р1- 计时器倒数。0-以分钟为单位的倒数，1-以秒为单位的倒数。默认情况下，0是倒计时（以分钟为单位）。

P2- 显示亮度。0-10秒后变暗的自动模式。从1到30的恒定亮度级别，其中1-最小亮度，30-最大亮度。默认值为0-自动模式。

P3- 第一个预声音信号的时间，以分钟为单位。0-禁用（将没有任何初步信号）。1-9次（以分钟为单位）。例如，您是否要在计数结束前2分钟响起第一个蜂鸣声？没问题。为此，左右旋转编码器旋钮选择数字2。仅当设置的计时器倒数时间超过在此MENU项中设置的时间时，才会发出哔哔声。默认情况下，倒计时结束前2分钟会响起第一个蜂鸣声。此外，在倒数计时结束前1分钟，相同的声音信号将再次响起。

Р4- 倒数结束时的声音信号数量。0-禁用所有声音信号，包括初步声音信号。静音模式。从1到99的蜂鸣声数量。声音信号的持续时间为1 s，暂停时间为1 s。默认值为5个信号。

P5- 声音信号的频率。1至4 kHz。默认值为1kHz。注意力！仅当固件用于无源发射器（无内置发生器）时，此选项才可用。如果使用有源蜂鸣器（带有内置发电机），则此项目用于设置自动关机之前的时间。

P6- 自动关机的时间（以秒为单位）。10到99秒。默认情况下，闲置10秒后自动关闭。如果固件与活动的蜂鸣器一起使用，则此菜单项在P5中执行。再按一次编码器按钮以保存设置，显示屏将显示题字SP Save参数，并且1秒钟后计时器将重启并应用新的MENU设置。所有设置都存储在非易失性EEPROM存储器中。

如果在MENU模式下一段时间没有任何动作，则计时器进入睡眠模式。为了在关闭状态下回滚到默认设置，请按住编码器按钮 至少2秒钟， 直到dF默认符号出现在显示屏上，它们将显示2秒钟，然后计时器将重新启动。

开发：

要打开计时器，请短按编码器按钮。在7段显示器上将以破折号动画发出欢迎声。接下来，将出现tb，这意味着要进行电池测试，如果电池已放电，则会出现Lb，单词Low Battery的缩写和计时器将进入睡眠模式。需要更换电池以备将来使用。

如果一切正常，则计时器进入时间设置模式，数字0在最右边的数字点亮，左右旋转编码器旋钮以设置所需的倒计时时间。顺便说一句，您可以随时更改倒计时时间。要开始计数，请短按编码器按钮。会发出一声短促的哔哔声，最右边的数字将开始闪烁。如果设置为自动变暗，则显示屏将在5秒钟后变暗。

此外，根据MENU的设置，如果第一个初步声音信号处于活动状态，则它将在设置的时间响起，并且同一信号将在倒数计时结束前1分钟精确地响起。倒数计时结束前10秒钟，会发出一声短促的哔哔声，并且当时间到期时，会发出长时间的蜂鸣声，并且在P5 / P6 MENU项目中设置的指定时间后，计时器将自动关闭，具体取决于所使用的固件。当剩余时间少于1分钟时，显示屏将以2位数字显示秒。

如果您已经启动了计时器，但是您需要更改倒数时间，则只需在将秒数设为零时向左或向右旋转编码器旋钮即可。

如果计时器正在运行，并且您需要暂停计时，请短按编码器按钮，同时数字中的数字将闪烁。要继续操作，请短暂按编码器按钮，将发出一声短促的哔哔声，并且计时器将继续倒计时。

要停止计时器，请按住编码器按钮，直到出现一声短促的哔哔声并重置时间。然后计时器将自动关闭。