如何使用GreenPAK构建一个数字厨房定时器?

学习如何创建一个数字厨房定时器,包括一个旋钮,蜂鸣器,和数字显示。

该系统有两个GreenPAK集成电路设备,一个用来保存时间,另一个用来驱动显示器。

示意图如图1所示。一个按钮被配置为启动、暂停、继续和重置计时器。最多1小时(或59分钟)可以进行数字存储。

电路图

.正交旋钮接口是由an1101无锁的正交解码器导出的。

存储时间

时间存储在两组DFFs中,一组表示十位数字,另一组表示个位数字。DFFs从0000到1001(或0到9的十进制数)为个位数,从000到101(或0到5)为十位数字。最大可存储值为59。

这些数字输入由一个“Wrap”信号和一个“Up/Down”信号来控制。Wrap信号指示当数字达到0或9时,并强制下一个值以9或0结束,这取决于计数方向。对于十位数字,当数字达到0或5并迫使下一个值为5或0时,就会发生换行。向上/向下的信号表示计数方向,它来自于正交解码器。

十位数字有一个溢出输入。当一个换行发生在个位数时,十位数字必须数到下一个值。

求积译码器

quadrature旋钮是一个3针装置,其中两个输出a和B被拉到电源上,第三个引脚到GND。这两个输出A和B的脉冲顺序低,这取决于旋钮转动的方向。对于顺时针方向,A先低,然后B,逆时针方向,B先低,然后A。根据这个信息,我们可以检测出旋钮转动的方向。

本设计是AN-1101无锁相解码器的一种变体,包括一种消除接触反射的deglitch滤波器。译码器输出在每一个CW旋转(3位LUT1)和一个CW或CCW旋转(3位LUT5)的短脉冲。顺时针旋转将导致一个330us的单镜头向上/向下,同时顺时针和逆时针旋转将导致24小时的一针在时钟上。长度上的差异使得DFF输入得以解决。

按钮逻辑

按钮输入#10输入开始,暂停,继续,重新设置定时器。该设备初始化到“暂停”状态,可以设置计时器。按下按钮,状态将在暂停和启动之间切换。在启动状态下,上/下信号被强制降低,1分钟计数器CNT2/DLY2开始。切换暂停/启动DFF可以暂停并继续计时器。

若要重置计时器,请按住2秒。一个单镜头重新设置所有定时器DFFs并重置设备状态暂停(见图5和图6)。

蜂鸣器超时

当计时器达到0时,设备进入一个重置超时,在这里,蜂鸣器输出被激活,计数器在0处停止。蜂鸣器每3秒嗡嗡响一次,每次250毫秒。在250ms的时候,蜂鸣器被驱动在3.125kHz的轨道对轨。在超时之后,暂停/启动DFF被重置为暂停状态(参见图6)。

厨房计时器LED驱动程序

第二个GreenPAK IC包含足够的内部电路来实现和驱动一个2位数,7段显示。

与普通阴极的7段显示器连接到2芯片,厨房定时器+显示驱动GreenPAKs,如下图所示。

  

定时器芯片计数为59分钟,因此第一个数字可以是0到5,第二个数字可以是0到9。显示芯片将知道哪个输出位或(10)位)-是基于选择引脚的显示输入:输出引脚12,连接到显示的第4针;和pin 13,连接到显示的第9针。如图2所示,对于LTD-4708JF,显示Pin 4/Pin 9是数字1/数字2的常见阴极,它必须低才能激活。司机先激活一个数字,然后另一个,频率大约在1.02 kHz,这样眼睛就看不到闪烁。

显示的Pin 2/DP引脚为点,它与地面相连——它总是不活动的。

结论

我们创建了一个功能齐全的厨房定时器,具有启动/暂停/重置功能、蜂鸣器输出和7段驱动程序。最大可存储值为59,因为我们受可重置DFFs数量的限制。建议的改进包括增加一个指示器,以代表不同的模式,以及优化设计,以适应更小的GPAK设备,这将降低成本和董事会空间。


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