Техническое задание на часы ИН18
Общие требования
Техническое задание (ТЗ) на устройство для отображения времени газоразрядными индикаторами (ГРИ) ИН18.
Назначение устройства (далее часы): отображение времени в формате ЧЧ:ММ:СС и даты в формате ГГ:ММ:ДД, где разряды отображаются ГРИ ИН18, а разделители ГРИ ИН3.
Количество индикаторов ИН18 – 6шт. Кол-во индикаторов ИН3– 6шт. две (две группы по три точки).
Корпус часов – дерево. Форма – параллелепипед, со скруглёнными углами и фаской на верхних и боковых рёбрах. Расположение индикаторов – сверху корпуса. Обработка корпуса – морение и/или маслом для обработки столешниц. Допускается использование готового корпуса от подписчика @woddynsk.
Питание часов: 5в от зарядки телефона. Гнездо питания – USB type B (мама), на задней стенке корпуса.
Подсветка индикаторов RGB светодиодами. Опционально и отключаемо.
Настройка часов – 4 тактовых кнопки на задней стенке корпуса и через консоль устройства (USB CDC).
Крепёж платы к корпусу – латунные стойки длиной 10мм, тип «мама-папа», резьба М3. На плате предусмотреть 6 отверстий (по углам и посередине длины платы).
Для защиты токоведущих частей ГРИ ин3 и декорирования использовать две стеклянные пробирки высотой достаточной для помещения в них трёх ИН3 друг над другом. Диаметр пробирки не более 15мм.
Требования к платам
Конфигурация плат: «этажерка». Две платы:
· плата индикаторов и их обвязки;
· плата основного микроконтроллера, модуль часов реального времени (ЧСР) ds3231, схемотехники двухступечатого повышения напряжения до 180в (из 5в – 10в, 10в – 180);
Соединение плат сделать на 10 контактных разъёмах PLS типов мама(плата с блоком питания) и папа (плата индикаторов).
Механическо конструктивное плат между собой – стойки латунные высотой 10мм и резьбой М3.
Схемотехника защиты: защита от переполюсовки питания(диод), защита от высокого тока (самовосстанавливающийся предохранитель), защита линий USB (стабилитроны).
Разъём питания – от гнезда USB 4х жильный гибкий провод на разъём на плате.
Отсчёт времени: модуль часов реального времени ds3231 с батарейкой типа CR2032. Возможность замены модуля без пайки компонента. Связь с модулем по I2C + прерывание.
Питание DS3231 от 3.3в стабилизатора Bluepill.
Питание индикаторов ГРИ – 180 вольт, step-up на схеме mc34063 из 10в. 10в получать из 5в с помощью модуля ШИМ mt3608
Режим индикации – динамический. Управление на силовых сдвиговых регистрах hc595 в планарном корпусе. Управление регистром – SPI.
Каждую катодную линию подключить в одну точку через резистор 100к (0805). Сформировать группу резисторов и разместить группу рядом с цепями управления катодов.
Каждую катодную линию подключить на землю через стабилитрон на 75В (MM3Z75(SOD-232)).
Управление индикаторами ИН18 транзисторами mmbta42 на катодах, на анодах связка транзисторов mmbta42 + mmbta92. Питание от 180в через токоограничивающий резистор на 20-36кОм.
Управления индикаторами разделителей - mmbta42 на катодах от регистров. Все аноды запитаны через токоограничивающие резисторы на 150-270кОм напрямую от линии питания 180в.
Подсветка индикаторов(только ИН18): адресные RGB светодиоды ws2812, питание 5в.
Микроконтроллер(чип): модуль Bluepill (stm32f103). Загрузка программ (прошивка) - штатным разъёмом модуля, программатором.
Кнопки – тактовые, угловые. Предусмотреть разъёмы для подключения внешних кнопок.
Светодиод(ы) индикации работы прошивки.
Разъём для uart 3х контактный (PLS) тип «папа».
Требование к прошивке часов
Диспетчер задач и диспетчер таймеров на основе RTOS от DiHalt, для псевдопаралельности выполнения процедур прошивки.
Встроенный загрузчик для прошивки по USB. WatchDog (WD) для контроля работы прошивки.
Управление динамической индикацией по SPI.
Индикация секундная морганием разделителей ив1.
Управление RGB подсветкой индикаторов.
Ночной режим. Время включения и выключения часов для продления срока службы индикаторов.
Спецэффекты индикации ИН18: «плавность», «перебор», «помехи».
Связь с DS3231 по i2c раз в минуту. Отсчёт времени по собственному таймеру чипа stm32f103 и сверка с ds3231 для точности соответствия.
0)При включении часов читается DS3231.
1) в DS3231взводится будильник на 00 секунд следующей минуты. При 00 секунд DS3231 дёргает INT вывод основного чипа.
2) основной чип сравнивает своё время и время DS3231. При расхождении «равняется» на DS3231. Перейти к шагу 1.
3) считать секунды основному чипу самостоятельно.
Настройка часов, даты и прочих параметров через:
А) 4 кнопки. Меню обработка нажатий кнопок и отображение на ВЛИ.
Б) Терминал/консоль. эмуляция comport при подключении часов. Команды пользовательские. АА55 протокол (самоделка).
Перечисление параметров для настройки кнопками/консолью:
3) Отображать только время или с датой.
4) Если предыдущий пункт «вкл», то как часто отображать дату;
6) Если ночной режим «вкл», то настроить время начала отображения;
7) Если ночной режим «вкл», то настроить время конца отображения;
8) «спецэффекты» 0 –выкл, 1-«помехи», 2-«перебор»,3-плавность;
9) RGB подсветка индикаторов вкл/выкл/режимы;
· 1я кнопка – вход в режим настройки. Если ничего не нажато в течении 30 секунд то выход из режима настройки;
· 2я кнопка – в режиме настройки декремент значения;
· 3я кнопка – в режиме настройки инкремент значения;
· 4я кнопка – в режиме настройки сохранить в текущее состояние настроек в память и применить их. Если кнопки были нажаты, но при этом в течении минуты с последнего нажатия не была нажата кнопка сохранить, то выход и режима настройки без сохранения значений меню;
· 4я кнопка в режиме отображение времени – выставить текущее состояние секунд в «00»