Elektroniczna woźna, wersja podstawowa

Mikroprocesorowy Zegar Szkolny "Elektroniczna Woźna" służy do automatycznego sterowania dzwonkiem szkolnym. Jest urządzeniem o wysokich walorach użytkowych, bardzo nowoczesnym i niezawodnym. Obudowa "Elektronicznej Woźnej" ma wymiary 176x108x51 mm i jest przystosowana do zawieszania na ścianie. Alfanumeryczny wyświetlacz LCD (8 linii po 20 znaków) sprawia, że obsługa zegara jest przyjemnością. Sterownik posiada m.in. następujące możliwości:

wyświetlanie aktualnego czasu, daty, dnia tygodnia oraz numeru i czasu zakończenia aktualnej lekcji lub przerwy
programowanie czasu trwania lekcji i przerw
przegląd rozkładu lekcji, lekcje normalne i skrócone
dzwonienie dodatkowym krótkim dzwonkiem
ustawianie czasu trwania dzwonka, dzwonki dodatkowe
programowanie dni wolnych w całym roku szkolnym
możliwość natychmiastowego (ręcznego) włączenia dzwonka niezależnie od wszystkich zaprogramowanych ustawień
bateryjne podtrzymanie danych na wypadek awarii zasilania
automatyczna synchronizacja czasu za pomocą modułu GPS (opcja)
Sposób montażu zegara jest maksymalnie uproszczony i sprowadza się do zastąpienia istniejącego włącznika "Elektroniczną Woźną".
Elektroniczna Woźna posiada standardową 24-ro miesięczną gwarancję producenta.

Sposób montażu zegara jest maksymalnie uproszczony i sprowadza się do zastąpienia istniejącego włącznika dzwonka Elektroniczną Woźną (specjalna funkcja umożliwia natychmiastowe włączenie dzwonka poza zaprogramowanym planem lekcji i przerw).

1. Cechy użytkowe zegara.

Zegar został skonstrowany w oparciu o nowoczesne układy elektroniczne firm Philips, Alps, Microchip. Sercem zegara jest 8-bitowy mikrokomputer jednoukładowy PCF 83C528 firmy Philips. Program zawarty w zewnętrznej nieulotnej pamięci EPROM zapewnia duże możliwości programowania zegara według indywidualnych potrzeb użytkownika przy jednoczesnej prostocie obsługi.

Za odmierzanie bieżącego czasu odpowiedzialny jest układ zegara czasu rzeczywistego PCF8583 firmy Philips. Układ ten zawiera również pamięć RAM, w której przechowywane są wszystkie dane zaprogramowane przez użytkownika. Technologia wykorzystana przy produkcji tego układu zapewnia bardzo mały pobór prądu, umożliwiający zastosowanie podtrzymania bateryjnego na wypadek zaniku napięcia w sieci energetycznej. Bateria litowa zasilająca układ PCF8583 zapewnia ciągłą pracę zegara oraz pamiętanie zaprogramowanych przez użytkownika danych przez co najmniej 5 lat przy braku zasilania z 220V (podczas podtrzymania bateryjnego wyświetlacz jest wygaszony oraz dzwonek nie jest załączany).

Programowanie zegara odbywa się za pomocą 4-przyciskowej klawiatury i alfanumerycznego wyświetlacza LCD (8 linii po 20 znaków). Zastosowany wyświetlacz pozwala na równoczesne wyświetlanie kilku informacji (tzw. główny ekran - rys 1a i 1b):

Czas: 12:01:05
Data: wtorek
7 stycznia '97
--------------------
Lekcje normalne 45m.
Trwa 5. lekcja
do godziny: 12.20
5. przerwa> 20 min.

Rys.1a

Czas: 12:01:05
Data: niedziela
16 marzec '97
--------------------
Dzień wolny
Najbliższy dzień
nauki: poniedziałek
17 marzec '97

Rys.1b

a/ bieżącego czasu i pełnej aktualnej daty;

b/ dodatkowych danych:

rodzaju lekcji w danym dniu i ich długości;
numeru trwającej lekcji lub przerwy i czasu jej zakończenia;
informacji o zakończeniu lekcji w danym dniu;
informacji, że dzień jest dniem wolnym od nauki;
daty następnego dnia nauki.
System rozwijanych menu pozwala na szybkie nabycie umiejętności programowania wszelkich parametrów zegara, nawet osobie nie mającej doświadczenia w obsłudze urządzeń mikroprocesorowych.

Elektroniczna Woźna posiada następujące możliwości:

a/ wyświetlanie czasu w formacie 24-godzinnym: godziny, minuty, sekundy;

b/ wyświetlanie daty: dzień tygodnia, dzień miesiąca, miesiąc, rok; zegar posiada stuletni kalendarz automatyczne ustawiający dzień tygodnia na podstawie daty;

c/ wybór długości lekcji w bieżącym dniu:

lekcja normalna: zawsze 45 minut;
lekcja tzw. "skrócona": 1..60 minut;
dzień wolny;
d/ programowanie czasu trwania maksymalnie 18 przerw o długości 1..60 minut każda, niezależnie dla lekcji normalnych i "skróconych";

e/ ustawianie godziny i minuty rozpoczęcia pierwszej lekcji, niezależnie dla lekcji normalnych i dla lekcji "skróconych", co razem z długościami wszystkich przerw określa rozkład lekcji w dniu nauki;

f/ przeglądanie rozkładu lekcji;

g/ dzwonienie tzw. dodatkowym (krótkim) dzwonkiem przed zakończeniem lekcji i przed zakończeniem przerwy z możliwością zaprogramowania wyprzedzenia z jakim dzwonek dodatkowy dzwoni przed dzwonkiem głównym w zakresie 0..10 minut (niezależnie dla lekcji i przerw);

h/ ustawianie czasu trwania dzwonka szkolnego w zakresie:

dzwonek główny: 1..30 sekund;
dzwonek dodatkowy: 0..30 sekund;
i/ programowanie dni wolnych w całym roku szkolnym (od 1 września do 31 sierpnia); maksymalnie może być zaprogramowanych do 40 dni wolnych pojedynczych lub w bloku (np. ferie, wakacje); soboty i niedziele są traktowane jako dni wolne;

j/ możliwość zmiany statusu dnia wolnego (np. sobota) na dzień nauki z lekcjami normalnymi lub "skróconymi";

k/ natychmiastowe włączenie dzwonka niezależnie od wszystkich zaprogramowanych ustawień.

2. Instalacja i uruchomienie Elektronicznej Woźnej.
Obudowa Elektronicznej Woźnej ma wymiary 176mm x 108mm x 51mm i jest przystosowana do zawieszania na ścianie. Mocowana jest za pomocą dwóch śrub lub haków wkręconych w ścianę w odstępie 152mm; średnica śruby nie może być większa niż 4.5mm, natomiast średnica łba śruby powinna być w granicach 5.0-8.5mm. Ze względu na dostęp do klawiszy położonych na górnej ściance obudowy oraz wychodzące od spodu 2 kable: zasilający i sterujący dzwonkiem, zalecane jest pozostawienie wolnej przestrzeni wokół zegara.

Z obudowy wychodzą dwa kable:

kabel zasilający zegar, zakończony wtyczką sieciową
kabel sterujący dzwonkiem
Kabel zakończony wtyczką sieciową należy podłączyć do uziemionego gniazda sieciowego, moc pobierana z sieci nie przekracza 5VA / 220V.

Kabel zakończony dwoma ocynowanymi przewodami należy podłączyć w miejsce dotychczasowego włącznika dzwonka - dla maksymalnego uproszczenia montażu zegara szkolnego założono, że urządzenie będące przedmiotem niniejszego opisu fizycznie zastąpi ręczny wyłącznik dzwonka przy wykorzystaniu całej istniejącej instalacji elektrycznej zasilającej dzwonek. W związku z tym obwód sterujący dzwonkiem (styki przekaźnika "normalnie otwarte") nie jest zabezpieczony bezpiecznikiem.

Zegar może sterować nie tylko dzwonkiem szkolnym, ale także dowolnym urządzeniem elektrycznym mającym charakter rezystancyjny lub indukcyjny (o cos fi > 0.4) i o prądzie zasilania nie większym niż 5A przy napięciu zmiennym 220V.

Po zamontowaniu zegara i włączeniu go do prądu, należy przystąpić do ustawienia czasu, daty (o ile konieczna jest zmiana ustawienia fabrycznego) i zaprogramowania wszelkich danych związanych z pełnieniem funkcji zegara szkolnego.