Circuito de reloj digital

Primero vaya aquí y obtenga la hoja de datos del microcontrolador. Lea la tabla de contenido. Tiene casi toda la información que necesitas. Si echas un vistazo a la sección del oscilador (14.2), verás lo que puedes usar con este microcontrolador. Básicamente (si asumimos que el cristal del reloj es de 32.768 kHz, pero hablaremos de eso más adelante) necesitará usar capacitores en el rango de 15 pF a 30 pF para que el oscilador funcione y use el modo LP. También de la misma página:

Nota: una mayor capacitancia aumenta la estabilidad del oscilador, pero también aumenta el tiempo de arranque. Estos valores son solo para orientación de diseño. Es posible que se requiera una resistencia en serie (RS) en el modo HS, así como en el modo XT, para evitar la sobrecarga de cristales con una especificación de bajo nivel de excitación. Dado que cada cristal tiene sus propias características, el usuario debe consultar al fabricante del cristal para conocer los valores apropiados de los componentes externos.

Esto me lleva a mi siguiente tema. Recomendaría no usar el cristal recuperado si es posible. Si bien el cristal puede estar operativo, no tiene sus especificaciones y el estándar no será fácil de identificar (¡y la suposición de que el cristal es de 32.768 kHz puede incluso ser incorrecta!). En su lugar, le recomiendo que obtenga un cristal de una fuente confiable y que lea la hoja de datos del cristal. Probablemente tendrá más información sobre los condensadores necesarios, la precisión del cristal, etc.

Además, dependiendo de la cantidad de trabajo que deba realizar el microcontrolador, es posible que necesite un reloj más rápido, ya que los PIC son un poco lentos. Por ejemplo, cada instrucción necesita alrededor de cuatro ciclos para completarse. Eso le da alrededor de 8192 instrucciones de ensamblaje que debe ejecutar antes de actualizar el contador de segundos. Puede parecer un número grande, pero puede consumirse rápidamente si va a hacer una programación más complicada en C. Asegúrese de comprobar exactamente lo que le proporciona el compilador y de confirmar que el tiempo de ejecución será lo suficientemente bueno. Si solo quieres un reloj, creo que 32.768 kHz sería suficiente.

El lado de la batería de la ecuación tampoco es muy simple. Tendrá que ajustar con precisión la cantidad de luz que proporcionan los LED y compararla con la capacidad de la batería, ya que espero que los LED sean los principales consumidores aquí. El siguiente punto importante es la masa y el volumen del reloj. En general, para facilitar el trabajo con LED, necesitará al menos unos 3 V. Eso nos da, digamos, dos celdas AA en serie. Dependiendo exactamente del circuito que construya, puede llegar hasta 4 celdas AA en serie (pero tenga en cuenta que el voltaje máximo es de 6,5 V para el PIC). Si su circuito de conducción LED es lo suficientemente bueno, es posible que pueda obtener una salida visible hasta que las baterías estén completamente descargadas. Para obtener más capacidad y si el espacio no es un problema, puede optar por baterías aún más grandes, como las celdas C o D.

Otra opción sería ir con un voltaje más alto, pero eso traerá la regulación de voltaje a la ecuación. Puede conectar LED del mismo segmento en serie y usar la misma corriente para varios LED y ahorrar un poco de esa manera, pero por otro lado estará desperdiciando energía en la regulación del PIC. Si puede obtener un regulador de modo de conmutación de alta eficiencia para proporcionar el voltaje necesario para el PIC, sería genial (y costoso o complicado), pero un regulador lineal podría estar usando demasiada energía.

Básicamente, la parte más importante sobre el voltaje es cómo maneja los LED y qué tan bien se ven en varios niveles de corriente. Es posible que deba ajustar eso para obtener la mejor apariencia con una corriente mínima porque eso le dará la mayor reducción en el consumo de energía. A continuación, podría tener fondos con varios estados de suspensión del microcontrolador para asegurarse de que su consumo de energía sea lo suficientemente bajo. Al final, lo más probable es que tenga que medir el consumo actual y compararlo con las hojas de datos de la batería (que están disponibles en los sitios web de los fabricantes de baterías).

Sobre los comentarios...

Primero:I heard that If you connect the LEDs in series you don't get as much light.

Bueno, sí y no.

Cuando está haciendo un circuito LED clásico que consta de una fuente de voltaje, una resistencia y un LED, debe configurar la resistencia para que limite la corriente que pasa por el LED a un valor que corresponda al nivel de luz que desea. A menudo, esta será la corriente máxima que el LED está clasificado para usar si desea mucha luz. La ecuación simplificada quedaría así:$I_{dmax}=\dfrac {V_{cc}-V_{fd}}{R}$

Si agrega otro LED a ese circuito, cada uno de los LED será menos brillante que el LED individual porque tendrá dos caídas de voltaje directo que disminuirán la corriente total a través del circuito, por lo que básicamente tendrá$I= \dfrac {V_{cc} - 2 V_{fd}}{R}$(suponiendo que esto incluso funcione en primer lugar). Sin embargo, para resolver ese problema, debe diseñar el circuito para que la corriente sea igual a$I_{dmax}$incluso con dos caídas de tensión directa. En este caso, cada uno de los LED será tan brillante como lo era el LED del LED individual. Eso generalmente se obtiene usando una resistencia con un valor de resistencia más bajo. Tenga en cuenta que, como grupo, los dos LED emitirán más luz que un solo LED.

La principal ventaja aquí es que los LED tienen una gran caída de voltaje directo que está entre 2 y 3 V, según el tipo. Puede alimentar fácilmente varios LED con una sola batería de "alto" voltaje (por ejemplo, 9 V) y compartir la corriente entre ellos, lo que le permite ahorrar energía en comparación con el caso de tener cada LED conectado individualmente a la fuente de voltaje y es mejor que tener LED. en paralelo, ya que esto producirá más luz.

A continuación, sobre el caso de varios LED conectados a una sola resistencia. Bueno, ya lo pregunté aquí . Las respuestas me parecen bastante buenas y explican los problemas que enfrenta esa configuración. Básicamente, una versión un poco exagerada de lo que obtienes es esto . Si está de acuerdo con eso, el circuito está (más o menos) bien. Si desea obtener el máximo de cada LED allí, entonces necesita una configuración diferente (y asumo aquí que cada LED individual puede tomar esos 14,75 mA). Luego también está esta pregunta.

Si desea reducir la cantidad de resistencias, lo hará disminuyendo el brillo, como mencioné. Sí, eso puede simplificar el cableado, pero básicamente está limitando cada "segmento" a un brillo más bajo de lo necesario. En lugar de eso (si los LED disponibles son demasiado brillantes), sería una mejor idea obtener LED clasificados para un menor consumo de corriente (puede obtener algunos que sean tan bajos como 2 mA) y ahorrar energía al usarlos, ya que estás en la batería.

Además, ¿hay alguna razón especial para evitar resistencias adicionales? No tendrán un impacto importante en el precio total del proyecto y si hay alguna consideración especial no mencionada en la pregunta original, escríbala para que podamos brindarle una mejor respuesta.

El cristal del reloj será de 32.768kHz, así que divida por 2^15 para 1Hz