| Главная | Почта | Ссылки | Онлайн ТВ | О клубе |
|
В магазинах радиоэлектронных компонентов давно появились в продаже готовые цифровые термометры с широким диапазоном измеряемых температур и высокой точности за счет применения цифровых датчиков. В этой статье я расскажу о принципе действия такого устройства, и о том, как собрать его в домашних условиях, вооружившись паяльником и терпением. В результате должна получиться конструкция представленная на рисунке 1.
Рисунок 1 – Общий вид цифрового термометра. Для изготовления термометра нам потребуются следующие основные компоненты:
На рисунке 2 представлена принципиальная электрическая схема. К микроконтроллеру по шине 1-WIRE подключается цифровой датчик, который передает значение температуры в виде числа integer. Затем микроконтроллер выводит полученное значение на индикатор. Индикатор динамический, поэтому в обязанности микроконтроллера входит переключать разряды индикатора по прерыванию таймера с частотой не заметной для глаза человека. Устройство питается от любого Li-ion аккумулятора снятого со старенького сотового телефона, зарядка которого осуществляется через USB-шнур от ПК или БП. Контроль зарядки не предусмотрен, так как современные аккумуляторы сотовых телефонов в своем составе уже имеют плату управления процессом заряда.
Рисунок 2 – Принципиальная электрическая схема цифрового термометра. На рисунке 3 и рисунке 4 представлен чертеж печатной платы термометра выполненный в программе Sprint Layout 5. Печатная выполнена из двух частей (основная и плата для индикатора) и имеет габаритные размеры 68 мм × 46 мм, с крепежными отверстиями под винты M3.
Рисунок 3 – Печатная плата термометра.
Рисунок 4 – Печатная плата для индикатора BQ-M326RD. В корпусе предусмотрены крепежные стойки для платы. Причем высота стоек позволяет свободно под платой разместить Li-ion аккумулятор практически от любого сотового телефона (см. рисунок 5).
Рисунок 5 – Расположение аккумулятора в корпусе. Готовые печатные платы представлены на рисунке 6. Изначально такое разделение было задумано, для того, чтобы как можно лучше вписаться в габариты готового корпуса. Так как корпус достаточно высокий, то индикатор был вынесен на отдельную плату, которая при помощи разъема стыкуется с основной платой (рисунок 7).
Рисунок 6 – Печатные платы в собранном виде.
Рисунок 7 – Печатные платы в сопряжении. Цифровой датчик DS18B20 подключается к колодке на плате. При желании его можно вынести за пределы корпуса, предварительно засунув в термоусадочную трубку. В крышке корпуса необходимо аккуратно проделать отверстие (рисунок 8) под индикатор, светодиод и кнопку включения.
Рисунок 8 – Цифровой термометр в разобранном виде. Аккумулятора емкостью 750 мА хватает приблизительно на сутки бесперебойной работы термометра, поэтому в качестве кнопки включения была выбрана кнопка без фиксации. Для зарядки аккумулятора от ПК необходим шнур USB (USB A - USB B). Светодиод, расположенный на плате термометра показывает процесс зарядки (рисунок 9).
Рисунок 9 – Зарядка аккумулятора от ПК. Рассмотрим детально некоторые фрагменты микропрограммы (прошивки) для микроконтроллера, написанной в среде CodeVision. Изначально нам необходимо подключить несколько библиотек. Причем, библиотеку для работы с шиной 1-wire, нужно подключить лишь после назначения к какому порту и какой ножке МК будет подключен цифровой датчик Dallas. В нашем случае это PORTD.5:
Затем опишем массив состояния ножек порта «B», соответствующих выводимой цифре или символу. Так, например, чтобы отобразить цифру 7, необходимо включить следующие биты: 0, 2 и 5 (включенное состояние бита порта определяется как «0», а выключенное как «1», так как используемый в схеме динамический индикатор с общим анодом).
Рассмотрим фрагмент кода, отвечающий за динамическое переключение разрядов индикатора:
Переменная "cursor" определяет номер разряда индикатора. По достижении значения "4", "cursor" обнуляется. После того как оператору switch был передан номер активного разряда, выводим в этот разряд соответствующую цифру, определенную ранее функцией output(). Затем, после инициализации микроконтроллера, в бесконечном цикле опрашиваем датчие dallas и вызываем функцию output(). #asm("sei") - разрешает прерывания.
Функцию, отвечающую за дробление числа по чифрам приводить не буду, так как там нету ничего сложного, да и вид у нее достаточно однообразный и громоздкий. P.S. Удачи Вам! Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях, обязательно разберемся..
Комментарии:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Автор: grave (2012-09-06, 9:36)
Привет! Решил немного изменить схемку: Поставил индикатор с общим катодом и датчик ds18b20. Все поменял. Индикатор пашет, а вот температуру не высвечивает, только нули. [Ответить]