|
|
     |
В технической литературе и в Интернете можно найти множество описаний и схем цифровых термометров. В большинстве конструкций использованы светодиодные индикаторы, есть и такие, в которых применены ЖКИ со встроенным контроллером (например, МТ-10Т7 фирмы МЭЛТ). И лишь немногие термометры, обычно собранные на микросхеме КР572ПВ5, содержат простые семиэлементные ЖКИ. Именно на таком четырехразрядном ЖКИ и цифровом датчике DS18B20 построен предлагаемый микроконтроллерный термометр. Длина кабеля, соединяющего датчик с собственно термометром, может достигать нескольких десятков метров.
Хотя датчик DS18B20 в принципе позволяет измерять температуру со значительно большей точностью, в интервале температуры -10...+85 °С при дискретности отсчета 1 °С ему не требуются калибровка и коррекция показаний. Такая дискретность вполне достаточна для большинства применений, а отображение на индикаторе всего двух значащих цифр упрощает прибор.
Основные технические характеристики:
Интервал измеряемой температуры, С -55...+99
Дискретность отсчета температуры, "С 1
Напряжение питания, В 3,5...5,5
Потребляемый ток. мА 6
Размеры, мм 55x28x13
Схема термометра изображена на рис. 1. Микроконтроллер DD1, синхронизируемый
внутренним RC-генератором, должен быть запрограммирован в соответствии с
таблицей. Программа разработана с помощью "Графической среды разработки
программного обеспечения для микроконтроллеров с архитектурой AVR фирмы ATMEL,
известной также как "Графический ассемблер" и "Algorythm Builder".
Обмен информацией между датчиком ВК1 и микроконтроллером происходит согласно
протоколу однопроводной шины 1 -Wire. Информацию для вывода на ЖКИ
микроконтроллер выводит последовательным кодом на вывод РВ2 и загружает ее в
последовательно соединенные восьмиразрядные сдвиговые регистры DD2 и DD3,
формируя импульсы сдвига на выводе РВ0. По заполнении всех 16 разрядов регистров
микроконтроллер генерирует на выводе РВ1 импульс записи, в результате чего
обновляется код на выходах Q0—Q7 микросхем DD2 HDD3.
Для правильной работы ЖКИ микроконтроллер периодически (с частотой около 30 Гц)
инвертирует подаваемые на его элементы сигналы. Синфазно инвертируется и сигнал,
подаваемый с вывода РВЗ на общий электрод (подложку) ЖКИ.
Непосредственно после включения питания на ЖКИ согласно программе будут включены
элементы g второго и третьего разрядов. Если датчик не подключен или неисправен,
то они мигают с частотой 1 Гц. После обнаружения исправного датчика на индикатор
в течение 1 с выводится значение 88L. Затем микроконтроллер подает датчику
команду запуска процесса измерения температуры. В данном случае датчик настроен
на выдачу результата с точностью 12 двоичных разрядов, при этом длительность
цикла измерения не превышает 750 мс. Полученный результат микроконтроллер
преобразует в десятичный формат, округляет до целого числа градусов и выводит на
ЖКИ.
Внешний вид собранного термометра показан на рис. 2. Его детали (за
исключением датчика) размещены на макетной плате под индикатором. Печатная плата
не разрабатывалась. Все микросхемы — в корпусах DIP, индикатор — ITH-G0824SFNP
или аналогичный. Датчик соединяется с платой неэкранированной витой парой
проводов кабеля UTP категории 5 длиной 45 м. При расстоянии датчик—плата не
более метра диоды VD1, VD2 можно не устанавливать, а резистор R3 заменить
перемычкой.
Если же предполагается размещать плату термометра на открытом воздухе или в
неотапливаемом помещении следует использовать микросхемы и ЖКИ с расширенным
интервалом рабочей температуры.
Автор А. МЕЛЬНИКОВ, Журнал Радио №1 2007г.
Обсудить статью на форуме
| Если вы разработали схему или написали статью, и хотите чтобы о ней узнали все, пишите нам и мы разместим вашу статью (схему). Подробнее... |
|
Сайт eldigi.ru При
копировании материала с данного сайта, обязательна ссылка на сайт
eldigi.ru и на первоисточник! Администрация сайта eldigi.ru |
|