თერმომეტრი მიკროკონტროლერზე მაღალი ტემპერატურის გასაზომად. ორარხიანი თერმომეტრი, რომელიც დაფუძნებულია ATmega8 მიკროკონტროლერზე და DS18B20 სენსორებზე

დაუყოვნებლივ მინდა აღვნიშნო, რომ ბეჭდური მიკროსქემის დაფა და დიზაინი შეიქმნა იმ მოლოდინით, რომ დამზადდეს კომპაქტური მოწყობილობა, რომელიც შეიძლება დამონტაჟდეს კედელზე.

მოწყობილობა კონტროლდება ერთი ღილაკის გამოყენებით. პროგრამა მიკროკონტროლერისთვის დაწერილია C-ზე, მოწოდებულია კომენტარებით და მომხმარებლებს შეუძლიათ შეცვალონ ის მათი კონკრეტული ამოცანების შესაბამისად, ან გააფართოვონ ფუნქციები. LCD ინდიკატორის გასაკონტროლებლად გამოიყენება მზა Peter Fleury ბიბლიოთეკა (ჩამოტვირთვადი არქივი ხელმისაწვდომია ჩამოტვირთვების განყოფილებაში). გარდა ამისა, მონაცემები შეიძლება იყოს ნაჩვენები ცელსიუსში ან ფარენჰეიტში. ინდიკატორის განათების კონტროლის რამდენიმე რეჟიმი არსებობს.

ასევე აღსანიშნავია კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი პუნქტი: მოწყობილობას შეუძლია განახორციელოს უკაბელო მონაცემთა გადაცემა Bluetooth პროტოკოლის მეშვეობით სპეციალური მოდულის გამოყენებით (სურვილისამებრ).

სქემატური დიაგრამა

მიკროსქემის დიზაინის თვალსაზრისით, მოწყობილობა მარტივია და ჩვენ ცალკე განვიხილავთ კომპონენტურ ელემენტებს.

თერმომეტრის ელექტრომომარაგება ხდება ინტეგრირებული ძაბვის რეგულატორის ბაზაზე სტანდარტულ შეერთებაში (შესაბამისი ფილტრის კონდენსატორებით). 3.3 ვ ძაბვის რეგულატორი AMS1117 შედის წრედში, მაგრამ შეიძლება გამოყენებულ იქნას Bluetooth მოდულის გამოყენების შემთხვევაში, რადგან ხშირად ასეთი მოდულების კვების წყაროა 3.3 ვ.

მოწყობილობაში გამოყენებული ინდიკატორი არის სტანდარტული ორხაზიანი ინდიკატორი HD44780 კონტროლერზე. ტრანზისტორი შექმნილია ინდიკატორის უკანა განათების გასაკონტროლებლად მიკროკონტროლერიდან ლოგიკური სიგნალებით ან მიკროკონტროლერიდან PWM სიგნალით. რეზისტორი R3 ზღუდავს დენს ტრანზისტორის ფუძის გავლით, რეზისტორი R1 აყენებს ბაზას ნულოვანი პოტენციალისკენ.

თერმომეტრის საფუძველია მიკროკონტროლერი, რომელიც მუშაობს 8 MHz სიხშირეზე და აკონტროლებს ყველა მიმდებარე პერიფერიულ მოწყობილობას.

DHT-11 სენსორი არის დაბალი ფასის ტემპერატურისა და ფარდობითი ტენიანობის სენსორი, რომელიც გამოიყენება პროექტში, როგორც გარე სენსორი. მას არ ახასიათებს მაღალი სისწრაფე და სიზუსტე, მაგრამ დაბალი ღირებულების გამო გამოიყენება სამოყვარულო რადიო პროექტებში. DHT-11 შედგება ტენიანობის ტევადობის სენსორისგან და თერმისტორისგან. ასევე, სენსორი შეიცავს მარტივ ADC-ს ტენიანობის და ტემპერატურის ანალოგური მნიშვნელობების კონვერტაციისთვის.

ძირითადი მახასიათებლები:

  • დაბალი ფასი;
  • მიწოდების ძაბვა 3 ვ - 5 ვ;
  • მონაცემთა გადაცემა 1-Wire ავტობუსით 20 მ-მდე დისტანციებზე;
  • ტენიანობის განსაზღვრა 20-80% 5% სიზუსტით;
  • მაქსიმალური დენის მოხმარება 2,5 mA;
  • ტემპერატურის განსაზღვრა 0...50° 2% სიზუსტით;
  • კენჭისყრის სიხშირე არაუმეტეს 1 ჰც (არა უმეტეს 1 წმ-ში ერთხელ);
  • ზომები 15,5 × 12 × 5,5 მმ;

უნდა აღინიშნოს, რომ გაყიდვაში შეგიძლიათ იპოვოთ DHT-22 სენსორი, რომელსაც აქვს იგივე ინტერფეისი, მაგრამ უკეთესი მახასიათებლები.

სენსორი დაკავშირებულია მიკროკონტროლერთან 1-Wire ავტობუსის მეშვეობით (შემერთებელი JP3 დიაგრამაში) მონაცემთა ხაზზე ამოსაწევი რეზისტორის და ელექტრომომარაგების ბლოკირების კონდენსატორის გამოყენებით.

შიდა სენსორი არის ფართოდ გამოყენებული ანალოგური ტემპერატურის სენსორი LM35 IC5, რომელიც დაკავშირებულია მიკროკონტროლერის ADC 1 არხთან.

მიკროკონტროლერის პროგრამირების ინტერფეისის კონექტორი J1 საშუალებას გაძლევთ სწრაფად შეცვალოთ პროგრამის კოდი ან განაახლოთ პროგრამული უზრუნველყოფა. UART ინტერფეისის საშუალებით თერმომეტრის დასაკავშირებლად გამოიყენება კონექტორი JP1. SW1 საკონტროლო ღილაკი დაკავშირებულია მიკროკონტროლერის გარე შეფერხების შესასვლელთან, ეს შეყვანა დაკავშირებულია კვების წყაროსთან პორტის შიდა რეზისტორით.

უკაბელო მონაცემთა გადაცემის Bluetooth მოდული, რომელიც დიაგრამაში მითითებულია, როგორც IC3, GP-GC021 ასევე უკავშირდება მიკროკონტროლერის UART ინტერფეისს და საშუალებას გაძლევთ გადაიტანოთ მონაცემები კომპიუტერზე, მობილურ ტელეფონში ან ვებ სერვერზე. ბეჭდური მიკროსქემის დაფა უზრუნველყოფს ადგილს მოდულის დაყენებისთვის. ჩამოტვირთვის განყოფილება შეიცავს მოდულის აღწერას, ურთიერთქმედების პროცესს და ბრძანებებს.

კონექტორში ბეჭდური მიკროსქემის დაფის წინა ნაწილზე დამონტაჟებულია LCD ინდიკატორი, რითაც მალავს მთავარ დაფაზე დაყენებულ კომპონენტებს და ვიღებთ კომპაქტურ მოწყობილობას. Bluetooth მოდულის დაყენების ადგილი არის ბეჭდური მიკროსქემის დაფის უკანა მხარეს (იხილეთ დაფის ფოტო).

მზა ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფის გარეგნობა თერმომეტრისთვის


PCB ნახაზი Eagle CAD-ში

დაფა დამონტაჟებული Bluetooth მოდულით

ჩამოტვირთვები

სქემატური დიაგრამა და ბეჭდური მიკროსქემის დაფა (Eagle), პროგრამული უზრუნველყოფა (წყარო კოდი, firmware) -
ბიბლიოთეკა HD44780 კონტროლერზე LCD ინდიკატორთან მუშაობისთვის -
ტექნიკური აღწერა Bluetooth მოდულის GP-GC021 -

ან მისი ანალოგები. მოწყობილობებს აქვთ კარგი სიზუსტე, ხმაურის იმუნიტეტი და ანალოგურ ხსნარებთან შედარებით, მნიშვნელოვნად ამარტივებს წრედს. ასეთი სენსორების მიერ გაზომილი ტემპერატურის საზღვრები ჩვეულებრივ შემოიფარგლება -55-დან 125 ºС-მდე დიაპაზონში. რა უნდა გააკეთოთ, თუ 125 °C-ზე მეტი ტემპერატურის გაზომვა გჭირდებათ? ცხადია, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ანალოგური სენსორები, რომელთა ტემპერატურის დიაპაზონი შეიძლება მიაღწიოს +300 °C-ს. უნდა აღინიშნოს, რომ ამ შემთხვევაში გაზომვის სიზუსტე შემცირდება. მაგრამ ხშირად, მაღალი ტემპერატურის გაზომვისას, არ არის აუცილებელი ზუსტი მნიშვნელობის ცოდნა და მისაღები იქნება რამდენიმე გრადუსიანი შეცდომა, ხოლო ანალოგური მასშტაბით გამოსახვისას, მაგალითად, LED-ების ხაზზე, სრულიად შეუმჩნეველი იქნება. .

მოწყობილობის ნორმალური მუშაობისთვის 0 ... 250 ° C ტემპერატურაზე, შეირჩა ანალოგური სენსორი, რომლის მოქმედების დიაპაზონი არის -40 + 300 ° C. მისი პარამეტრები იდეალურად შეეფერება შერჩეულ ტემპერატურულ დიაპაზონს. მიკროკონტროლერი (MK) პასუხისმგებელია მონაცემთა დამუშავებაზე. რა თქმა უნდა, ნებისმიერი სხვა გააკეთებს, მაგრამ ავტორი, როგორც ჩანს, ფიქრობს, რომ ეს MK არის ერთ-ერთი ყველაზე ხელმისაწვდომი და პოპულარული. დაუკრავების ბიტები დარჩა ქარხნულად. პრობლემის გადაჭრისას, ზუსტი გაზომვის კრიტერიუმები დაყენებული იქნა უკანა სანათზე. რამდენიმე გრადუსიანი შეცდომა საკმაოდ დამაკმაყოფილებელი იყო.

გაზომვის შედეგების ციფრული ჩვენება

LCD დისპლეი გამოიყენება მონაცემთა ციფრული ჩვენებისთვის. თუ სასურველია, მოწყობილობის განახლება შესაძლებელია პროგრამის კოდის შეცვლით. ამისათვის საკმარისია თავისუფალი I/O პორტები. LCD დისპლეი დაკავშირებულია 4-ბიტიანი ავტობუსის საშუალებით (სურათი 1). D4 - D7 ინდიკატორის მაღალი რიგის ციფრები უკავშირდება მიკროკონტროლერის დაბალი რიგის ციფრებს D0 - D4. იმის გამო, რომ ამ მოწყობილობას არ აქვს ზუსტი ვადები, არ არის საჭირო გარე სამაგისტრო კვარცის რეზონატორი. ეკრანის საკონტროლო ქინძისთავები დაკავშირებულია PB6 და PB7 პორტებთან. როგორც ხედავთ, დისპლეის მართვის ყველა ხაზი გამოდის MK კორპუსის ერთი მხრიდან, რაც ამარტივებს ბეჭდური მიკროსქემის დაფის მიკვლევას.

ტემპერატურის მნიშვნელობის გაანგარიშება

სურათი 1-დან ჩანს, რომ ანალოგური ტემპერატურის სენსორი პირდაპირ უკავშირდება მიკროკონტროლერის ADC შეყვანას. თუ საოპერაციო გამაძლიერებელი გამოიყენებოდა, გაზომვის შეცდომა უფრო მცირე იქნებოდა. ძაბვა მიეწოდება ADC-ს გამყოფის მეშვეობით, რომელიც წარმოიქმნება თერმისტორითა და ცვლადი რეზისტორით. უკეთესი რეგულირების სიზუსტისთვის, ცვლადი რეზისტორი არჩეულია მრავალმობრუნებად.

ცხრილი 1. წინააღმდეგობის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე.

ტემპერატურა ºС

წინააღმდეგობა Ω

ცხრილის 1-ზე დაფუძნებული გრაფიკის აგებით Mathcad-ში (სურათი 2), შეგიძლიათ ნახოთ ანალოგური სენსორის წინააღმდეგობის დამოკიდებულება დაყენებულ ტემპერატურაზე. ცხრილის წყაროს მონაცემები აღებულია KTY84_130 ტექნიკური აღწერილობიდან. ფუნქცია თითქმის წრფივია, მხოლოდ მცირე გადახრით მაღალ ტემპერატურაზე.

0 ºС გაზომულ ტემპერატურაზე, თერმისტორის წინააღმდეგობაა 498 Ohms. ძაბვა გამყოფის გამოსავალზე არის

  • U D - ძაბვა ტემპერატურის სენსორზე მიწასთან შედარებით,
  • U PIT - მიწოდების ძაბვა,
  • R D - ტემპერატურის სენსორის წინააღმდეგობა,
  • R 1 - ცვლადი რეზისტორის დაყენებული წინააღმდეგობა.

0 ºС ტემპერატურაზე, ძაბვა ADC-ის შეყვანაზე უნდა იყოს 0,6 ვ. ტემპერატურის მნიშვნელობის გამოსათვლელად ავტორმა გამოიყენა შემდეგი ფორმულა:


  • ADC - 10-ბიტიანი ციფრული ADC კოდი აღებული სენსორიდან,
  • U OTC - გათიშვის მნიშვნელობა (60), ტოლია 0,6 ვ 0 ºС-ზე.

გაზომილი ტემპერატურის დიაპაზონი 0 ºС-დან 250 ºС-მდე შეესაბამება ADC შეყვანის ძაბვებს, რომლებიც მოდის გამყოფიდან 0.6-დან 1.8 ვ. დიაპაზონი 123-დან 368-მდე. ეს რიცხვი იდება რეესტრში და გარდაიქმნება სამნიშნა ASCII კოდში. ვინაიდან KTY84_130 სენსორი განკუთვნილია 300 ºС მაქსიმალური ტემპერატურისთვის, უმჯობესია დატოვოთ მცირე ზღვარი და შეზღუდოთ იგი 250 ºС-მდე.

სურათი 5 გვიჩვენებს პურის დაფაზე აწყობილ მოწყობილობას. პროგრამის კოდი ღიაა და ყველას შეუძლია ადვილად შეცვალოს იგი საკუთარი საჭიროებების შესაბამისად.

MK პროგრამული უზრუნველყოფა და ვირტუალური მოდელი Proteus LCD 16×2-ისთვის -

MK პროგრამული უზრუნველყოფა და ვირტუალური მოდელი Proteus LCD 8×2-ისთვის -

თერმომეტრის მუშაობის აღწერა

ამ თერმომეტრის დანიშნულება მხოლოდ ტემპერატურის ჩვენებაა. მცირე განსხვავებები სხვა მსგავსი სქემებისგან არის მხოლოდ LED ინდიკატორზე გამომავალი ტემპერატურის ფორმატში, რომელიც არის 4-ციფრიანი სუპერნათელი CA04-41SRWA. DS18B20 გამოიყენება როგორც ტემპერატურის სენსორი ცალკე დენის მავთულთან ნორმალურ კავშირში.

ჩართვა შექმნილია იმისთვის, რომ იკვებებოდეს ბატარეებით, ასე რომ, როდესაც დენი ჩართულია, ინდიკატორი არაფერს აჩვენებს. თერმომეტრის პროგრამა გადის ინიციალიზაციას და დაუყოვნებლივ გადადის ძილის რეჟიმში. მიკროკონტროლერის ძილის რეჟიმი საშუალებას გაძლევთ დაზოგოთ ენერგია ელექტრომომარაგებიდან. როდესაც დააჭირეთ PORTB0-თან დაკავშირებულ ღილაკს, მითითება ჩართულია.
ინდიკატორი აჩვენებს მინიშნებას:



შემდეგ თავად ტემპერატურის მაჩვენებლები ნაჩვენებია ინდიკატორზე.



წაკითხვის გამომავალი ტიპი შემდეგია:






გამომავალი ფორმა განსხვავდება მხოლოდ დაბალი დადებითი ტემპერატურისთვის. ასეთი ტემპერატურის მითითებისას ნიშანი „C“ ემატება „ხარისხის“ სიმბოლოს. ანუ, გრადუსი ცელსიუსით "ხარისხის" სიმბოლო იმყოფება ინდიკატორზე ნებისმიერ გაზომილ ტემპერატურაზე.

DS18B20 ტემპერატურის სენსორი ზომავს ტემპერატურას 0,0625 გრადუსი ცელსიუსის გარჩევადობით. თერმომეტრი კითხულობს კითხვებს სენსორიდან და ამრგვალებს მათ მეათე გრადუსამდე. მეათედი გრადუსი ნაჩვენებია ჩვენების ყველა რეჟიმში, გარდა -10 გრადუს ცელსიუსზე დაბალი ტემპერატურისა. ეს კეთდება ისე, რომ უარყოფითი ტემპერატურის ჩვენებებს ყოველთვის ჰქონდეს მინუს ნიშანი.

მაჩვენებლები ნაჩვენებია ინდიკატორზე 30 წამის განმავლობაში. შემდეგ მოწყობილობა კვლავ გადადის ძილის რეჟიმში და ინდიკატორი გამორთულია.


თერმომეტრის მოდელირება Proteus-ში


Proteus-ის მოდელმა შესაძლებელი გახადა თერმომეტრის პროგრამული ნაწილის დამუშავება თავად მოწყობილობის აპარატურაში აწყობის გარეშე. ყველა რეჟიმი გამოცდილია. პროგრამაში არ არის სიმულაციის წარუმატებლობები.



თავად მოდელის ჩამოტვირთვა შესაძლებელია ბმულიდან: termo_i_v2.DSN

თერმომეტრის სქემატური დიაგრამა


წრე შედგენილია ბეჭდური მიკროსქემის დიზაინის საფუძველზე. პირველ რიგში, ბეჭდური მიკროსქემის დაფის გაყვანილობა გაკეთდა ისე, რომ გამტარების სიგრძე და ნაწილების მდებარეობა ოპტიმალური იყო და მხოლოდ მას შემდეგ, რაც PIC16F628A მიკროკონტროლერის პორტები ბეჭდურ მიკროსქემის დაფაზე შეესაბამებოდა CA04-41SRWA ინდიკატორის ქინძისთავს. შედგენილია ზუსტი მიკროსქემის დიაგრამა.


თერმომეტრის მიკროსქემის დაფა


კარგი დღე, ძვირფასო მკითხველებო. როგორც სტატიის სათაურიდან ჩანს, ვისაუბრებთ PIC-ზე აწყობილ თერმომეტრზე. Ისე. რატომ და როგორ დაიწყო ეს ყველაფერი?!
მჭირდებოდა მარტივი თერმომეტრის დიაგრამა ავტოფარეხის სარდაფისთვის. დავიწყე ინტერნეტში შესაფერისი სქემის ძებნა. მნიშვნელოვანი კრიტერიუმი იყო წრეში ელემენტების მინიმალური რაოდენობის გამოყენება. მაშინვე ვიტყვი, რომ არსებობს უამრავი ასეთი თერმომეტრის სქემები ინტერნეტში. მაგრამ! ყველაზე ხშირად ისინი მზადდება AVR-ებზე, რომლებთანაც, ჩემი ღრმა სინანულით, მე არ ვმეგობრობ. ამიტომ დავიწყე PIC მიკროსქემის ძებნა. მაგრამ აქაც იმედგაცრუებული დავრჩი. არსებობს PIC თერმომეტრების სქემები. მაგრამ ისინი იყენებენ ან ტრანზისტორებს ინდიკატორებისთვის, ან გარე კვარცს, ან სხვა რამეს, რაც ართულებდა წრეს და მიუღებელი იყო ჩემს შემთხვევაში. საბოლოოდ, ხანგრძლივი ძიების შემდეგ, აქ ვიპოვე სქემა, რომელიც მომეწონა:

http://www.labkit.ru/html/show_meter?id=38
და წარმატებით განმეორდა რამდენჯერმე. ყველაფერი მშვენივრად მუშაობს. (ამ მიკროსქემის ავტორის ვებსაიტზე არის როგორც firmware, ასევე ბეჭდური მიკროსქემის დაფა ამ თერმომეტრის გასამეორებლად). რაც დრო გადიოდა. და ერთხელ, ამ მიკროსქემის ნაკლოვანებები პირველად გაირკვა და მეც დამჭირდა ინდიკატორის გამოყენება საერთო კათოდით (ავტორის ვებსაიტზე firmware იყო მხოლოდ საერთო ანოდისთვის). ახლა სქემის ნაკლოვანების შესახებ თავდაპირველ წყაროში. თავდაპირველად, ავტორის წრეს არ აქვს ტემპერატურის სენსორისთვის ასაწევი რეზისტორი. ანუ წრეში არ არის 4.7K რეზისტორი. დიახ, მართლაც, მიკროსქემის ამ დიზაინით, თერმომეტრს შეუძლია იმუშაოს, მაგრამ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ტემპერატურის სენსორი პირდაპირ დაფაზეა შედუღებული, ან მავთულის სიგრძე, რომელზეც მდებარეობს სენსორი, არ უნდა აღემატებოდეს მავთულის სიგრძეს მეტრზე. , მეტრნახევარი. Მეტი აღარ. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ინდიკატორი იწყებს სისულელეების ჩვენებას და არა ტემპერატურის.
მოვლენების ეს შემობრუნება სულაც არ მახარებდა. იმიტომ რომ მჭირდება მავთულის სიგრძე სენსორთან მინიმუმ 10 მეტრი ყოფილიყო.
ეს პრობლემა ძალიან მარტივად და სწრაფად მოგვარდა, კერძოდ, სენსორზე 4.7K ასაწევი რეზისტორის დაყენებით. რის შემდეგაც სენსორმა დაიწყო სტაბილურად მუშაობა მავთულის ნებისმიერი სიგრძისთვის. მაგრამ რა მოხდება, თუ მე მაქვს მხოლოდ ინდიკატორები საერთო კათოდით! და ფირმვერი გაკეთდა ანოდისთვის... აი სად დამეხმარა სტანისლავ დმიტრიევი. რისთვისაც მას დიდ მადლობას ვუხდი. მან არა მხოლოდ დაწერა firmware საერთო ანოდისთვის. მაგრამ ასევე საერთო კათოდისთვის და სხვადასხვა ტიპის ტემპერატურის სენსორებისთვის (DS18S20 ან DS18B20). ამან შესაძლებელი გახადა ამ სქემის შემდგომი გაერთიანება. და გირჩევთ გამეორებისთვის. ასევე შესაძლებელია ჩართვაში როგორც ოთხბიტიანი შვიდსეგმენტიანი, ისე სამ ბიტიანი შვიდსეგმენტიანი მოწყობილობების გამოყენება. რაც არ არის დიდი, მაგრამ მაინც პლუსი.
ახლა თავად წრე

როგორც ხედავთ, დიაგრამა არაფრით განსხვავდება ვებგვერდზე http://www.labkit.ru წარმოდგენილიდან.
ასე იყო თავდაპირველად გამიზნული. წრეში ერთადერთი ცვლილება არის დამატებითი რეზისტორის დაყენება. დიაგრამა ნულიდან არ გადამიკეთებია. მე უბრალოდ დავამატე მიკროსქემის დაკარგული ელემენტი. არსებითად, თუ გსურთ მიკროსქემის კიდევ უფრო გამარტივება და გაქვთ სტაბილური 5 ვ დენის წყარო, მაშინ შეგიძლიათ გამორიცხოთ წრფივი სტაბილიზატორი წრედიდან. და მიამაგრეთ MK პირდაპირ 5 ვ-დან.
ახლა მოდით ვისაუბროთ ცოტა იმაზე, თუ როგორ უნდა დააკონფიგურიროთ firmware თქვენთვის საჭირო ინდიკატორისთვის ან სენსორისთვის. აქ ყველაფერი მარტივია.

ჩატვირთეთ firmware ფაილი პროგრამისტში, თქვენ თვითონ: იმის საფუძველზე, რაც გჭირდებათ და ამ სკრინშოტის დათვალიერებისას, ჩაწერეთ თქვენთვის საჭირო პარამეტრები firmware ფაილში EPROM განყოფილებაში. რის შემდეგაც შეგიძლიათ კონტროლერი აანთოთ.

ბეჭდური მიკროსქემის დაფის ჩემს ვერსიაში, დაფა უზრუნველყოფს ადგილს არა მხოლოდ ხაზოვანი სტაბილიზატორისთვის, არამედ დიოდური ხიდისთვის (რომელიც საშუალებას მისცემს წრეს იკვებებოდეს ძაბვით 7.5V-დან 12V-მდე. დაფა ასევე უზრუნველყოფს ადგილს ინსტალაციისთვის. ტერმინალის ბლოკი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ არ შეაერთოთ ტემპერატურული სენსორი დაფაზე და დაამაგროთ იგი დამჭერებით, ეს მოსახერხებელია სენსორის შეცვლისას, ან გრძელ მავთულზე სენსორის დაყენებისას.

დაფის ნახატი

როგორც ხედავთ, თერმომეტრი აწყობილია ორ დაფაზე. ერთი აღჭურვილია შვიდი სეგმენტიანი ინდიკატორით (სამი ან ოთხი ციფრი). მიკროსქემის ყველა სხვა ელემენტი დამონტაჟებულია მეორე დაფაზე. დაფები ერთმანეთთან დაკავშირებულია სავარცხლის გამოყენებით, ან ჩემს შემთხვევაში მავთულხლართებით..
ბოლოს არის ჩემი დასრულებული თერმომეტრის ფოტო.

ნულიდან აწყობილი ციფრული თერმომეტრი არა მხოლოდ მოგემსახურებათ დანიშნულებისამებრ, არამედ, როგორც ყველაფერი, რაც საკუთარი ხელით მზადდება, გაზრდის თქვენს თვითშეფასებას (და შესაძლოა რამდენიმე წელიწადში ის გახდეს ღირებული, როგორც მეხსიერება).

ეჭვგარეშეა, ციფრული თერმომეტრი საყოფაცხოვრებო ნივთია, მაგრამ არა ძალიან ფუნქციონალური: გარდა ტემპერატურის გაზომვისა, ის არაფერზეა ორიენტირებული. ამ მხრივ, მიკროკონტროლერზე თერმომეტრი უფრო სასარგებლო იქნება, ვინაიდან მას აქვს უნარი ჩართოს და გამორთოს ნებისმიერი დატვირთვა ტემპერატურის ცვლილებებიდან გამომდინარე.

თუმცა, თუ გსურთ გააკეთოთ რაიმე ღირებული საკუთარი ხელით, მაშინ, როგორც პირველი ნაბიჯი, ასეთი დიზაინი სავსებით გამართლებულია - მიღებული გამოცდილება ფასდაუდებელია.

ასე რომ, დასაწყისისთვის, მოდით ავირჩიოთ უმარტივესი თერმომეტრის წრე, რომელიც აგებულია PIC16F84A მიკროკონტროლერზე, DS18B20 ციფრული ტემპერატურის სენსორი 0,5 გრადუსამდე გაზომვის სიზუსტით და ოთხნიშნა LED ინდიკატორი საერთო ანოდით. ჩემს შემთხვევაში გამოყენებული იყო FYQ-3641BG-21E დისპლეი.

მიკროსქემის უპირატესობა მისი სიმარტივეა - დისკრეტული ელემენტებიდან დაგვჭირდება ათეული რეზისტორი, რამდენიმე კონდენსატორი და 4 MHz კვარცის რეზონატორი. მთავარი მინუსი ის არის, რომ, როგორც ყველა ელექტრონული მოწყობილობა, თერმოსტატი საჭიროებს დენის წყაროს.

ბატარეების გამოყენება მოწყობილობას მობილურს ხდის, მაგრამ ბატარეების ერთი ნაკრების მუშაობის ვადა შეიძლება იყოს მხოლოდ 1-2 კვირა. თერმომეტრის ელექტროენერგიის მიწოდება "აკავშირებს" ნებისმიერ განყოფილებას, რაც ყოველთვის არ არის მოსახერხებელი.

დავამატებ, რომ დიაგრამაზე არ ჩანს დენის კავშირი მიკროკონტროლერთან - პლუს სიმძლავრე მიეწოდება პინ 14-ს, ხოლო მინუს სიმძლავრე მიეწოდება მიკროსქემის მე-5 პინს.