ТЕРМОМЕТР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Термометр на микроконтроллере PIC12F629

ТЕРМОМЕТР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ
Подробности 16.05.2011 16:30

Важной частью любого измерительного устройства является индикатор. От его характеристик часто зависит сложность всего изделия. В современных приборах измерения температуры применяются светодиодные индикаторы.

Но они требуют большого количества линий для работы, что подразумевает применение микроконтроллеров с большим количеством выводов. Между тем, существует вариант индикатора, построенный на регистрах сдвига, требующий только две линии для управления.

Принципиальная схема

Использование индикатора на регистрах сдвига позволяет создать компактный двухточечный термометр, с использованием самого простого микроконтроллера PIC12F629. Два вывода этого микроконтроллера используются для управления индикатором. Один из них выполняет функцию передачи тактового сигнала, второй информационный.

Регистры сдвига 74164 при обнаружении тактового импульса, переключают уровень сигнала с информационного входа, на выход Q0. Информация предыдущего состояния выходов сдвигается на один разряд. К выходам регистров подключены светодиодные семисегментные индикаторы.

При этом десятичная точка используется только у  второго индикатора, а к свободным выходам подключены светодиоды отрицательной температуры и номера отображаемого датчика. Для работы индикатора применены простые сдвиговые регистры 74HC164 (1553ИР8). Три таких микросхемы соединены последовательно.

В итоге, в работе индикатор не требует постоянного к нему обращения, как это необходимо при реализации динамической индикации.

В схеме термометра использованы датчики DS18B20. Каждый из них подключен к отдельному выводу МК. Возможность работы датчиков одновременно по одному проводу не использована, с целью упрощения программы. Для нейтрализации эффекта саморазогрева, питание датчиков взято с выход микроконтроллера, включаемого только на время измерения.

Особенности PIC12F629 не дают возможность использования одного вывода (GPIO3), так как он работает только на вход. Сам микроконтроллер работает от внутреннего тактового генератора, что позволило освободить две линии ввода/вывода.

Конструкция термометра

Конструктивно термометр выполнен на односторонней печатной плате. В конструкции использовано большое количество элементов поверхностного монтажа.

микросхемы регистров используются в корпусе SOIC, а сопротивления типоразмера 1206. На плате установлены две перемычки, а также два разъема для подключения датчиков.

Печатная плата размерами 64х30 мм выполнена в программе SprintLayout5 под технологию лазерно-утюжную технологию.

Файлы проекта и другие ресурсы

Архив проекта

Даташит на PIC12F629. Язык русский.

Некоторые советы по реализации схемы

Термометр на PIC12F629. Альтернативная управляющая программа от Дмитрия

Управляющая программа

Программа работы термометра  написана на языке MikroPASCAL. Использованы стандартные функции работы с устройствами шины 1-Wire.

Программа термометраprogram Termo1;
const TEMP_RESOLUTION : byte = 12; home : byte = 5; // номер пина домашнего термометра street : byte = 2; // номер пина уличного термометра
var port_array: array[3] of Byte; temp_home : word; temp_street : word; temp1 : byte; temp2 : byte; i : byte;function mask(num: word): byte; //преобразование в коды индикатора
begin case num of //fgabpcde 0 : result:= %10110111; 1 : result:= %00010100; 2 : result:= %01110011; 3 : result:= %01110110; 4 : result:= %11010100; 5 : result:= %11100110; 6 : result:= %11100111; 7 : result:= %00110100; 8 : result:= %11110111; 9 : result:= %11110110; end; //case end
end;procedure get_temp; // чтение температуры из термометраbegin Ow_Reset(GPIO,home); // сброс шины Ow_Write(GPIO,home,$CC); // команда SKIP_ROM Ow_Write(GPIO,home,$44); // команда CONVERT_T   Ow_Reset(GPIO,street); // сброс шины Ow_Write(GPIO,street,$CC); // команда SKIP_ROM Ow_Write(GPIO,street,$44); // команда CONVERT_T   Delay_ms(600); // задержка на время преобразования   Ow_Reset(GPIO,home); // сброс шины Ow_Write(GPIO,home,$CC); // команда SKIP_ROM Ow_Write(GPIO,home,$BE); // команда READ_SCRATCHPAD temp1 := Ow_Read(GPIO,home); // чтение первого байта temp2 := Ow_Read(GPIO,home); // чтение второго байта temp_home := temp1; // преобразование в слово temp_home := (temp2 shl 8) + temp_home;   Ow_Reset(GPIO,street); // сброс шины Ow_Write(GPIO,street,$CC); // команда SKIP_ROM Ow_Write(GPIO,street,$BE); // команда READ_SCRATCHPAD temp1 := Ow_Read(GPIO,street); // чтение первого байта temp2 := Ow_Read(GPIO,street); // чтение второго байта temp_street := temp1; // преобразование в слово temp_street:= (temp2 shl 8) + temp_street;  endprocedure Calc_Temperature(temp2write: Word;str: Boolean);// преобразование температуры
const RES_SHIFT : byte = 4;
var temp_whole : byte; temp_fraction : Word; dig : Word; dig1 : byte;
begin port_array[0]:=0; if (temp2write and $8000) = 0x8000 then begin temp2write := not temp2write + 1; port_array[0]:=8; end; temp_whole := temp2write shr RES_SHIFT ; dig:=(temp_whole/10) mod 10; port_array[0] := port_array[0] + mask(dig); dig:=temp_whole mod 10; port_array[1] := mask(dig)+8; temp_fraction := temp2write shl (4-RES_SHIFT); temp_fraction := temp_fraction and $000F; temp_fraction := temp_fraction * 625; dig:=temp_fraction/1000; port_array[2] := mask(dig); if str then port_array[2]:=port_array[2]+8;
end; //~
procedure show_temp; // отображение температуры
var digit_show : byte; dig_buf : byte;
begin
for digit_show:=0 to 2 do begin dig_buf := port_array[digit_show]; // запись в буфер отображения for i:=1 to 8 do begin if testbit(dig_buf,0) then setbit(GPIO,0) else clearbit(GPIO,0); setbit(GPIO,1); // включить тактовую линию dig_buf:=dig_buf shr 1; // сдвиг символа в буфере отображения clearbit(GPIO,1); // отключить тактовую линию Delay_ms(75); // задержка для красоты end; end;
end;
begin GPIO:=0; CMCON:=7; TRISIO := %00001000; while TRUE do // основной цикл begin setbit(GPIO,4); Delay_ms(10); get_temp; // чтение домашней температуры clearbit(GPIO,4); Calc_Temperature(temp_home,0); // преобразование температуры show_temp; // индикация температуры Delay_ms(5000); Calc_Temperature(temp_street,1); // преобразование температуры show_temp; // индикация температуры Delay_ms(5000); end;
end.

You have no rights to post comments

Источник: https://mcucpu.ru/index.php/project2/izmeritelnye-ustrojstva/79-thermometrpic12f629

Поиск данных по Вашему запросу:

ТЕРМОМЕТР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Логин или эл. Войти или Зарегистрироваться. Авторизация Логин или эл. Недавно занимался сборкой компьютера с полностью пассивным охлаждением.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Самодельный термометр с большими цифрами (ATmega8 + DS18B20)

Часы-календарь-термометр на ATMega8

Решил я сделать двухканальный термометр, только не обычный, а с беспроводным датчиком для улицы. Идея конечно не новая, на рынке уже имеются подобные термометры промышленного производства. Так как у меня были наработки по подключению радиомодулей к микроконтроллеру, я начал разрабатывать свой вариант беспроводного термометра.

Для измерения температуры я использовал распространенные датчики DS18B20, для отображения показаний применил не менее популярный ЖК дисплей Nokia Радиомодули и алгоритм передачи данных я рассматривал ранее в статье про передатчик и приемник на МГц.

Ниже представлена схема беспроводного датчика на микроконтроллере PIC12F После подачи питания микроконтроллер считывает значение температуры с датчика BK1 и отправляет эти данные на радиопередатчик A1, после чего происходит переход в спящий режим.

Пробуждение микроконтроллера происходит по прерыванию, которое генерируется изменением уровня на линии GP0. К этой линии подключена RC цепочка на элементах R2 и C4, которая выполняют функцию таймера.

При выходе из спящего режима на линии GP0 устанавливается низкий логический уровень, тем самым конденсатор C4 разряжается.

При указанных на схеме номиналах R2, C4 период пробуждения составляет примерно 5 минут. Установив перемычку JP1, можно сократить период до 5,5 секунд.

Путем подбора конденсатора и резистора можно настраивать желаемое время периода, но при этом надо учитывать ток заряда конденсатора, в плане энергопотребления.

Значение температуры по радиоканалу передается в виде пакета из 3-х байт, последний байт представляет собой контрольную сумму первых 2-х байт.

Алгоритм передачи данных, который я использую, в принципе позволяет обходиться без контрольной суммы, вероятность приема неправильных данных низкая.

Каждый раз после измерения температуры отсылается 3 пакета байтов, пауза между пакетами составляет 10 мс, такой вариант передачи я применил для увеличения надежности получения данных приемником.

Это связано с тем, что приемная сторона прерывает прием сигнала на мс, во время измерения температуры с внутреннего домашнего датчика.

Для питания микроконтроллера используется микромощный стабилизатор напряжения DA1 MCP на 5В, собственный ток потребления стабилизатора составляет всего мкА, максимальный ток нагрузки до мА.

Обычные стабилизаторы напряжения типа L78хх имеют большой ток потребления в несколько миллиампер, поэтому не годятся для аппаратуры с батарейным питанием.

Ток потребления устройства в спящем режиме меняется с течением времени по мере заряда конденсатора С4, первые 2,5 минуты потребление составляет 10 мкА, последующие 2,5 минуты ток плавно увеличивается, до момента выхода из спящего режима.

Данное явление возникает из-за наличия токов переключения входного буфера микроконтроллера. Хочу отметить, что при низких температурах емкость батареек уменьшается быстрее, не все типы батареек можно использовать в таких условиях.

Лучшими показателями при отрицательных температурах обладают литиевые батарейки, далее следуют Ni-Mh аккумуляторы, щелочные батарейки занимают третью позицию, солевые элементы не пригодны для таких условий.

Модуль приемника A1 питается от стабилизатора DA1, с выходным напряжением 5В. Резисторы R6, R7 установлены для согласования уровней напряжения.

Микроконтроллер DD1 считывает значение температуры с датчика BK1 каждые 2 секунды, параллельно принимает сигнал с приемника, при получении пакета байтов от передатчика вспыхивает светодиод HL1.

После приема данных по радиоканалу, микроконтроллер запускает таймер, который ведет отсчет времени для контроля получения данных. Время отсчета можно задать в пределах минут с шагом в одну минуту.

Для этого, перед программированием микроконтроллера, необходимо записать число от 1 до 15 в ячейку EEPROM с адресом 0x По умолчанию устанавливается период в 7 минут. Кнопка SB1 управляет подсветкой дисплея, по умолчанию подсветка включена.

Кнопка SB2 предназначена для регулировки контрастности дисплея, так как у разных экземпляров она может отличаться.

Для питания устройства подойдет нестабилизированный источник питания с выходным напряжением В. Оба устройства размещены в пластиковых корпусах.

Антенна для радиомодулей выполнена в виде отрезка одножильного провода длиной 17 см четверть длины волны несущей частоты.

Обновленная версия прошивки, добавлено автоматическое выключение подсветки дисплея через секунд, а также сохранение значения контрастности дисплея в EEPROM память, чтобы не настраивать заново контрастность при выключении питания.

Обновленная прошивка термометра. Очень бы хотелось подробно въехать в работу DS18B20 с примерами на ассемблере.

Что то нигде путного не нашел. Вполне достаточно будет вывод на регистр отрицательной температуры регистр десятков градусов регистр едениц градусов регистр долей градусов Дисплей каждый пропишет себе сам.

Очень нужная, полезная конструкция, таких вообще мало в литературе и интернете, только вот хорошо было бы на датчика чтобы было рассчитано, мне вот нужно в 2-х теплицах измерять.

Из за малого радиуса приема заменил радио модули на wl, сигнал пропал вовсе.

Возможно модули разные и не взаимозаменяемые? Здравствуйте, радиомодули wl в этом термометре не подойдут, для них нужен немного другой протокол передачи данных с более низкой скоростью. Для увеличения стабильности приема попробуйте увеличить емкость конденсатора С2 после 5-ти вольтового стабилизатора DA1, поставьте мк х 16В или мк х 16В.

Проверьте печатную плату, действительно ли этот конденсатор подключен на выход стабилизатора напряжения, так как у меня была ошибка в плате, ошибку эту я устранил более полугода назад, но возможно вы скачивали плату ранее, когда эта ошибка еще присутствовала.

Добрый вечер, не думал, что так быстро ответите. Сейчас попробую увеличить конденсатор до мк. Можно термометр переделать под модули wl, но тогда передатчик будет на другом микроконтроллере PIC12F и схема немного другая, придется поставить микромощный стабилизатор на 3,3В, так как макс.

Приемник останется таким же, только программу надо скорректировать. В микроконтроллере PIC12F не хватит выводов для подключения передатчика wl, так как надо дополнительно управлять выводом Enable передатчика.

В передатчик модуль я поставил, запитав его от такого же стабилизатора только на 3. Вывод Enable, в модуле перемычкой закорочен на плюс. Ток при этом порядка ма.

В инете люди пишут, что использовали модуль передатчика от XY-MK-5V, а приемник wl и получается неплохой результат.

Я даже осциллографом смотрел на форму сигнала с контакта D0 обеих приемников. В wl какая-то помеха амплитудой где-то 2 вольта, а в момент передачи, логический 0, может его просто инвертировать? Конденсатор увеличил до мкф. Результат тот же. В этом термометре скорость передачи данных составляет 3. Подскажите как мне опознать преамбулу?

То есть,что она приходит на приемник. Хотя бы первые несколько импульсов. Опознать только если осциллографом смотреть, больше в голову ничего не приходит, скорректировал прошивки, протестируйте Прошивка термометра передатчик fsa приемник wl Вы несколько меня не поняли. Опознать преамбулу програмно. И скажем зажечь светодиод. Модуль заказать не успел, застрял на работе.

Жаль программатор на работе, то попробывал бы прямо сейчас. Завтра днем попробую, вечером отпишусь. Испытания прошли успешно, дальность отличная, правда проверял в пределах квартиры. Огромное спасибо за помощь! Да еще вопрос, возможно заменить дисплей Nokia на Nokia без изменений в прошивке?

Когда подключал зажглись почему-то все сегменты, наверное напутал с проводами, или контрастность накручена, конденсатор на 2. Оригинальный дисплей Nokia как правило должен нормально заработать например который извлечен из телефона , бывают еще китайские версии, у них есть небольшие отличия, но они также должны показывать.

Возможно контрастность завышена, пробуйте регулировать кнопкой, конденсатор минимум 1 мкф по емкости должен быть, проверьте контакты, токопроводящую резину, может плохо прижат дисплей к разъему.

Отличное устройство! Спасибо огромное за схему и прошивки!!! Скажите, как сделать чтобы по умолчанию, подсветка была выключена? Либо чтобы она сама гасла через секунд 5 например… Часто ночью свет отключают и потом при включении будет светить и спать мешать….

Рад что вам понравилось Для этого надо подкорректировать прошивку, в ближайшее время я выложу новую версию. День добрый! Сегодня завел таки вторую часть Вашего термометра, то есть передатчик.

До это просто собрал приемник, на перспективу. Очень удивился и расстроился, когда понял что работает это устройство, когда антенны приемника и передатчика находятся в пределах нескольких сантиметров.

Не более 10 см. Тогда я скачал и поставил прошивки для других модулей, с пониженной частотой — и… вот он момент истины! Работает метров на 20 без проблем. Дальше не проверял, скорее всего будет и больше.

Может есть смысл снизить частоту -приема-передачи до разумного минимума? Скорость тут не нужна, а помехоустойчивость и след-но дальность возрастет. Не знаю, почему так… возможно китайцы что то напартачили с этими модулями.

Там еще 2 версии их есть, на и мГц.

Может в этом дело… У меня на На может и работало бы…. Все работает, все как надо! Спасибо что всегда отвечаете быстро, по теме, без какого либо высокомерия и прочей шелухи! У Вас отличный сайт и понятный многим стиль изложения материала.

Оказал небольшую поддержку проекту Вам развития и новых разработок!

USB термометр на микроконтроллере ATmega8

Термометр на микроконтроллере PIC16FA и DS18B20 DS18S20 — статья с подробным описанием схемы запоминающего термометра и, вдобавок, – логическое продолжение ранее опубликованной мною статьи на яндекс сайте pichobbi. Этот термометр довольно неплохо себя зарекомендовал, и было принято решение немного его модернизировать.

В этой статье расскажу, какие изменения внесены в схему и рабочую программу, опишу новые функции. Статья будет полезна новичкам. Позже переделал текущую версию термометра в термометр с коррекцией. Также в термометре предусмотрена легкая замена 7 сегментного индикатора с ОК на индикатор с ОА.

Принципиальная схема цифрового термометра на микроконтроллере разрабатывалась для надежного и длительного использования.

Из данной статьи вы узнаете как сделать простой LCD-термометр. В основе схемы лежит микроконтроллер PIC16F В качестве датчиков.

Термометр (индикатор температуры)

Источник: https://all-audio.pro/c9/dokumentatsiya/termometr-na-mikrokontrollere.php

Схема электронного термометра с выносным датчиком своими руками

ТЕРМОМЕТР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

На замену не совсем удобным аналоговым измерителям температуры, в основе работы которых лежит свойство жидкости расширяться и сжиматься, промышленность предложила дискретные устройства.

Эти совсем несложные приборы обладают рядом неоспоримых преимуществ.

Купить измеритель можно практически в любом магазине бытовой или климатической техники, но гораздо интереснее изготовить электронный термометр с выносным датчиком своими руками.

Суть устройства

Термометр, разговорный аналог — градусник, предназначен для измерения температуры окружающей среды. Первое устройство было изобретено в 1714 году немецким физиком Д. Г. Фаренгейтом.

В основе своей конструкции он использовал прозрачную запаянную колбу, внутри которой находился спирт. После в качестве жидкости учёный применил ртуть.

Но шкала аналогового измерителя, существующая и по сей день, была разработана лишь только через 30 лет шведским астрономом и метеорологом Андерс Цельсием. За начальные точки он предложил взять температуру тающего льда и кипения воды.

Интересным фактом является то, что изначально числом 100 была отмечена температура таяния льда, а за ноль взята точка кипения. Впоследствии шкалу «перевернули». По некоторым мнениям это сделал сам Цельсий, по другим — его соотечественники ботаник Линней и астроном Штремер.

Вскоре изготовление ртутных измерителей было широко налажено производством в промышленных масштабах. Со временем ртуть из-за своей ядовитости была заменена на спирт, а затем и вовсе был предложен новый тип устройства — цифровой.

Сегодня, пожалуй, градусник стал неотъемлемым атрибутом любого жилища. По совету Всемирной организации здравоохранения была принята Минаматская конвенция, направленная на постепенный вывод из обихода ртутных градусников.

Согласно ей в 2022 году использование ртути в измерителях будет полностью прекращено.

Поэтому из-за своих отличных характеристик термометр с цифровой схемой практически не имеет конкурентов. Предлагаемые в продаже спиртовые приборы проигрывают ему по точности и удобству восприятия данных.

Электронные модели могут располагаться в любом месте, ведь в контролируемом помещении необходимо расположить только небольшой датчик, подключённый к устройству. Этот тип используется во многих технологических процессах промышленности, например, строительных, аграрных, энергетических. С их помощью контролируется:

  • температура воздуха в производственных и жилых зданиях;
  • проверка нагрева сыпучих продуктов;
  • состояние вязких материалов.

Принцип работы

Перед тем как непосредственно приступить к изготовлению электронного термометра, следует разобраться в принципе его действия и определиться, из каких узлов будет состоять конструкция. Промышленно выпускаемые электронные градусники различаются по своим размерам и назначению. Но все они построены на однотипном принципе действия.

Проводимость материала изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Основываясь на этом и проектируется схема электронного градусника. Так, чаще всего в конструкции применяется термопара.

Это электронный прибор, стоящий из двух сваренных между собой металлов. На поверхности каждого из них имеется контактная площадка, подключённая к измерительной схеме.

При нагревании или охлаждении контактов возникает термоэлектродвижущая сила, появление и изменение которой регистрируется платой электроники.

В устройствах нового поколения вместо термочувствительного элемента используется кремниевый диод. Полупроводниковый радиоэлемент, у которого наблюдается зависимость вольт-амперной характеристики от температурного воздействия. Иными словами, при прямом включении (направление тока от анода к катоду) значение падения напряжения на переходе изменяется в зависимости от нагрева полупроводника.

Обработанные данные выводятся на дисплей, с которого уже визуально снимаются пользователем. Цифровые градусники позволяют измерять изменения температуры в диапазоне от -50 ° С до 100 ° С.

Всего же в конструкции простого термометра можно выделить пять блоков:

  1. Датчик — устройство, изменяющее свои параметры в зависимости от величины воздействующей на него температуры.
  2. Измерительные провода — используются для выноса датчика и его расположения в различных местах, требующих контроля над температурой.

    Чаще всего это небольшого сечения в диаметре проводники, даже необязательно экранированные.

  3. Плата электроники — содержит блок анализатора, фиксирующий изменения приходящего от датчика сигнала, а затем передающий его на экран.

  4. Дисплей — монохромный или цветной экран, предназначенный для отображения данных об измеренной температуре.
  5. Блок питания — собирается на типовых для радиоэлектроники интегральных микросхемах.

    Используется для стабилизации и преобразования питания, подающегося на все узлы платы.

Особенности изготовления

Человеку, увлекающемуся радиолюбительством, сделать электронный термометр своими руками по схеме не доставит трудностей, но в то же время обычному потребителю понадобится иметь хотя бы навыки паяния. Сегодня существует довольно много различных схем, отличающихся как сложностью повторения, так и дефицитностью радиодеталей.

При выборе схемы учитывают характеристики, которые она сможет обеспечить будущему измерительному устройству. В первую очередь — это диапазон измеряемых температур, а во вторую – погрешность. Конструктивно можно собрать проводную и беспроводную модель. При сборке второго типа используется радиомодуль, значительно удорожающий изделие.

Из-за использования чувствительных специализированных микросхем собирать навесным монтажом схему вряд ли получится. Поэтому предварительно изготавливается печатная плата. Делать её лучше из одностороннего фольгированного стеклотекстолита методом «лазерно-утюжной технологии».

Суть метода заключается в том, что с помощью, например, Sprint Layout, рисуется печатная схема устройства и распечатывается в зеркальном отображении в масштабе 1:1 на лазерном принтере.

Затем, приложив отпечатанный рисунок изображением вниз к фольгированному слою, проглаживают чертёж разогретым утюгом. Из-за особенностей тонера изображение линий перенесётся на стеклотекстолит.

Далее плата погружается в ванную с реактивом, например, FeCl3.

В качестве индикатора можно использовать светодиодную матрицу, но лучше приобрести любой монохромный экран. Простой экран можно взять буквально за «копейки», например, подойдёт от старых системных блоков, выполненных в форм-факторе АТ.

Если планируется конструкция с выносным датчиком, то неплохим вариантом будет использование шлейфа с диаметром проводника от 0,3 мм2, но в принципе подойдёт любой провод.

При этом чем вынос датчика больше, тем большего сечения нужен и провод.

В схемотехнике некоторых термометров используются микроконтроллеры. Их применение позволяет упростить электрическую схему и повысить функциональность, но при этом требует навыков программирования и умения загружать прошивку. Для этого понадобится программатор, который можно также спаять самостоятельно, например, для LPT из пяти проводов.

Простой термометр

Конструкция простого термометра состоит всего из трёх деталей и тестера. В качестве датчика температуры в схеме используется LM35. Это интегральный прибор с калиброванным выходом по напряжению.

Амплитуда на выходе датчика пропорциональна температуре. Точность измерений составляет 0,75° C. Запитывать интегральную микросхему можно как от однополярного источника, так и двухполярного.

Предел измерений от -55 ° до 150° C.

В качестве мультиметра можно использовать стрелочный или цифровой прибор. К датчику согласно схеме подключают источник питания. Например, КРОНу или три соединённых последовательно пальчиковых батарейки. Измеритель же подключают к клеммам V и COM и переводят в режим измерения температуры. Потребление датчика при работе не превышает 10 мкА.

Диапазон измерения мультиметра устанавливается на два вольта. Отображённый на экране результат и будет соответствовать измеряемой температуре. Последняя цифра в числе обозначает десятые доли градуса.

При желании устройство можно сделать двухканальным. Для этого дополнительно необходимо будет изготовить механический или электронный переключатель.

Цифровая схема

Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов. В основе конструкции лежит использование датчика, выдающего значение температуры в цифровом коде.

Стоимость термодатчика LM 335 не превышает 50 центов, при этом после калибровки его точность измерения составляет от 0,3 ° до 1,5° C. Датчик может измерять температуру от — 40 ° до 100° C. Выпускается он в двух корпусах — TO-92 и SOIC.

В качестве аналога можно использовать отечественную микросхему К1019ЕМ1.

При монтаже длина соединительных проводов может достигать пяти метров. Калибровка схемы осуществляется изменением напряжения, подаваемым на вывод один. Необходимое значение рассчитывается по формуле:

Uвых = Vвых1 * T / To, где:

  • Uвых – напряжение на выходе микросхемы;
  • Uвых1 – напряжение на выходе при эталонной температуре;
  • T и To – измеряемая и эталонная температура.

Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание, подающееся на датчик, должно осуществляться от источника тока. Собирается он на двух транзисторах КТ209 и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания не превышает 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует приросту температуры на один градус.

Использование микроконтроллера

Применение в схеме самодельного термометра микроконтроллера подразумевает использование программы, управляющей его работой. В качестве микросхемы применяется ATmega8, а датчика температуры — DS18B20.

В схеме используется небольшое число радиодеталей. Она несложная и не нуждается после сборки в какой-либо наладке. Напряжение питания микроконтроллера составляет пять вольт. Для его стабилизации используется микросхема L7805. Транзисторы можно использовать любые с NPN структурой. В качестве индикатора подойдёт трёхразрядный сегментный дисплей с общим катодом.

Температура устройством может изменяться в интервале от -55 ° до 125º С с шагом в 0,1º С. Погрешность измерения не превышает 0,5º С. Обмен данными между датчиком и микроконтроллером происходит по шине 1-Wire. При большом расстоянии выноса измерительной микросхемы DS18B20 от ATmega8 необходимо подобрать подтягивающее сопротивление. Распаять его лучше непосредственно на вывод датчика.

При программировании все установки микроконтроллера оставляются заводскими, и фьюзы не изменяются. Затем к собранному термометру можно добавить ещё один датчик, а также часы. Но для этого необходимо будет обладать знаниями в программировании, чтобы дописать программный код.

Точный термометр

Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений. Поэтому для получения точного результата в качестве измерителя применяется бифилярно намотанная катушка из тонкого проводника, размещённая в цилиндре, имеющем размеры порядка 4×20 мм.

Основой конструкции является микросхема ICL707 и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту. Делается это с помощью резисторов R3 и R4. Вместо датчика подключают резистор на 100 Ом. Изменением сопротивления R14 устанавливают нули на цифровом индикаторе. После чего устройство готово к измерениям.

(1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://proagregat.com/kipia/shema-elektronnogo-termometra-s-vynosnym-datchikom-svoimi-rukami/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.