Hőmérő a PIC16F628A és DS18B20 (DS18S20) mikrokontrollereken - egy cikk a memória hőmérő áramkörének részletes leírásával, és emellett logikus folytatása annak a cikknek, amelyet korábban a Yandex oldalon tettem közzé a pichobbi.narod.ru oldalon. Ez a hőmérő elég jól bevált, és úgy döntöttek, hogy egy kicsit modernizálják. Ebben a cikkben elmondom, milyen változtatásokat hajtottak végre a rendszeren és munkaprogram, leírom az új funkciókat. A cikk hasznos lesz kezdőknek. Később átalakítottam a hőmérő jelenlegi verzióját -ra.

A PIC16F628A és DS18B20 (DS18S20) mikrokontroller hőmérője:

• mérje meg és jelenítse meg a hőmérsékletet a következő tartományban:
  -55...-10 és +100...+125 1 fokos pontossággal (ds18b20 és ds18s20)
  -9,9...+99,9 tartományban 0,1 fokos pontossággal (ds18b20)
  -9,5...+99,5 tartományban 0,5 fokos pontossággal (ds18s20);
• Automatikusan érzékeli a DS18B20 vagy DS18S20 érzékelőt;
• Automatikusan ellenőrizze az érzékelő hibáját;
• Ne feledje a mért maximális és minimális hőmérsékletet.

A hőmérő azt is lehetővé teszi, hogy a 7 szegmenses jelzőt egyszerűen cserélje ki OK-ról OA-val ellátott jelzőre. A mikrokontroller EEPROM memóriájába való írás kíméletes eljárása megtörtént. Ebben a cikkben egy voltmérőt ismertetünk, amely jól bevált.

A mikrokontrolleren lévő digitális hőmérő kapcsolási rajzát megbízható és hosszú távú használatra fejlesztették ki. Az áramkörben használt összes alkatrész nem hiányzik. A minta könnyen követhető, kezdőknek tökéletes.

A hőmérő sematikus diagramja az 1. ábrán látható

1. ábra – A PIC16F628A + ds18b20/ds18s20 típusú hőmérő sematikus diagramja

Írja le az összeset sematikus diagram Nem fogok hőmérőt használni, mivel ez nagyon egyszerű, csak a funkciókra koncentrálok.

Mikrokontrollerként használható PIC16F628A a Microchiptől. Ez egy olcsó vezérlő, és szintén nem hiánycikk.

A hőmérséklet mérésére digitális érzékelőket használnak DS18B20 vagy DS18S20 Maximtól. Ezek az érzékelők olcsók, kis méretűek, és a mért hőmérsékletre vonatkozó információkat digitálisan továbbítják. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy ne aggódjon a vezetékek keresztmetszete, hossza stb. miatt. Érzékelők DS18B20,DS18S20-55… +125 °C hőmérsékleti tartományban használható.

A hőmérsékletet egy 7 szegmenses 3 számjegyű LED-kijelző mutatja közös katóddal (OK) vagy (OA).

A mért maximális és minimális hőmérséklet jelzőn való megjelenítéséhez szükség van az SB1 gombra. A memória alaphelyzetbe állításához szükség van az SB1 gombra is

Az SA1 gombbal gyorsan válthat szenzorokat (utca, ház).

A LED-jelző közös vezetékének átkapcsolásához jumper szükséges. FONTOS! Ha a jelző rendben van, akkor a diagram szerint alsó helyzetbe tesszük a jampert, és forrasztjuk a VT1-VT3 tranzisztorokat p-n-p vezetőképességgel. Ha a LED jelzőfény OA, akkor a jampert a diagramnak megfelelően a felső pozícióba helyezzük, és forrasztjuk a VT1-VT3 tranzisztorokat n-p-n vezetőképességgel.

Az 1. táblázatban láthatja az alkatrészek teljes listáját és lehetséges analógra való cseréjét.

A digitális hőmérő kezdeti hibakereséséhez használtuk virtuális modell, beépített proteus. A 2. ábrán egy egyszerűsített modell látható a Proteusban

2. ábra – A Proteus PIC16F628A mikrokontrollerén lévő hőmérő modellje

A 3-4. ábra a digitális hőmérő áramkörét mutatja

3. ábra – PCB hőmérő a PIC16F628A mikrokontrolleren (alul) nem skálázható.

4. ábra – PIC16F628A mikrokontrolleren lévő hőmérő nyomtatott áramköri lapja (felül), nem méretezhető.

A hőmérő az összeszerelt munkadarabokkal azonnal működésbe lép, nem igényel hibakeresést.

A munka eredménye az 5-7.

5. ábra - Megjelenés hőmérő

6. ábra - A hőmérő megjelenése

7. ábra - A hőmérő megjelenése

FONTOS! A hőmérő firmware-ében nincs bevarrva a reklámot az Ön örömére használhatja fel.

A munkaprogram módosításai:

1 db DS18B20 vagy DS18S20 érzékelő automatikus érzékelése;

2. Az EEPROM-ban az újraírási idő (ha az újraírás feltétele teljesül) 5 percről 1 percre csökkent.

3. A pont villogásának gyakorisága megnőtt;

Több részletes leírás A hőmérő működése megtekinthető a cikk végén letölthető dokumentumban. Ha nem szeretnéd letölteni, akkor a weboldalon www.pichobbi.narod.ru A készülék működése is tökéletesen le van írva.

Az elkészült tábla tökéletesen passzolt egy kínai ébresztőórához (8., 9. ábra).

8. ábra – Az összes töltelék egy kínai ébresztőórában

9. ábra - A kínai ébresztőóra összes kitöltése

Videó - A hőmérő működése a PIC16F628A-n

Hőmérő az ATmega8-on és hőmérséklet-érzékelő DS18B20

Hőmérő áramkör ATmega8 és DS18B20 számára

Digitális hőmérő DS18B20
Hétszegmenses LED kijelző
Hőmérő program algoritmus
Digitális hőmérő program DS18B20-hoz

Az áramkör és a program nagyon egyszerű digitális hőmérő mikrokontroller segítségével ATmega8és hőmérséklet érzékelő DS18B20. A hőmérő lehetővé teszi a hőmérséklet mérését 0 és 99 fok között 0,5 fokos pontossággal, 0,1 fokos felbontással

A hőmérő nagyon egyszerű a jellemzőit tekintve, és csak hőmérőként használható „szoba” hőmérséklet mérésére. A 8 kilobájt memóriával rendelkező mikrokontroller használata természetesen pazarló, egyszerűbb mikrokontroller is használható. De a lényeg az, hogy ez a kialakítás az alapja a projekt további fejlesztésének a DS18B20 digitális hőmérséklet-érzékelővel. A következő cikkben egy másik hőmérő kialakítását teszik közzé - két DS18B20 érzékelőn, amely lehetővé teszi a hőmérséklet mérését nem csak a helyiségben, hanem „a fedélzeten” is. Természetesen hozzáadódik a negatív hőmérséklet mérési képessége is. A jövőben egy termosztát funkcióval, egy órával és a különféle terhelésekkel való munkavégzés lehetőségével egészül ki a tervezés, amely lehetővé teszi egy egyszerű szerkezet összeállítását - az „okos otthon” alapját. Nos, ma itt az első cikk ebben a sorozatban.

Az ATmega8-on és a DS18B20 hőmérséklet-érzékelőn alapuló hőmérő áramkör

Nézzük a hőmérő diagramját:

Amint látja, az áramkör nagyon egyszerű, csak a szükséges minimális alkatrészeket használják.
Az áramkör hétszegmenses háromjegyű LED-jelzőt használ a leolvasások jelzésére.

Tervezett tápfeszültség - 5 volt. Ha kisfeszültségű tápellátású mikrokontrollert használ, akkor csökkentheti a szerkezet tápfeszültségét, de ebben az esetben előfordulhat, hogy csökkentenie kell a jelző szegmensekben a csillapítási ellenállások értékét. Hozzávetőleges ellenállásértékek vehetők fel:
- 5 voltos tápegységgel - 200-300 Ohm
- 2,7 - 3 voltos tápegységgel - 100-150 Ohm


Tranzisztorok- bármilyen kis teljesítményű NPN szerkezet.
Hőmérséklet érzékelő - DS18B20
Hétszegmens jelző - bármilyen háromjegyű, közös katóddal. Ha másokat szeretne használni közös anóddal, akkor ki kell cserélnie a tranzisztorokat PNP-re, és módosítania kell a programot (cserélje ki a bináris kódok tömbjét a számok megjelenítéséhez az indikátoron). Vörös fényjelzőt használtam, és ezzel egyidejűleg a következő sémához ugyanazt készítettem, de kék szín izzás.

A hőmérő részei az ATmega és a DS18B20 mikrokontrollereken

ATmega8 mikrokontroller kivezetés:

Három számjegyű hétszegmenses jelző FYT-5631AUR-21:

DS18B20 hőmérséklet-érzékelő:

BC547C tranzisztorok:

A hőmérő program algoritmusa az ATmegán és a DS18B20-on

A mikrokontroller összes beállítása gyári beállítás, a FUSE biteket nem kell megérinteni.

A program működtetéséhez két mikrokontroller időzítő/számláló használható:
—nyolc bites T0
— tizenhat bites T1
Használatával nyolc bites időzítő A túlcsordulási megszakítás hívására konfigurált T0 CK/8 belső frekvenciájú (2 ezredmásodperces periódus) meg van szervezve:
— az aktuális hőmérséklet kiszámítása
— a hőmérséklet mérési eredmények dinamikus kimenete a DS18B20 érzékelővel
Használatával tizenhat bites időzítő T1 úgy konfigurálva, hogy szervezett módon hívjon egy túlcsordulási megszakítást, CK/64 belső frekvenciával (4 másodperces periódus):
— parancs küldése a DS18B20 érzékelőnek a hőmérséklet mérésére
— a mért hőmérséklet leolvasása az érzékelőről
Elvileg használhat egy nyolcbites időzítőt/számlálót, amely szintén túlcsordulási megszakítás kiváltására van beállítva, CK/8 belső frekvenciájával, és megszervezheti az áramkör teljes működését a megszakítások feldolgozása során. De az tény, hogy ennek semmi értelme - a DS18B20 érzékelőnek valamivel kevesebb, mint 1 másodpercre van szüksége (12 bites felbontással) a hőmérséklet átalakításához (meghatározásához), vagyis nem tudjuk tovább frissíteni a hőmérsékleti adatokat mint másodpercenként egyszer. Ezenkívül az ilyen gyakori hőmérséklet-frissítések az érzékelő felmelegedéséhez és ennek megfelelően a valós adatok torzulásához vezetnek. Egy második számláló segítségével külön beállíthatja a hőmérsékletmérés időintervallumát.

Így néz ki a program fő része az Algorithm Builderben:

Ahol:

— SP— a verem kezdőcímének beállítása

— Időzítő 0— T0 időzítő beállítása:

— 1. időzítő— T1 időzítő beállítása:

— TIMSK— megszakítások beállítása időzítőktől:

— Init_Display— szubrutin a portok azon bitjeinek beállítására, amelyek részt vesznek az adatkimenet dinamikus jelzésében egy háromjegyű hétszegmenses indikátorban

— 1 —> I- globális megszakítás engedélyezése

Ha kérdésed van, ha valami nem tiszta, vagy a programmal kapcsolatban kérdésed van írj és válaszolok.

(2,4 KiB, 7012 találat)

Úgy döntöttem, hogy behelyezek egy hőmérőt a laminálógépembe, egy K-típusú hőelemes hőmérőt. Hogy számomra informatívabb legyen, úgy gondolom, hogy egy hobbirádióamatőr nem elégedhet meg azzal, ha csak két „POWER” és „READY” LED világít egy ilyen készüléken. Elrendezem a sálat a részleteimhez. Minden esetre félbevágható (ez némi sokoldalúság). Azonnal a tápegység helyével a tirisztoron, de egyelőre nem használom ezt az alkatrészt, ez lesz az én áramköröm a forrasztópáka számára (ha rájövök, hogyan kell hőelemet rögzíteni a hegyre)

Kevés a hely a laminálóban (a mechanizmusok nagyon szorosan vannak elhelyezve, ugye Kínában), kis hétszegmenses jelzőt használok, de ez még nem minden, az egész tábla sem fér el, itt a sokoldalúság jól jön a tábla, én kettévágom (ha csatlakozót használsz, a felső rész sok fejlesztésre passzol az ur5kby tippekre.)

Beállítom, először a fórumban leírtak szerint csinálom, nem forrasztom be a hőelemet, 400-ra állítom (bár ha ez a paraméter a memóriában van, akkor ez az elem eltűnik), a változókat kb szoba-ra állítom hőmérséklet és pontosan forráspontig,

Egy ilyen szabályozó elméletileg 999°C-ig működik, de otthon ilyen hőmérsékletet aligha találni, legfeljebb nyílt tűzről van szó, de ez a hőforrás erős nemlinearitású és érzékeny a külső körülményekre.

itt van egy minta táblázat.
és az egyértelműség kedvéért is

Így kevés választási lehetőség van a vezérlő leolvasási beállításához szükséges forrás kiválasztásában.

Nincs többé gombokkal való játék, mindent össze lehet szedni,
Egy kínai teszterből származó hőelemet használtam. És egy hozzászólás a fórumban azt tanácsolta, hogy ez a hőelem sokszorosítható, a hossza majdnem fél méter, levágtam 2 cm-t.

Csinálok egy transzformátort szénnel csavarva, golyót kapunk, és a két végére pontosan egyforma, rézhuzal mentén, jó forrasztáshoz a vezetékeimhez.

A készülék (lásd az ábrát) üvegházakban és zöldséges boltokban, szárítószekrényekben és elektromos sütőkben a hőmérsékletmérés automatikus vezérlésére, valamint orvosbiológiai célokra használható. Nagy érzékenységet és zajvédelmet biztosít, az üzemmódok kényelmes vezérlését. A galvanikus leválasztás a táp- és vezérlőáramkörökben megbízhatóvá és biztonságossá teszi a működést. Az optocsatoló rendszer szinkronizálja a hálózati frekvenciát, hogy elkerülje a kapcsolási interferenciát.

A készülék két fő funkcionális egységből áll: egy elektronikus termosztátból és digitális mérő. A termosztátban lévő vezérlőjelek a hőelemtől (TC) kapott feszültség és a referenciafeszültség összehasonlítása alapján jönnek létre.

Alapvető műszaki specifikációk eszköz: hatótáv szabályozott hőmérsékletek 0-tól 200-ig vagy akár 1200 °C-ig a használt érzékelőtől függően. A hőmérő hibája nem haladja meg a felső mérési határ 1,5%-át; a hőmérséklet fenntartásának maximális pontossága 0,05°C-ig. Figyelembe kell venni, hogy a TP-t használó rendszer differenciális, pl. a kimenetén a feszültség arányos a hőelem csatlakoztatott és szabad vége közötti hőmérséklet-különbséggel, ezért ha magas szabályozott hőmérsékleten a környezeti hőmérséklet ingadozása a TP kimeneti feszültségére nem jelentős, és figyelmen kívül hagyható. akkor 200 ° C-nál alacsonyabb szabályozott hőmérséklet esetén további kompenzációs intézkedéseket kell alkalmazni a hőelem szabad végei hőmérsékletének változásaiban. Maximális terhelési kapcsolási frekvencia 12,5 Hz, terhelési áram 0,1 A-ig, további triac kapcsoló használata esetén pedig 80 A ~220 V feszültségnél, átfogó méretek 120x75x160 mm.

A T1 transzformátor szekunder tekercséből eltávolított 24 V hálózati frekvenciájú (f) váltakozó feszültség az R21 határoló ellenálláson keresztül jut az U1 tranzisztor optocsatolóhoz, amelynek 5. érintkezőjén szinkronizáló impulzusok jönnek létre, amelyek eleje időben gyakorlatilag egybeesik azokkal a pillanatokkal, amikor a hálózati feszültség átmegy nullán. Ezután ezek az impulzusok a készülék digitális részéhez érkeznek, amely az analóg részről érkező jelek alapján állítja elő a megfelelő vezérlőjeleket.

Az eszköz analóg része a K1401UD2 mikroáramkör négy op-ampon van megvalósítva. A TC-ről levett feszültséget a DA1.1 műveleti erősítő erősíti, és a DA1.2...DA1.4 műveleti erősítő bemeneteire táplálja, amelyek komparátorként működnek. A kapcsolási küszöbüket meghatározó referenciafeszültségeket az R8, R9, R11, R12, R14-R16 ellenállások állítják be. Az op-amp (DA 1.2-DA 1.4) visszacsatolás hiánya és a nagy erősítés miatt az eszköz nagyon magas érzékenysége érhető el. Az R12 ellenállás a felső hőmérsékleti küszöb beállítására szolgál, amelynél a terhelés kikapcsol, az R9 ellenállás pedig a hőmérséklet-különbség (Dt) beállítására szolgál a termosztát felső és alsó kapcsolási küszöbe között. Ha nincs szükség Dt beállításra, a hőmérséklet fenntartásának maximális pontossága érdekében javasolt az R9 ellenállás helyett egy jumpert beépíteni, ebben az esetben az R8 ellenállás kizárható az áramkörből. A VD1-VD3, C1-SZ, R10 R13, R17 elemeken lévő áramkörök arra szolgálnak, hogy megakadályozzák a negatív feszültség átjutását a digitális mikroáramkörök bemeneteire, és kiküszöbölik az interferenciát. A DD1.2, DD2.1, DD2.2 triggerek szinkronizálását a DD3 számláló által generált impulzusok végzik. A táblázat bemutatja a vezérlőjelek generálásának logikáját a készülékben.

Állandó üzemállapotban, amikor a létesítmény hőmérséklete megfelel a beállítottnak, a HL2 jelzőfénynek folyamatosan világítania kell, a HL1, HL3 jelzőfénynek pedig ki kell kapcsolnia. A hőmérsékleti eltéréseket a HL1, HL3 indikátorok feltüntetése jelzi. A láthatóság javítása érdekében villogó üzemmódban működnek. Az ezen indikátorok vezérléséhez szükséges impulzusokat a dD3 számláló 5. és 12. kimenete állítja elő. A DD1.2 trigger 9. érintkezőjétől a VT1 tranzisztor emitterkövetőjén keresztül a jel a jelző- és terhelésvezérlő áramkörökhöz jut. A terhelés kényszerlekapcsolását az SA1 kapcsoló hajtja végre, amely megnyitja ezeket az áramköröket. A terhelés szabályozásához U2 dinisztoros optocsatolót használnak, amely a VD2 híd átlójában található. A maximális kapcsolási áram ennél az opciónál 0,1 A. Egy további hét-stores VS1 beépítésével és ennek megfelelően a terheléskapcsoló áramkör módosításával ez az áram 80 A-re növelhető.

A hőmérséklet mérésének és értékének kijelzésének funkciói a K572PV2 mikroáramkör alapján valósulnak meg (az ILC7107-hez hasonlóan). Ennek az ADC-nek a választása a LED-es jelszintetizáló jelzők közvetlen csatlakoztatásának lehetőségének köszönhető. LCD használatakor használhatja a K572PV5-öt. Az SB1 gomb megnyomásakor az ADC feszültséget kap a DA1.1 op-amp kimenetéről, biztosítva a hőmérséklet mérési módot. Amikor megnyomja az SB1 gombot, a rendszer megméri az R12 változtatható ellenálláson lévő feszültséget, amely megfelel a beállított szabályozási küszöb hőmérsékletének.

Részletek. A készülék használ fix ellenállások típusú MLT, hangolt SP5-2 (R9, R15), változó SPZ-45 (R12), K73-17 (C11-C13), KT1 (C10), K53-1 (C4-C7) típusú kondenzátorok. Az AOUYU3V optocsatoló helyettesíthető AOU115V-vel. A SA08-11HWA típusú HG1-HG4 indikátorok hazai KLT402-re cserélhetők.

A beállítás abból áll, hogy az R3 ellenállást a megfelelő hőmérő értékre állítja a minimális hőmérsékletre, az R4 ellenállást pedig a maximumra. Az ellenállás ellenállások kölcsönös hatásának kiküszöbölése érdekében ezt a beállítást többször meg kell ismételni. A helyesen összeszerelt készülék nem igényel további beállítást, csak a szükséges Dt értéket kell beállítani az R9 ellenállással, az R15 ellenállással pedig a megengedett hőmérséklet túllépési határt a riasztás bekapcsolása előtt.

Hőmérséklet-érzékelőként félvezető dióda használható. Ez utóbbi fő előnye az alacsony költség és a jóval kisebb tehetetlenség a beépített érzékelőhöz képest, amely a -50 és +125°C közötti hőmérsékleti tartományban eléri a 0,2°C-ot. A készülék kisfeszültségű részét egy ±5 V feszültségű bipoláris stabilizátor táplálja, amely DA2-DA3, C4-C9 elemekre van felszerelve. Az U1 optocsatoló vezérléséhez +12 V feszültséget használnak. Tilos a készüléket földelés nélkül bekapcsolni. Az eszköz nagy zajvédelemmel rendelkezik, ami lehetővé teszi az érzékelővel összekötő vezeték jelentős hosszát. A készülék megbízható működése érdekében azonban nem szabad nagyfrekvenciás és impulzusáramot szállító tápvezetékek közelében elhelyezni.

Irodalom:

1. Anufriev L. Multiméter a BIS-en // Rádió.- 1986. No. 4.- P. 34-38.

2. Suetin. V. Háztartási digitális hőmérő // Rádió - 1991. 10. sz. P.28-31.

3. Gutnikov V.S. Integrált elektronika a mérőeszközökben. - 2. kiadás átdolgozva és további - L.: Energoato-mizdat, 1988.

PIC16F676 Alkalmazás, ez és forrasztóállomás, és a magas hőmérsékletű folyamatok szabályozása stb. a fűtőelem PID szabályozási funkciójával

Úgy döntöttem, hogy behelyezek egy hőmérőt a laminálógépembe, egy K típusú hőelemes hőmérőt. Hogy számomra informatívabb legyen, úgy gondolom, hogy egy hobbirádióamatőr nem elégedhet meg azzal, ha csak két „POWER” és „READY” LED világít egy ilyen készüléken. Elrendezem a sálat a részleteimhez. Minden esetre félbevágható (ez némi sokoldalúság). Azonnal a tápegység helyével a tirisztoron, de egyelőre nem használom ezt az alkatrészt, ez lesz az én áramköröm a forrasztópáka számára (ha rájövök, hogyan kell hőelemet rögzíteni a hegyre)

Kevés a hely a laminálóban (a mechanizmusok nagyon szorosan vannak elhelyezve, ugye Kínában), kis hétszegmenses jelzőt használok, de ez még nem minden, az egész tábla sem fér el, itt a sokoldalúság jól jön a tábla, én kettévágom (ha csatlakozót használsz, a felső rész sok fejlesztésre passzol az ur5kby tippekre.)

Beállítom, először a fórumban leírtak szerint csinálom, nem forrasztom be a hőelemet, 400-ra állítom (bár ha ez a paraméter a memóriában van, akkor ez az elem eltűnik), a változókat kb szoba-ra állítom hőmérséklet és pontosan forráspontig,

Egy ilyen szabályozó elméletileg 999°C-ig működik, de otthon ilyen hőmérsékletet aligha találni, legfeljebb nyílt tűzről van szó, de ez a hőforrás erős nemlinearitású és érzékeny a külső körülményekre.

itt van egy minta táblázat.
és az egyértelműség kedvéért is

Így kevés választási lehetőség van a vezérlő leolvasási beállításához szükséges forrás kiválasztásában.

Nincs többé gombokkal való játék, mindent össze lehet szedni,
Egy kínai teszterből származó hőelemet használtam. És egy hozzászólás a fórumban azt tanácsolta, hogy ez a hőelem sokszorosítható, a hossza majdnem fél méter, levágtam 2 cm-t.

Csinálok egy transzformátort szénnel csavarva, golyót kapunk, és a két végére pontosan egyforma, rézhuzal mentén, jó forrasztáshoz a vezetékeimhez.