Co prawda w zamierzeniu miał to być obszerny artykuł na temat pomiaru temperatury przez układ mikroprocesorowy na bazie ATmegi 48P, ale po dłuższych przemyśleniach doszedłem do wniosku, że o wiele lepiej będzie po prostu pokazać schemat układu i listingi programów, z niewielkim, niezbędnym komentarzem.
Mając do dyspozycji mikrokontroler ATmega 48P możemy zbudować prostu termometr na co najmniej dwa sposoby. Pierwszy z nich może się opierać na odczytywaniu temperatury z wewnętrznego sensora, jednak aby uzyskać w miarę zadowalające wyniki, należy przeprowadzić kalibrację - szczegóły znajdziecie w specjalnie tej tematyce poświęconym dokumencie, dostępnym na stronach firmy Atmel.
Poniższy listing pokazuje, jak możemy wykorzystać wewnętrzny sensor (wyniki wyświetlane są na "szeregowym" LCD mojej produkcji):
Kalibracji dokonałem z grubsza, nie dysponując ani możliwością uzyskania znacznej różnicy temperatur, ani też dobrym termometrem wzorcowym. Zauważmy, że z wbudowanym czujnikiem temperatury komunikujemy się w taki sam sposób, jak z przetwornikiem analogowo-cyfrowym; jest to jakby dodatkowy kanał ADC.
Drugi sposób, o wiele ciekawszy, polega na wykorzystaniu zewnętrznego, scalonego czujnika temperatury. Na rynku znajdziemy wiele tego typu układów - najciekawsze z nich to układy, z którymi mikrokontrolery komunikują się za pomocą magistral I2C czy 1Wire, jednak w moim termometrze zastosowałem układ scalony analogowy LM35DZ. Ta wersja pozwala na pomiar temperatur w zakresie od 0 do 100 st. C, czyli nadaje się doskonale do zastosowań typu indoor. Wartość napięcia, na którą układ konwertuje temperaturę otoczenia (właściwie jest to temperatura jego obudowy), przetwarzana jest przez przetwornik analogowo-cyfrowy mikrokontrolera i prezentowana przez szesnaście diod LED, przy czym dla zbyt niskich i zbyt wysokich temperatur przewidziana jest specjalna sygnalizacja - osobne, pulsujące LED-y (PWM). Dodatkowo wyniki pomiarów można śledzić na opcjonalnym LCD.
Diody LED są sterowane za pomocą dwóch ekspanderów magistrali I2C (PCF8574P), dzięki czemu obsługa wyświetlania wyników realizowana jest przez dwa wyprowadzenia mikrokontrolera (stały problem: jak rozszerzyć liczbę wejść/wyjść mikrokontrolerów).
Oto schemat układu:
i listing programu:
Schemat, dla poprawy czytelności, nie zawiera wartości zastosowanych elementów biernych, oto więc spis:
Przedstawione rozwiązanie z wielu względów nie jest optymalne - jakoś szczególnie go nie dopracowywałem - weźmy choćby pobór prądu przez szesnaście święcących diod...
Jednak efekt ciekawy, szczególnie, gdy dobierzemy różnokolorowe diody dla poszczególnych przedziałów temperatur.
Mając do dyspozycji mikrokontroler ATmega 48P możemy zbudować prostu termometr na co najmniej dwa sposoby. Pierwszy z nich może się opierać na odczytywaniu temperatury z wewnętrznego sensora, jednak aby uzyskać w miarę zadowalające wyniki, należy przeprowadzić kalibrację - szczegóły znajdziecie w specjalnie tej tematyce poświęconym dokumencie, dostępnym na stronach firmy Atmel.
Poniższy listing pokazuje, jak możemy wykorzystać wewnętrzny sensor (wyniki wyświetlane są na "szeregowym" LCD mojej produkcji):
Kalibracji dokonałem z grubsza, nie dysponując ani możliwością uzyskania znacznej różnicy temperatur, ani też dobrym termometrem wzorcowym. Zauważmy, że z wbudowanym czujnikiem temperatury komunikujemy się w taki sam sposób, jak z przetwornikiem analogowo-cyfrowym; jest to jakby dodatkowy kanał ADC.
Drugi sposób, o wiele ciekawszy, polega na wykorzystaniu zewnętrznego, scalonego czujnika temperatury. Na rynku znajdziemy wiele tego typu układów - najciekawsze z nich to układy, z którymi mikrokontrolery komunikują się za pomocą magistral I2C czy 1Wire, jednak w moim termometrze zastosowałem układ scalony analogowy LM35DZ. Ta wersja pozwala na pomiar temperatur w zakresie od 0 do 100 st. C, czyli nadaje się doskonale do zastosowań typu indoor. Wartość napięcia, na którą układ konwertuje temperaturę otoczenia (właściwie jest to temperatura jego obudowy), przetwarzana jest przez przetwornik analogowo-cyfrowy mikrokontrolera i prezentowana przez szesnaście diod LED, przy czym dla zbyt niskich i zbyt wysokich temperatur przewidziana jest specjalna sygnalizacja - osobne, pulsujące LED-y (PWM). Dodatkowo wyniki pomiarów można śledzić na opcjonalnym LCD.
Diody LED są sterowane za pomocą dwóch ekspanderów magistrali I2C (PCF8574P), dzięki czemu obsługa wyświetlania wyników realizowana jest przez dwa wyprowadzenia mikrokontrolera (stały problem: jak rozszerzyć liczbę wejść/wyjść mikrokontrolerów).
Oto schemat układu:
i listing programu:
Schemat, dla poprawy czytelności, nie zawiera wartości zastosowanych elementów biernych, oto więc spis:
- C1, C2: 22pF - 33pF
- C3, C4, C5: 100nF
- C6: 10μF
- L1: 10μH
- R1 - R18: 220Ω
- R19: 10kΩ
- R20, R21: 330Ω
- R22, R23: 4,7kΩ
- LED1 - LED18: zestaw dowolnych diod elektroluminescencyjnych
Przedstawione rozwiązanie z wielu względów nie jest optymalne - jakoś szczególnie go nie dopracowywałem - weźmy choćby pobór prądu przez szesnaście święcących diod...
Jednak efekt ciekawy, szczególnie, gdy dobierzemy różnokolorowe diody dla poszczególnych przedziałów temperatur.
Komentarze
Prześlij komentarz