|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Годинник з термометром та барометром. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження Пропонований прилад побудований на мікроконтролері AT90LS8535, показує не тільки час, а й температуру, а також атмосферний тиск, замінюючи таким чином три звичайні побутові прилади. Він може бути пов'язаний за послідовним інтерфейсом з персональним комп'ютером, який допоможе відкалібрувати шкали термометра та барометра, а при необхідності - зібрати дані для виведення на екран графіків зміни їх показань за вибраний інтервал часу. На світлодіодному індикаторі приладу можна спостерігати поточні значення часу у формі ЧЧ.ММ; температури у місці встановлення виносного датчика, °С; атмосферного тиску, мм рт. ст. Передбачена трирівнева ('нормально - увага - розряджена') індикація стану батареї резервного живлення. Температуру в інтервалі -50...+50 °С прилад вимірює з похибкою 0,1...0,2 °С. ..700 мм рт.ст. при похибці 800...1 мм рт.ст. Конструктивно пристрій складається з трьох модулів (плат) - контролера, індикації та живлення, поміщених у корпус розмірами 210x160x80 мм з прозорим вікном для індикаторів, та виносного датчика температури, що з'єднується з основним блоком трипровідним кабелем довжиною до 20 м. Датчик . Вибір мікроконтролера AT90LS8535 фірми Atmel був зумовлений такими обставинами:
Мікроконтролер AT90LS8535 можна замінити на більш сучасний ATmega8535L або поширені АТmеgа10З, АТМеgа603 тієї ж фірми, не змінюючи програму. Однак дві останні мікросхеми значно дорожчі і випускають їх тільки в пленарному 64-вивідному корпусі, що вимагатиме суттєвого ускладнення друкованої плати. МОДУЛЬ КОНТРОЛЕРА У модулі контролера, схема якого показано на рис. 1 розташовані основні вузли приладу: мікроконтролер DD2; перетворює сигнали UART мікроконтролера в стандартні рівні інтерфейсу RS-232 (мікросхема DD1); вузол перетворення опору датчика температури RK1 у напругу (мікросхеми DAI, DA2, транзистори VT1, VT2); датчик тиску (ВР1); ключі керування світлодіодними індикаторами (транзистори VT3-VT30); вилки інтерфейсу RS-232 (ХР1), програмування мікроконтролера (ХР2) та для підключення індикаторів (ХР3).
Під управлінням мікроконтролера DD2 ключі на транзисторах VT3-VT12, VT21 -VT30 по черзі підключають до джерела живлення ланцюга загальних анодів десяти семисегментних індикаторів, їх катоди комутують транзистори VT13-VT19. Транзистор VT30 управляє парою світлодіодів, розташованих між розрядами годинника і хвилин індикатора. З виведення 29 (РС7) мікроконтролера надходить сигнал на світлодіод знака "мінус" температури, а з висновків 6 (РВ5) і 7 (РВ6) - двоколірний світлодіод, що показує стан батареї резервного живлення. Усі згадані вище індикатори знаходяться поза модулем контролера. Так як висновки 6, 7 мікросхеми DD2 використовуються і для програмування цю операцію бажано проводити, відключивши від вилки ХРЗ шлейф, що зв'язує модулі контролера та індикації. Напруги, пропорційні вимірюваним величинам надходять на три виведення мікроконтролера DD2, запрограмовані як входи трьох з восьми наявних каналів вбудованого АЦП Висновок 40 (PA0/ADC0) температура, 39 (PA1/ADC1) - тиск, 38 (PA2/ADC2) - напруга батареї. Зразковим для АЦП служить подане на висновок 32 (AREF) мікроконтролера наряд +5 В, що значно знижує вимоги до стабільності останнього. Справа в тому, що вихідна напруга датчиків температури та тиску пропорційна не тільки вимірюваним параметрам, але і напруги живлення. Зміна разом із зразкового напруги усуває цю залежність у вихідному коді АЦП. Хоча відхилення зразкового напруги від номіналу вносять додаткову похибку результат вимірювання напруги батареї, у разі це негаразд важливо. Терморезистором RK1 - датчиком температури - служить обмотка реле РЭС60 (паспорт РС4.569. 435-00) опором 1900+120/-380 Ом за 20 °З. Тут можна застосувати й інші мідні обмотки приблизно такого ж опору, у тому числі обмотки реле РЕМ49 (паспорт РС4.569.421-00), РЕМ79 виконань ДЛТ4.555.011. ДЛТ4.555.011-05. Опір мідного дроту обмотки лінійно залежить від температури та досить стабільно у часі. Якщо його величина відома за температури Т0 (наприклад, при 20 °С), то при температурі Т опір стане рівним R(T) = R(T0)[1+0,004(ТТ0)]. Конструктивне оформлення датчика може бути подібним до показаного на рис. 2.
До висновків А і Б реле 1 припаюють багатожильні ізольовані з'єднувальні дроти 4 (наприклад, МГТФ), пропустивши їх крізь трубку-тримач 2 залиту епоксидною смолою 3. Щоб запобігти витіканню рідкої смоли, місця нещільного прилягання трубки 2 до реле 1 , який після полімеризації смоли легко видалити. Перед заливкою необхідно надіти на свитий джгут проводів гнучку поліхлорвінілову трубку 5. Вона захистить не тільки від несприятливих атмосферних впливів, але і від обривів проводів при частих перегинах, особливо в місці виходу з трубки 2. Вигинати виводи реле або обрізати не слід. Цим можна пошкодити їх скляні ізолятори, і волога, що проникла всередину герметичного корпусу реле, викличе корозію, а згодом - обрив надтонкого дроту обмотки. На ОУ DA1.1, DA1.2 та польових транзисторах VT1, VT2 зібрані два стабілізатори струму 1 мА. Їх ідентичність забезпечена подачею зразкової напруги від загального дільника R1R2 та рівністю опорів резисторів зворотного зв'язку R3 та R4. Струм верхнього за схемою стабілізатора тече через датчик RK1 і два з'єднувальних дроти, підключених до контактів 1 і 3 роз'єму Х1, струм нижнього - через зразковий опір (резистор R5) і також два дроти, підключених до контактів 2 і 3. Так як результатом вимірювання служить різниця напруги на витоках транзисторів VT1 і VT2 рівні падіння напруги на проводах і контактах роз'єму при відніманні взаємно знищуються. Номінал резистора R5 трохи менше опору датчика RK1 при мінімальній температурі, що вимірюється, тому їй відповідає майже нульовий вихідний сигнал перетворювача. Якщо використаний датчик з помітно відмінним від 1850 Ом опором при кімнатній температурі необхідно за наведеною вище формулою обчислити його опір при температурі нижньої межі інтервалу вимірювання (наприклад, -50 °С) і взяти в якості номіналу R5 найближче менше ряду Е24 По цьому ряду випускають резистори з допустимим відхиленням не хворіючи на ±5 %, проте застосовувати потрібно прецизійний, наприклад, С2-29В з допуском +1 % і менше, тільки такий резистор забезпечить мінімальний вплив змін температури в місці встановлення приладу на його показання. Операцію вирахування виконує прецизійний диференціальний підсилювач постійного струму на ОУ DA2.1, DA2.2. Робота такого підсилювача описана в [3]. Необхідна точна рівність опорів резисторів R8-R11, тому їх слід підбирати з допусками не більше ±0,1...±0,25 %, аналогічні допуски повинні мати резистори R3, R4. Коефіцієнт посилення диференціального підсилювача встановлюють таким, щоб верхній межі вимірювання температури відповідало максимально можливу для ОУ вихідну напругу - приблизно 4,4 В. Необхідне значення коефіцієнта посилення знаходять за формулою
де R0 - опір датчика при кімнатній температурі, ком; i0=1 мА - номінальний струм через датчик та зразковий резистор; Тмакс,Тмін - відповідно верхня та нижня межі інтервалу виміру, °С. Задавшись рівними номіналами резисторів R8-R11 (їх можна вибирати будь-якими від 2 до 10 кОм), обчислюють номінал резистора R6 за формулою
Вимоги до точності номіналу цього резистора не дуже високі, похибки можуть бути компенсовані програмно. Але як і інші резистори вимірювального вузла, він має бути термостабільним. Датчик тиску ВР1 - МРХ4115АР випускає фірма Motorola спеціально для електронних барометрів та барометричних висотомірів. В інтервалі 0,15...1,15 кПа (112,5...862,5 мм рт. ст.) залежність вихідної напруги від тиску лінійна з нормованим нахилом. Однак зсув нуля характеристик різних екземплярів датчика сягає 20 мм рт. ст. Компенсація усунення в даному приладі покладена на програму мікроконтролера. Перший висновок датчика легко визначити напівкруглим вирізом на ньому. Якщо виготовленому приладі показання барометра нестабільні, найчастіше винні наведені на вихідний ланцюг датчика ВР1 перешкоди. Щоб позбутися від них, достатньо встановити між висновками 1 і 2 датчика не показаний на схемі конденсатор ємністю не менше 0,047 мкФ. Ланцюг R7C11 забезпечує надійне встановлення мікроконтролера DD2 у вихідний стан при включенні живлення. Конденсатори С1-С10, С12 - блокувальні, С13 та С14 необхідні для збудження кварцового резонатора ZQ1. Друкована плата модуля контролера - двостороння із фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм. Її розміри – 190x120 мм з вирізом 90x60 мм. Особливість схеми та конструкції модуля - три незалежні "загальні" проводи для аналогових, цифрових ланцюгів та індикаторів. У зібраному приладі ці дроти з'єднуються між собою лише у модулі живлення. Такий прийом зменшує перешкоди, створювані аналоговим вузлам цифровими та модулем індикації. При автономній перевірці та налагодженні контролера з живленням від "нештатних", наприклад, лабораторних джерел, не забудьте з'єднати між собою загальні дроти останніх. Резистори R1-R6, R8-R11 - С2-29В або інші прецизійні із зазначеними раніше допусками. Інші резистори - звичайні МЛТ або С4-1. Всі конденсатори -будь-які керамічні. Кварцовий резонатор ZQ1 – НС-49 або інший на потрібну частоту. Виделки ХР1-ХРЗ - дворядні штирьові колодки PLD. Блокова частина гнізда РС4 (Х1) встановлена на корпусі приладу. Її контакти з'єднані із відповідними контактними майданчиками друкованої плати. Перетворювач рівнів сигналів інтерфейсу RS-232 МАХ202СРЕ (DD1) можна замінити одним з його численних функціональних аналогів, що відрізняються лише числом каналів перетворення, рекомендованими номіналами конденсаторів С4, С5, С9, С10 та рівнем захисту входів та виходів від перешкод та перенапруг. У крайньому випадку мікросхему DD1 можна замінити вузлом двох транзисторах за схемою, показаної на рис. 3. Необхідне формування повноцінного сигналу TXD негативне напруга у разі отримують випрямленням з допомогою ланцюга VD1C1 сигналу RXD, що надходить від комп'ютера. У спеціалізовані інтерфейсні мікросхеми вбудовані безтрансформаторні перетворювачі для отримання підвищеної позитивної та негативної напруги.
Заміною здвоєних прецизійних ОУ МАХ478СРА (DA1, DA2) послужать четиревенні MAX479CPD. Аналогічні ОУ випускає компанія Analog Devices (AD8512, AD8513). В крайньому випадку підійдуть одинарні вітчизняні КР140УД26А. Польові транзистори КПЗ0ЗЕ можна замінити на КП302 з літерними індексами Б-Г або інші з n-каналом та початковим струмом стоку не менше 3...5 мА. Замість транзисторів КТ315Г можна встановити КТ315Б або КТ3102 з будь-якими буквеними індексами, замість КТ972А - КТ817Г, а замість КТ973А - КТ973Б. Зрозуміло, допустимо застосовувати будь-які інші транзистори приблизно такої ж потужності з п21Е не менше 100, у тому числі імпортні. МОДУЛЬ ІНДИКАЦІЇ Призначення цього модуля зрозуміло з назви, а схема зображена на рис. 4. Між семисегментними світлодіодними індикаторами годинника (HG1, HG2) та хвилин (HG3, HG4) з цифрами висотою 25 мм знаходяться світлодіоди HL3 і HL4, що блимають із частотою 0,5 Гц. Інші індикатори - удвічі меншого розміру. HG5-HG7 показують температуру, HG8 та HG9 - одиницю її вимірювання (°С). Завдяки резистори R2 між розрядами одиниць і десятих часток градуса світиться десяткова точка. На індикатори HG10-HG12 контролер виводить значення атмосферного тиску, одиниця виміру якого (мм) видно на здвоєному шістнадцятисегментному індикаторі HG13. Зверніть увагу, що індикаторами HG8, HG9, HG13 контролер не керує. Потрібні символи запрограмовані з'єднанням катодів сегментів цих індикаторів із загальним проводом через резистори R4-R16. Ліворуч від індикатора HG5 (розряд десятків градусів) горизонтально розташований плоский світлодіод HL1 – знак "мінус". Двоколірний світлодіод HL2 служить для індикації резервної батареї. Поки напруга в нормі, він зелений, періодична зміна кольору свічення сигналізує, що час замінити батарею. Якщо колір постійно червоний, батарея повністю розряджена або відсутня. Друкована плата модуля - двостороння із фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм. Її розміри – 190x75 мм. Виделку ХР1 (PLD-24, ідентична вилці ХРЗ контролера) та всі резистори монтують з одного боку плати. Індикатори HG1 - HG13 та світлодіоди HL1-HL4 - з протилежного боку, попередньо пофарбувавши темною фарбою її поверхню та місця пайок штирів вилки та висновків резисторів. Це покращує зовнішній вигляд приладу, створюючи темне тло для індикаторів та приховуючи від користувача подробиці пристрою. На схемі (див. рис. 4) вказані типи світлодіодів та індикаторів виробництва фірми Kingbright, але з рівним успіхом можна застосовувати аналогічні інші фірми, у тому числі вітчизняні.
Індикатори HG1-HG4 -жовтого, HG5- HG7 - зеленого, решта - червоного кольору свічення. Зрозуміло, кольори можна вибрати й іншими відповідно до власного смаку. Колір світлодіода HL1 повинен бути таким же, як індикатори HG5-HG7, а світлодіоди HL3, HL4 - як індикатори HG1-HG4. Бажано застосовувати світлодіоди з дифузним розсіюванням світла (з матовою лінзою). Щоб усунути непотрібне підсвічування елементів конструкції приладу, покрийте бічні поверхні світлодіодів HL1 та HL2 якоюсь непрозорою фарбою. МОДУЛЬ ХАРЧУВАННЯ На рис. 5 наведена схема модуля, що виробляє чотири напруги: + 5 (А) і -5 - для живлення аналогових вузлів приладу; +5 (Ц) - для його цифрових вузлів; пульсуюча (невідфільтрована) напруга +12 В - для індикаторів. Напруги з відповідних обмоток трансформатора Т1 після випрямлення діодними мостами VD1 - VD4 надходять (крім напруги +12) на фільтруючі конденсатори С1-C3 і інтегральні стабілізатори DA1-DA3. У модулі є три висновки загального дроту: Загальн. (А) – "аналоговий"; заг. (Ц) - "цифровий"; заг. (І) – для індикаторів. Вони з'єднані між собою тільки в одній точці на платі модуля живлення, а в решті всіх модулів електрично не пов'язані. Це необхідне зниження рівня перешкод, створюваних цифровими вузлами модуля контролера аналоговим.
Трансформатор Т1 - ТП112-19 з кільцевим магнітопроводом, на який на додаток до наявних обмоток I-III намотані ще дві: IV (80 витків дроту ПЕВ-2 0,2 мм) та V (120 витків дроту ПЕВ-2 0,5 мм ). Можна застосувати будь-який інший трансформатор габаритної потужністю не менше 15 Вт з необхідним числом вторинних обмоток (І-IV - 7...9 В/0,05 А; V-12...15В/0.5А). Напруга резервної гальванічної батареї GB1 через перемикач SA1 і діод VD6 надходить на вихід +5 (Ц), якщо відсутня відповідна напруга на виході стабілізатора DA3. Цим підтримується робота контролера при відключенні приладу від мережі, що необхідно не тільки для захисту від збоїв під час аварії мережі, але й, наприклад, для перенесення приладу з одного приміщення до іншого. Батарея GB1 складена із трьох гальванічних елементів типорозміру АА, з'єднаних послідовно. Більшу частину часу споживаний від батареї струм дуже малий, тому краще використовувати елементи з лужним (alkaline) електролітом, для яких характерні мінімальна саморозрядка і максимальний допустимий термін зберігання. Найбільш надійні "фірмові" елементи відомих виробників. Вони можуть прослужити без заміни кілька років, а дешеві підробки іноді виявляються непрацездатними вже за кілька тижнів. Перемикачем SA1 з'єднують із загальним дротом ланцюг контролю напруги батареї GB1 за відсутності останньої. Це усуває хибні показання індикатора. Друкована плата модуля живлення - одностороння з кількома дротяними перемичками. Розміри плати – 120x100 мм. Інтегральні стабілізатори DA1 та DA3 можна замінити будь-якими вітчизняними або імпортними на позитивну напругу 5 В (КР1158ЕН5, 78L05, LM2931AZ-5.0), DA2 - на таку ж негативну (79L05, LM2990T-5.0). Оксидні конденсатори – К50-35 або їх імпортні аналоги. Діоди VD5, VD6 – будь-які малопотужні. При нагоді встановіть тут діоди Шоттки або германієві. Щоправда, досить великий зворотний струм останніх може негативно зашкодити терміні служби батареї GB1. ПРОГРАМА МІКРОКОНТРОЛЕРА Вихідний текст програми написаний на AVR-ассемблері. Вміст hex-файлу, отриманого в результаті трансляції програми, наведено у табл. 1. Саме його необхідно завантажити на згадку про програми мікроконтролера DD2.
Робота програми після включення живлення починається з ініціалізації мікроконтролера - встановлення режимів роботи таймерів, системи переривань, портів введення-виведення, UART, а також запису в регістри та осередки пам'яті даних вихідних значень змінних. Після цього запускається нескінченний цикл очікування прийому команд за послідовним інтерфейсом. Щосекундним перериванням від таймера 1 йде рахунок часу. По перериванням від таймера 0 працює процедура динамічного керування виведенням інформації на світлодіодні індикатори, відбувається зчитування результатів роботи АЦП. Період переривань від таймера 0 – 0,5 мс, тому інформація у всіх десяти розрядах індикатора оновлюється кожні 5 мс. Черговий відлік АЦП отримують при обробці кожного 32 переривання від таймера 0. Отримані за 1024 мс 64 відліку одного з параметрів (температури, тиску або напруги) складають, потім суму ділять на 64, а отримане усереднене значення зберігають в ОЗУ для подальших розрахунків. Наступні 1024 мс АЦП вимірює інший параметр. Таким чином, повний цикл опитування датчиків – трохи більше 3 с. Після цього мікроконтролер виконує процедури розрахунку фізичних значень виміряних величин та готує їх до виведення на індикатор. Число X, що виводиться на індикатор, мікроконтролер обчислює за формулою X=K(NZ), причому коефіцієнти К і Z при обчисленні температури і тиску різні Їх значення "зашиті" в програмному коді і переносяться з нього в ОЗУ під час ініціалізації. За потреби коефіцієнти можна "підігнати" під реальні характеристики датчиків за допомогою підключеного до приладу комп'ютера. Нові значення діють до відключення живлення мікроконтролера, збереження їх у незалежній пам'яті не передбачено. Мікроконтролер стежить за станом батареї, порівнюючи результат вимірювання її напруги із двома закладеними у програмі порогами. При напрузі батареї більше 3,3 В на виходах РВ5 і РС7 мікроконтролери такі, що колір свічення світлодіода HL2 (див. рис. 4) зелений. Якщо напруга батареї знаходиться в інтервалі 1,25...3,3 В, полярність напруги, що додається до світлодіода, і колір його світіння змінюються щомиті. З падінням напруги нижче 1,25 В світлодіод постійно червоний. Наведені значення порогів є приблизними, оскільки залежать, наприклад, від напруги живлення +5 В (А). Передбачені в мікроконтролері AT90LS8535 режими зниженого енергоспоживання (Idle, Power Down та Power Save) програмою не використовуються навіть під час роботи від резервної батареї. Її енергії і так достатньо для живлення відключених від мережі годин протягом кількох діб. Передбачено прийом за інтерфейсом RS-232 та виконання шести команд, наведених у табл. 2.
Комп'ютер, з СОМ-портом якого прилад з'єднують нуль-модемним кабелем, подає команди передачею одного-трьох вказаних у таблиці байтів і приймає відповіді на них у режимі: швидкість обміну – 9600 Бод, число бітів даних – 8, число стопових бітів – 1, контроль парності вимкнено. У табл. 3 вказані адреси, за якими в ОЗП мікроконтролера зберігаються різні змінні та параметри. Дано лише молодші байти адрес, які і вказують у командах згідно з табл. 2. Старший байт 01Н мається на увазі.
ПРОГРАМА ЗОВНІШНЬОГО КОМП'ЮТЕРА Призначена для керування годинником, калібрування термометра та барометра програма Lclock підготовлена за допомогою пакету Delphi версії 3.0 – системи розробки програм Windows фірми Borland. Для доступу до СОМ-портів комп'ютера використано бібліотеку відповідних функцій компанії SaxSoft (файл comm.fnc). Роз'єм порту COM1 (за замовчуванням, меню програми Lclock дозволяє за потреби скористатися і портом COM2) з'єднують нуль-модемним кабелем з відповідним роз'ємом годинника. Вигляд головного вікна програми показано на рис. 6. Кожні 3 з вона читає з пам'яті контролера годинника поточні значення часу, температури, тиску, виводячи значення, що дублюють показання світлодіодних індикаторів, у відповідні екранні вікна. Крім того, програма читає та виводить на екран напругу батареї резервного живлення.
При увімкненому режимі "Record-On" отримані дані автоматично зберігаються у дисковому файлі sclock.ini. Ними можна скористатися для обчислення середніх за певний період значень температури та тиску, побудови графіків їх зміни та інших подібних операцій. За промовчанням встановлено режим "Record-Off" і запис не ведеться. Якщо в момент включення запису програма виявила, що файл sclock.ini вже існує, вона доповнює наявні в ньому дані новими, інакше створює новий файл з таким ім'ям. Програма Lclock читає і виводить на екран значення всіх використовуваних мікроконтролером при розрахунках коефіцієнтів. Їх можна модифікувати вручну, вказавши у відповідних вікнах потрібні значення, або автоматично, виконавши одну з процедур калібрування (Automatic Calc). Передбачено також встановлення поточного часу ("Set time") та коригування коефіцієнта поділу частоти тактового генератора мікроконтролера ("Set speed") для підстроювання ходу годинника. Щоб встановити точний час, достатньо задати нові значення хвилин і годин у відповідних вікнах або натиснути кнопку "Set from computers" В останньому випадку будуть встановлені показання, що відповідають системному часу комп'ютера. ., наприклад, [4]) Кнопки "Reset sec" і "Set sec=59" служать для точної синхронізації годинника, вони встановлюють значення секунд, що не відображаються на індикаторах і екрані, відповідно 0 або 59. КАЛІБРУВАННЯ ТЕРМОМЕТРА І БАРОМЕТРА Наведені на початку статті значення похибки вимірювання характеризують потенційні можливості апаратної частини приладу. Справжні помилки вимірювання температури та тиску багато в чому залежать від точності та акуратності виконання калібрування. У процесі виконання цієї операції визначають і записують у пам'ять приладу точні значення коефіцієнтів, що використовуються для перерахунку лічених з регістрів АЦП безрозмірних чисел значення фізичних величин у відповідних одиницях. Для кожної з величин - температури Т і тиску Р - необхідні два параметри: зсув нуля (ZT, ZP) і крутість (Кт, КР) характеристики. Як відомо, мікроконтролер виконує арифметичні дії лише над цілими числами, а параметри Кт, КР зазвичай дробові. Тому програма фактично працює зі своїми значеннями, помноженими на 1024. Саме вони зберігаються в осередках ОЗУ мікроконтролера і відображаються у вікнах програми Lclock. Остаточний результат обчислення температури або тиску отримують масштабуванням - розподілом попереднього результату на 1024 Для розрахунку параметрів достатньо двох калібрувальних точок. Чим ближче до країв інтервалу температури або тиску, що найчастіше використовуються, вони розташовані, тим краще. Щоб відкалібрувати, наприклад, термометр, у вибраних точках повинні бути відомі його показання до калібрування (Т1, Т2) та показання зразкового термометра (Т01, Т02). Тоді нові значення Кт та Zт розраховують за формулами (Хто та Zто – старі значення параметрів):
Як зразковий для калібрування найкраще підходить ртутний акваріумний термометр, який можна придбати в зоомагазині. Похибка побутових спиртових термометрів дуже велика. Запустивши програму Lclock, датчик температури та зразковий термометр опускають у гарячу воду (її обов'язково слід безперервно перемішувати). Витримавши їх там не менше 5 хв для стабілізації показань, натискають кнопку "Temperature-Automatic Calc-Calc&Set" у відповідному вікні програми, вводять зчитане зі шкали зразкового термометра значення у вікно "First Point" і натискають клавішу Enter. У цей момент програма автоматично запише і показання датчика температури. Переносять датчик і термометр в холодну воду з температурою, що відрізняється від попередньої на 20 градусів Цельсія. Після стабілізації показань та введення в вікно "Second Point" нові значення коефіцієнтів Кт і ZT будуть обчислені і записані в ОЗУ приладу. Калібрування барометра виконують подібним чином. Формули розрахунку КР та ZP аналогічні наведеним вище для Кт та ZT. Звичайно, значення температури Т в них замінюють значеннями тиску Р. Однак калібрування ускладнює те, що прилади для точного вимірювання атмосферного тиску є тільки в професійно обладнаних лабораторіях. Тому як зразкові доводиться користуватися даними Інтернету (наприклад, , , ), радіо- та телевізійних метеорологічних служб. На жаль, вони бувають неточними, та й коригують їх із запізненням. Тому, не обмежуючись інформацією будь-якої однієї служби, потрібно переглянути повідомлення кількох, відкидаючи явні помилки та середня правдоподібні значення. Перш ніж запускати програму Lclock для калібрування барометра, дочекайтеся, поки тиск стане досить низьким чи, навпаки, високим (екстремальні значення у Московському регіоні - 720 і 770 мм рт. ст.). Введіть справжній тиск у вікно "First Point", натиснувши кнопку "Pressure-Automatic Calc-Calc&Set". Ця величина буде записана в дисковий файл разом із показаннями датчика тиску. Тепер програму можна закрити та до наближення атмосферного тиску до протилежного екстремального значення вимкнути комп'ютер. При повторному запуску програми Lclock знову натисніть кнопку "Pressure-Automatic Calc-Calc&Set" та введіть фактичне значення тиску у вікно "Second Point". Після цього буде зроблено автоматичний розрахунок і запис в ОЗУ приладу відкоригованих параметрів КР і ZP, причому дані про першу точку краплі програма прочитає з файлу. Результати калібрування контролер годинника зберігає в ОЗУ, тому при повному відключенні напруги живлення (наприклад, при заміні або несправності резервної батареї) вони будуть втрачені. Щоб уникнути цього, рекомендується після калібрування натиснути кнопку "Save as defaults, і встановлені значення коефіцієнтів (а також коефіцієнт поділу частоти кварцу) будуть запам'ятовані в дисковому файлі. Для відновлення втрачених значень достатньо буде натиснути кнопку "Set default coeff.". Можна і просто записати знайдені значення на папері, а в разі потреби ввести їх у відповідні вікна. Якщо заміна датчиків в процесі експлуатації не передбачається, можна змусити контролер приймати результати калібрування параметрів за замовчуванням. Найправильніший спосіб зробити це – змінити відповідні константи в асемблерному тексті програми, скомпілювати його та заново запрограмувати мікроконтролер. Не вдаючись до втручання у вихідний текст, ту ж операцію можна виконати і простою зміною деяких байтів безпосередньо в hex-файлі (див. табл. 1). На рис. 7 показано, яким чином записані значення параметрів КР, ZP, Кт, ZT. Там же записаний необхідний для точного ходу годинника коефіцієнт поділу тактової частоти мікроконтролера. Його значення має бути чисельно рівним 1/64 тактової частоти мікроконтролера DD2 у герцах. Насправді відхилення цієї частоти від зазначеного на кварцовому резонаторі ZQ1 номіналу (4096 кГц) може досягати сотень герц.
У кожному рядку hex-файла, що зазнав зміни, необхідно відкоригувати останній байт - контрольну суму. На рис. 7 ці байти підкреслено. Арифметично склавши значення всіх, крім останнього, байтів рядка, віднімають їхню суму з найближчого більшого ступеня числа 2. Молодший байт отриманої різниці і буде новою контрольною сумою. література
Автор: Ю.Ревич, м.Москва
Застигання сипких речовин
30.04.2024 Імплантований стимулятор мозку
30.04.2024 Сприйняття часу залежить від того, на що людина дивиться
29.04.2024
▪ Крупноформатний датчик датчика зображення Sony IMX661 ▪ У Канаді збудують точний детектор темної матерії ▪ Нову Зеландію вразили 66 тисяч блискавок ▪ Складання меблів без інструментів ▪ Електромобілі Toyota з твердотілими батареями
▪ розділ сайту Інструменти та механізми для сільського господарства. Добірка статей ▪ стаття Геть зброю! Крилатий вислів ▪ статья Який з африканських ссавців вбиває більше людей, ніж будь-яке інше? Детальна відповідь ▪ стаття Піскоструминник. Посадова інструкція ▪ стаття Низьковольтні капсульні галогенні лампи. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page