Термометр із матричними світлодіодними індикаторами. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

У цьому термометрі значення температури відображаються за допомогою матричних світлодіодних модулів. Є можливість регулювання яскравості індикатора та вибір дискретності показань.

У термометрі застосований мікроконтролер PIC16F630-I/P Датчик температури – DS18B20. Інтервал вимірюваної температури від -55 ^оС до + 125 ^оС. Похибка її виміру - ±0,5 ^оС. Показання можуть бути округлені до 1 ^оС.

На рис. 1 показаний зовнішній вигляд термометра. Він закріплений на стіні двосторонньою липкою стрічкою, датчик встановлений за вікном у тіні дерев.

Рис. 1. Зовнішній вигляд термометра

Схема термометра зображено на рис. 2. Натисканнями на кнопку SB1 збільшує яскравість індикатора, а на кнопку SB2 - зменшує її. Усього є 16 градацій. При зміні яскравості мікроконтролер зберігає нове значення у своїй незалежній пам'яті. Індикатор збудовано на трьох матричних модулях A1-A3 FZ0148 [1]. Кожен з них складається з світлодіодної матриці 8x8 та мікросхеми МАХ7219 [2], що управляє світлодіодами за командами мікроконтролера. По лініях живлення VCC і GND і сигналів управління CLK і CS модулі включені паралельно (ці лінії проходять від першого роз'єму модуля до другого "наскрізь"), а інформаційної лінії - послідовно. Інформація на виході DOUT затримана щодо DIN, що надходить на вхід, на 16 тактів, що задаються імпульсами CLK. Вихід DOUT кожного модуля, крім останнього, з'єднаний з входом наступного DIN.

Мал. 2. Схема термометра

Останні 16 розрядів інформації, переданої модулю, завжди перебувають у зсувному регістрі мікросхеми МАХ7219. Перенесення стану входу DIN до молодшого розряду регістру відбувається за наростаючим перепадом імпульсу CLK, але тільки при низькому рівні на вході CS. При наростаючому перепаді на вході CS інформація з регістру зсуву відображається світлодіодами і залишається на них до наступного такого перепаду.

У даному пристрої низький рівень сигналу CS встановлюється на час передачі 48 (16x3) двійкових розрядів інформації, що завантажуються послідовно в три модулі FZ0148. Після її завершення наростаючий перепад цього сигналу дозволяє виведення інформації на світлодіоди трьома модулями одночасно. На рис. 3 представлено розміщення символів, що виводяться на їх матрицях. Встановлення перемички S1 переводить пристрій у режим заокруглення показання до цілого значення. У цьому режимі немає необхідності в модулі A3, що відображав десяті частки градуса, і його можна виключити з пристрою. Якщо ж цей модуль залишити, він завжди показуватиме 0.

Рис. 3. Розміщення символів, що виводяться на їх матрицях

Номінальна напруга живлення термометра - 9, проте фактично воно може перебувати в інтервалі від 7,5 до 25 В. Необхідна для роботи приладу напруга 5 забезпечує інтегральний стабілізатор позитивної напруги DA1.

На рис. 4 представлений креслення друкованої плати термометра та розташування деталей на ній. Для мікроконтролера DD1 має бути передбачена панель, яку його вставляють вже запрограмованим. Модулі FZ0148 встановлюють у роз'єми X1, X2 (A1), X3, X4 (A2) та X5, X6 (A3).

Рис. 4. Креслення друкованої плати термометра та розташування деталей на ній

Роз'єм X6, що відсутній на схемі, на платі служить тільки для надійної механічної фіксації модуля A3.

Плата зі знятими модулями показано на рис. 5. Модулі FZ0148 були придбані у розібраному вигляді. Штирьові колодки роз'ємів, що встановлюються на них, в наборі були кутовими, але при складанні я замінив їх прямими. Зазор, що утворився за рахунок висоти роз'ємів між основною платою і платами модулів дозволяє краще відводити тепло від інтегрального стабілізатора DA1.

Рис. 5. Плата зі знятими модулями

Датчик температури BK1 поміщають у захищений металевий від проникнення вологи корпус і джгутом з трьох проводів довжиною до декількох метрів з'єднують з платою. Розміщувати датчик потрібно у місці, захищеному від прямого сонячного світла та віддаленому від нагрівальних та інших приладів, що виділяють при роботі багато тепла.

Повний набір символів, що відображаються, включаючи знак мінуса і пробіл, представлений на рис. 6, але в рис. 7 показано вміст збереженого зображення цих символів EEPROM мікроконтролера. На кожен символ у ньому відведено по чотири байти пам'яті. Байт за адресою 30H служить збереження встановленого значення яскравості.

Рис. 6. Повний набір символів, що відображаються, включаючи знак мінуса і пробіл

Рис. 7. Вміст збереженого зображення символів EEPROM мікроконтролера

Програма мікроконтролера створена серед PIC Simulator IDE v7.21. Кожен 1 з значення температури перед виведенням на індикатор програмно згладжується зчитується з датчика BK0,7 - кожне нове значення записується в масив з чотирьох двобайтових слів замість найстарішого. Таким чином, у цьому масиві завжди є результати останніх чотирьох вимірювань. Їхнє середнє значення і виводиться на індикатор.

У використаній версії середовища розробки є можливість симулювати роботу датчика DS18B20 (рис. 8), що значно спростило налагодження програми. Для організації зв'язку мікроконтролера з пристроями з інтерфейсом SPI, подібним до використаного у світлодіодних модулях, в середовищі є набір стандартних процедур і функцій.

Рис. 8. Програма мікроконтролера

Програму мікроконтролера можна завантажити з ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/04/max7219.zip.

література

1. MAX7219 Модулі Dot Matrix Модули для Arduino Control FZ0148. - URL: dhgate.com/store/product/5pcs-lot-max 7219-module-dot-matrix-modules/196738799.html (04/11/14).
2. Serially Interfaced, 8-Digit LED Display Drivers. - URL: adafruit.com/datasheets/MAX7219.pdf.

Автор: К. Абдукарімов

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Телефон у годиннику 02.07.2003 Японська фірма "Докомо" розпочала випуск стільникового телефону, що носиться на зап'ясті, як годинник. Щоб зателефонувати, треба зняти апарат із руки і прикласти один кінець браслета до вуха, а в інший говорити. Телефон важить 113 грамів, його власник здатний, крім ведення розмов, користуватися електронною поштою, а також переглядати спеціально спрощені "під телефон" сайти Інтернету. Заряд акумулятора дозволяє розмовляти без перерв дві години, а в режимі очікування дзвінка енергії вистачає на 200 годин. Зрозуміло, пристрій діє і як звичайний електронний годинник. Продаватиметься новий телефон лише в Японії, оскільки він розрахований на японський стандарт стільникового зв'язку, що не застосовується в інших країнах. Подібну новинку готує і Самсунг.

Інші цікаві новини:

▪ Отримано головний компонент міжзоряного іонізованого газу

▪ Короткофокусний проектор LG PH450UG-GL

▪ Генетика самотності

▪ Рівень Світового океану підвищується за рахунок підземних вод

▪ Що прилипає до тефлону

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Мобільний зв'язок. Добірка статей

▪ стаття Що можна використовувати як зброю самозахисту. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Що таке маржа? Детальна відповідь

▪ стаття Кунгурська печера. Диво природи

▪ стаття Гірлянда Вогні, що грають. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Регенератори синхроімпульсів відеосигналу. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024